Architect_i2000sr全自动免疫分析仪的结构原理及故障维修

罗华生

肇庆市第一人民医院设备科 （广东肇庆 526000）

Architect_i2000sr全自动免疫分析仪是利用化学发光微粒子免疫分析技术对样本中的抗原、抗体等分析物进行检测，具有灵敏度高、特异性好、随机快速的特点[1]，是医院检验科常用的医疗设备。我院于2012年引入该设备，并在临床中得到了较好的应用。因设备涉及的检测项目多，出现故障停机时会给临床疾病的诊断和治疗带来较大影响，且试剂耗材成本较高，如在项目检测过程中发生故障，会造成试剂和耗材的浪费，给医院带来经济损失[2]。本研究根据实际工作经验，介绍i2000sr全自动免疫分析仪的基本结构原理，分享2例故障的检修方法，供同行参考。

1 结构原理

Architect_i2000sr全自动免疫分析仪由系统控制中心（SCC），运行模块（PM）和样品处理器（RSH）3大部分组成。系统控制中心负责检验项目录入、质控管理、结果查看等工作；运行模块对所有样品进行从吸样到最后读数的分析操作，包括比色杯供应、样品及试剂的吸放、孵育反应、清洗分析等，是仪器的核心部分，见图1；样本处理器负责将样品送入运行模块进行检测，包括样品的放置、识别、确认、传输和样品回收。

图1 运行模块平面结构

i2000sr免疫分析仪采用化学发光微粒免疫分析法（chemiluminescent microparticle immuno assay，CMIA）检测样品中的抗原、抗体[3]。CMIA所用到的试剂和溶液包括磁性微粒子包被的捕捉分子（抗原、抗体或病毒颗粒）、吖啶酯标记的连接物、预激发液（H2O2）和激发液（NaOH）。其检测原理和过程大致可分为以下几步：（1）样品针吸取样品并加入反应转盘的反应杯中；（2）将试剂针吸取相应的磁性粒子包被的捕捉分子加入反应杯与样品混合，并在反应转盘中混匀孵育；（3）在孵育过程中，样品中的被分析物与捕捉分子相互反应结合，形成免疫复合物；（4）孵育后，免疫复合物随着磁性粒子吸附在反应杯的内壁上，清洗站对反应杯中的复合物进行冲洗，去除干扰和未结合物质；（5）冲洗后，试剂针吸取吖啶酯标记的连接物并加入反应杯中与复合物混合、孵育、反应结合；（6）反应结束后，清洗站继续对反应复合物进行冲洗，去除干扰及未结合物质；（7）预激发液模块向冲洗后的反应复合物中加入预激发液，将吖啶酯从反应复合物中脱离；（8）激发液模块往反应复合物中加入激发液，吖啶酯在过氧化物和碱性溶液中发生氧化反应，并释放能量（光发射）；（9）CMIA光路通过预先确定好的时间读取化学发光发射的量，计算分析物的浓度，或根据截断值来定性进行判断。

2 故障实例

2.1 故障1

2.1.1 故障现象

对于需要稀释的样品，仪器自动稀释后的检测结果偏低，与手工稀释的结果相差近2倍。

2.1.2 故障分析

由于其他不需要稀释或手工稀释的项目检测结果正常，故排除样品针及其液路系统的问题。由于样品是用缓冲液进行稀释的，所以首先要确认缓冲液是原装的并且按照要求配比，缓冲液没有问题说明稀释功能出现了问题。稀释功能与试剂针R1及其液路系统有关，试剂针的液路系统包括探针、高浓度泵、注射器、压力监测器及相关管道（图2），任何一个部件有问题都会影响稀释功能。

2.1.3 故障排除

查看历史报警信息，发现仪器曾出现3350 unable to process test, aspiration error for (R1 pipettor) at (rv2)报错，即试剂针R1在反应杯RV2位置发生吸样错误。吸样错误说明压力监测器探测到压力异常，通用对策是检查探针、软管和压力监测器之间的连接是否牢固或者是否有气泡，并打开R1注射器白色保护罩检查注射器阀有无渗漏。经检查，未发现以上部件有异常。进行试剂针R1压力测试，压力值为700 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），测试通过，再一次证实R1管道气密性和压力监测器均无问题。执行R1打液测试，此测试由R1探针向5个比色杯内定量打注缓冲液，发现5个比色杯的上层都有较多气泡（图3左）。打注缓冲液的动力由高浓度泵提供，检查R1高浓度泵，发现泵口周边有少量渗漏并出现白色结晶物。更换R1高浓度泵后重新进行R1打液测试，5个比色杯上层气泡消失（图3右）。上标本测试，自动稀释和手工稀释结果一致，故障排除。

图3 试剂针R1打液测试

2.1.4 讨论

由于R1高浓度泵有少许渗漏，导致泵液压力不稳定，这就可能会出现稀释或者预处理的时候尽管吸样不足也不会报错的情况，不会影响项目检测结果；而且在仪器软件为7.0系统的时候，发生吸样错误时并不会停机，而是会继续后面的项目测试，导致问题不容易被发现，如本次故障，通过比对项目测试结果才发现；而在仪器软件升级为8.0系统后，当出现吸样错误时，同时会引起代码为0842 [无法进行测试，由于之前在样本ID号码为（X）的样本上有一个吸样错误]的报警提示，同一个样品剩下的所有项目都不会继续检测，这是一种很好的改进。

2.2 故障2

2.2.1 故障现象

仪器在运行过程中报警停机，报警代码7002，提示channel 24的温度超出最低限。

2.2.2 故障分析

Channel 24，即2号清洗站的清洗液加热器（图4左），它由加热丝和温度传感器组成，清洗液经过加热器加热后再进入到比色杯中进行冲洗。清洗液加热器的温度为34.0～36.5 ℃，仪器却提示加热器温度低，相关的部件有加热丝、温度传感器、温控板、加热驱动板及其相关电路。温控板通过温度传感器监控加热丝的实时温度，并提供触发信号给加热驱动板，加热驱动板再输出相应的驱动电压供给加热丝工作。

2.2.3 故障排除

目测检查加热器端的电源线和传感器线路，未发现磨损。用手触摸加热器表面，和1号清洗站的清洗液加热器对比，明显没有加热。执行channel 24温度测试，显示温度只有13 ℃。关机并测量加热丝电阻值，约为28 kΩ，阻值正常。将1号和2号清洗站的加热器互换，开机测试，故障并未发生转移，依然报channel 24温度低，证明加热丝和温度传感器都是完好的。排除了加热丝和温度传感器的问题，故障点为温控板、加热驱动板以及它们与加热器连接的线路上面。观察加热驱动板的11号指示灯，一直是不亮的状态，说明2号清洗站的加热器没有加热动作。加热器正常的工作电压为27 V，测量加热驱动板的P926端电压输出，只有15 V，说明加热驱动板本身有问题或者没有相应的触发信号。由于加热驱动板是为整机各部分的加热模块提供驱动电压的，现在只有2号清洗站加热器这一路驱动电压异常，不容易检修，所以首先考虑无触发信号的可能。触发信号由相应的温控板提供，对换1号和2号清洗站加热器的温控板，加热驱动板的P926端电压输出仍然只有15 V左右，排除了温控板的问题。测量2号清洗站加热器温度传感器端至温控板端的线路，发现呈开路状态，至此，基本确定故障原因。由于加热器的温度传感线是和清洗站3个温度管的线路绑在一匝上的（图4右），不容易判断开路点的位置，所以另外用两根导线把温度传感器与温控板重新连接。开机测试，channel 24温度为35.5 ℃，仪器恢复正常，故障排除。

图4 2号清洗站和加热器

2.2.4 讨论

仪器出现代码7002温度报警时，首先要根据报警提示确定大致的故障范围，然后再从简到繁逐一排除并确定故障点。检修时要从感应问题和驱动问题两个方面考虑，仪器有相同结构和部件的，可用对换替代的方法排除，简单、快捷，可有效提高检修效率。另外，导线的通断并不能只看表面，有时候导线的绝缘层是完好的，但实际上里面线芯已经断裂，这些情况一般出现在有拉扯或者机械运动的部位。

3 小结

Architect_i2000sr全自动免疫分析仪的结构精细复杂，集成化、智能化程度较高，仪器操作和维护人员须充分了解仪器的构造和工作原理，并掌握正确的维修方法，遇到故障时才能够比较顺利地找到原因，及时解决问题。