Architect_i2000sr全自動免疫分析儀的結構原理及故障維修

羅華生

肇慶市第一人民醫院設備科 （廣東肇慶 526000）

Architect_i2000sr全自動免疫分析儀是利用化學發光微粒子免疫分析技術對樣本中的抗原、抗體等分析物進行檢測，具有靈敏度高、特異性好、隨機快速的特點[1]，是醫院檢驗科常用的醫療設備。我院于2012年引入該設備，并在臨床中得到了較好的應用。因設備涉及的檢測項目多，出現故障停機時會給臨床疾病的診斷和治療帶來較大影響，且試劑耗材成本較高，如在項目檢測過程中發生故障，會造成試劑和耗材的浪費，給醫院帶來經濟損失[2]。本研究根據實際工作經驗，介紹i2000sr全自動免疫分析儀的基本結構原理，分享2例故障的檢修方法，供同行參考。

1 結構原理

Architect_i2000sr全自動免疫分析儀由系統控制中心（SCC），運行模塊（PM）和樣品處理器（RSH）3大部分組成。系統控制中心負責檢驗項目錄入、質控管理、結果查看等工作；運行模塊對所有樣品進行從吸樣到最后讀數的分析操作，包括比色杯供應、樣品及試劑的吸放、孵育反應、清洗分析等，是儀器的核心部分，見圖1；樣本處理器負責將樣品送入運行模塊進行檢測，包括樣品的放置、識別、確認、傳輸和樣品回收。

圖1 運行模塊平面結構

i2000sr免疫分析儀采用化學發光微粒免疫分析法（chemiluminescent microparticle immuno assay，CMIA）檢測樣品中的抗原、抗體[3]。CMIA所用到的試劑和溶液包括磁性微粒子包被的捕捉分子（抗原、抗體或病毒顆粒）、吖啶酯標記的連接物、預激發液（H2O2）和激發液（NaOH）。其檢測原理和過程大致可分為以下幾步：（1）樣品針吸取樣品并加入反應轉盤的反應杯中；（2）將試劑針吸取相應的磁性粒子包被的捕捉分子加入反應杯與樣品混合，并在反應轉盤中混勻孵育；（3）在孵育過程中，樣品中的被分析物與捕捉分子相互反應結合，形成免疫復合物；（4）孵育后，免疫復合物隨著磁性粒子吸附在反應杯的內壁上，清洗站對反應杯中的復合物進行沖洗，去除干擾和未結合物質；（5）沖洗后，試劑針吸取吖啶酯標記的連接物并加入反應杯中與復合物混合、孵育、反應結合；（6）反應結束后，清洗站繼續對反應復合物進行沖洗，去除干擾及未結合物質；（7）預激發液模塊向沖洗后的反應復合物中加入預激發液，將吖啶酯從反應復合物中脫離；（8）激發液模塊往反應復合物中加入激發液，吖啶酯在過氧化物和堿性溶液中發生氧化反應，并釋放能量（光發射）；（9）CMIA光路通過預先確定好的時間讀取化學發光發射的量，計算分析物的濃度，或根據截斷值來定性進行判斷。

2 故障實例

2.1 故障1

2.1.1 故障現象

對于需要稀釋的樣品，儀器自動稀釋后的檢測結果偏低，與手工稀釋的結果相差近2倍。

2.1.2 故障分析

由于其他不需要稀釋或手工稀釋的項目檢測結果正常，故排除樣品針及其液路系統的問題。由于樣品是用緩沖液進行稀釋的，所以首先要確認緩沖液是原裝的并且按照要求配比，緩沖液沒有問題說明稀釋功能出現了問題。稀釋功能與試劑針R1及其液路系統有關，試劑針的液路系統包括探針、高濃度泵、注射器、壓力監測器及相關管道（圖2），任何一個部件有問題都會影響稀釋功能。

2.1.3 故障排除

查看歷史報警信息，發現儀器曾出現3350 unable to process test, aspiration error for (R1 pipettor) at (rv2)報錯，即試劑針R1在反應杯RV2位置發生吸樣錯誤。吸樣錯誤說明壓力監測器探測到壓力異常，通用對策是檢查探針、軟管和壓力監測器之間的連接是否牢固或者是否有氣泡，并打開R1注射器白色保護罩檢查注射器閥有無滲漏。經檢查，未發現以上部件有異常。進行試劑針R1壓力測試，壓力值為700 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），測試通過，再一次證實R1管道氣密性和壓力監測器均無問題。執行R1打液測試，此測試由R1探針向5個比色杯內定量打注緩沖液，發現5個比色杯的上層都有較多氣泡（圖3左）。打注緩沖液的動力由高濃度泵提供，檢查R1高濃度泵，發現泵口周邊有少量滲漏并出現白色結晶物。更換R1高濃度泵后重新進行R1打液測試，5個比色杯上層氣泡消失（圖3右）。上標本測試，自動稀釋和手工稀釋結果一致，故障排除。

圖3 試劑針R1打液測試

2.1.4 討論

由于R1高濃度泵有少許滲漏，導致泵液壓力不穩定，這就可能會出現稀釋或者預處理的時候盡管吸樣不足也不會報錯的情況，不會影響項目檢測結果；而且在儀器軟件為7.0系統的時候，發生吸樣錯誤時并不會停機，而是會繼續后面的項目測試，導致問題不容易被發現，如本次故障，通過比對項目測試結果才發現；而在儀器軟件升級為8.0系統后，當出現吸樣錯誤時，同時會引起代碼為0842 [無法進行測試，由于之前在樣本ID號碼為（X）的樣本上有一個吸樣錯誤]的報警提示，同一個樣品剩下的所有項目都不會繼續檢測，這是一種很好的改進。

2.2 故障2

2.2.1 故障現象

儀器在運行過程中報警停機，報警代碼7002，提示channel 24的溫度超出最低限。

2.2.2 故障分析

Channel 24，即2號清洗站的清洗液加熱器（圖4左），它由加熱絲和溫度傳感器組成，清洗液經過加熱器加熱后再進入到比色杯中進行沖洗。清洗液加熱器的溫度為34.0～36.5 ℃，儀器卻提示加熱器溫度低，相關的部件有加熱絲、溫度傳感器、溫控板、加熱驅動板及其相關電路。溫控板通過溫度傳感器監控加熱絲的實時溫度，并提供觸發信號給加熱驅動板，加熱驅動板再輸出相應的驅動電壓供給加熱絲工作。

2.2.3 故障排除

目測檢查加熱器端的電源線和傳感器線路，未發現磨損。用手觸摸加熱器表面，和1號清洗站的清洗液加熱器對比，明顯沒有加熱。執行channel 24溫度測試，顯示溫度只有13 ℃。關機并測量加熱絲電阻值，約為28 kΩ，阻值正常。將1號和2號清洗站的加熱器互換，開機測試，故障并未發生轉移，依然報channel 24溫度低，證明加熱絲和溫度傳感器都是完好的。排除了加熱絲和溫度傳感器的問題，故障點為溫控板、加熱驅動板以及它們與加熱器連接的線路上面。觀察加熱驅動板的11號指示燈，一直是不亮的狀態，說明2號清洗站的加熱器沒有加熱動作。加熱器正常的工作電壓為27 V，測量加熱驅動板的P926端電壓輸出，只有15 V，說明加熱驅動板本身有問題或者沒有相應的觸發信號。由于加熱驅動板是為整機各部分的加熱模塊提供驅動電壓的，現在只有2號清洗站加熱器這一路驅動電壓異常，不容易檢修，所以首先考慮無觸發信號的可能。觸發信號由相應的溫控板提供，對換1號和2號清洗站加熱器的溫控板，加熱驅動板的P926端電壓輸出仍然只有15 V左右，排除了溫控板的問題。測量2號清洗站加熱器溫度傳感器端至溫控板端的線路，發現呈開路狀態，至此，基本確定故障原因。由于加熱器的溫度傳感線是和清洗站3個溫度管的線路綁在一匝上的（圖4右），不容易判斷開路點的位置，所以另外用兩根導線把溫度傳感器與溫控板重新連接。開機測試，channel 24溫度為35.5 ℃，儀器恢復正常，故障排除。

圖4 2號清洗站和加熱器

2.2.4 討論

儀器出現代碼7002溫度報警時，首先要根據報警提示確定大致的故障范圍，然后再從簡到繁逐一排除并確定故障點。檢修時要從感應問題和驅動問題兩個方面考慮，儀器有相同結構和部件的，可用對換替代的方法排除，簡單、快捷，可有效提高檢修效率。另外，導線的通斷并不能只看表面，有時候導線的絕緣層是完好的，但實際上里面線芯已經斷裂，這些情況一般出現在有拉扯或者機械運動的部位。

3 小結

Architect_i2000sr全自動免疫分析儀的結構精細復雜，集成化、智能化程度較高，儀器操作和維護人員須充分了解儀器的構造和工作原理，并掌握正確的維修方法，遇到故障時才能夠比較順利地找到原因，及時解決問題。