Платформа: гидравлика, детекторы, реагенты, электроника, принтер и ЛИС

Проследить путь одной пробы на XP-300 от пипетки до распечатки, назвать узел и плату, которые выполняют каждый шаг, и знать, от какого давления, вакуума и реагента зависит каждый шаг.

Что стоит на столе

XP-300 — компактный гематологический анализатор с дифференцировкой лейкоцитов на три популяции. Это преемник KX-21 и KX-21N, и сервисный мануал прямо об этом пишет: гидравлика, программа последовательностей и значительная часть механики перешли от KX-21N, а интерфейс и работа с данными взяты от более нового малого анализатора. Для вас это важно дважды. Во-первых, многие узлы в каталоге запчастей носят имена KX-21: узел SRV, детекторный блок, блок регулятора, пневмоблок, блок камер. Во-вторых, большая часть того, что опытные инженеры знают о неисправностях KX-21, переносится на XP, поэтому заметки и опыт коллег по старой модели стоит читать — сверяя с документацией на XP.

Всё собрано в одном корпусе: основной блок со своим компрессором, встроенная ёмкость лизирующего реагента, цветной сенсорный экран, термопринтер и кнопка старта за аспирационной пипеткой. Дилюент и отходы — снаружи, в своих канистрах. Автоподатчика и прокола закрытых пробирок нет. Лаборант открывает пробирку, подносит её к пипетке и нажимает кнопку старта. Из-за такого простого входа столько неисправностей XP начинается с пробы и пипетки, а не с электроники.

Анализатор выдаёт восемь измеряемых параметров (WBC, RBC, HGB, HCT, MCV, MCH, MCHC, PLT) и группу рассчитанных по гистограммам: три размерные популяции лейкоцитов в процентах и абсолютных числах, RDW, PDW, MPV, P-LCR и PCT. Есть режим цельной крови и режим предварительного разведения для малых проб, которые лаборатория разводит заранее. Производительность — около одной пробы в минуту, а расчётный ресурс в мануале исходит из нагрузки небольшой лаборатории. Учитывайте это, когда загруженный объект гоняет анализатор намного выше расчётной нагрузки: интервалы обслуживания по числу циклов наступят гораздо раньше, чем по календарю.

От пипетки до камер: SRV и разведения

Сердце гидравлики — ротационный клапан пробы, SRV. Это «бутерброд» из двух неподвижных притёртых пластин и ротора между ними, который поворачивает небольшой пневмоцилиндр. Дозирующий канал в роторе вмещает точный объём крови. Когда ротор поворачивается, этот объём отсекается от линии аспирации и совмещается с линией дилюента, а диафрагменный насос вымывает его фиксированным объёмом дилюента. Так XP дозирует без шприцев: объём крови задаёт SRV, объёмы реагентов — диафрагменные насосы.

В режиме цельной крови анализатор набирает через пипетку примерно 50 мкл антикоагулированной крови. SRV делит её на две ветви. Для WBC и HGB небольшая порция разводится дилюентом и лизирующим реагентом примерно 1:500 прямо в камере детектора WBC. Для RBC и PLT порция сначала разводится в камере смешивания, небольшая часть этого первого разведения снова проходит через SRV и разводится повторно в камере детектора RBC — получается около 1:25 000. В режиме предварительного разведения лаборатория уже развела кровь 1:26, анализатор набирает больший объём этой смеси, и в ветви RBC нужен только один шаг разведения.

Перемешивание выполняется пузырьками воздуха, а не мешалками. Слив и заполнение — мастер-клапанами, которые переключают давление и вакуум. Диафрагменных насосов семь. У каждого есть пневматическая и жидкостная сторона: вакуум на пневмостороне втягивает фиксированный объём жидкости, давление его выталкивает. Если управляющее давление или вакуум слабые, насос делает неполный ход и разведение неверное — хотя ничего не «сломано». Запомните эту фразу для урока 4: на XP неверный счёт часто оказывается пневматической неисправностью.

Пневматика: один компрессор, три уровня

Один поршневой компрессор в пневмоблоке даёт и давление, и вакуум. Блок регулятора превращает их в рабочие уровни. По сервисному мануалу важны три. Повышенное управляющее давление около 0,20 МПа через электромагнитные клапаны приводит мастер-клапаны и пневмоцилиндр SRV. Стабилизированное давление 0,05 МПа приводит диафрагменные насосы, пузырьковое перемешивание и слив отходов. Стабилизированный вакуум около −0,0333 МПа, примерно 250 мм рт. ст., заполняет камеры реагентов, сливает камеру отходов и протягивает пробу через апертуры. Сырой вакуум от насоса, более глубокий, чем рабочий, понижает сильфонный регулятор с игольчатым клапаном и небольшим воздушным объёмом.

Ресиверов давления и вакуума у XP нет. Мануал описывает вместо них вставленные отрезки трубок, сглаживающие пульсации. Датчики на аналоговой плате контролируют только два рабочих уровня; уровни источника не контролируются. Поэтому анализатор сообщит, что 0,05 МПа или −0,0333 МПа вышли из диапазона, но не скажет, виноват ли слабый компрессор, грязная игла регулятора, травящий предохранительный клапан или треснувшая трубка. Для этого есть четыре механических манометра: два на пневмоблоке для уровней источника и два на основном блоке для рабочих уровней. Прочитайте все четыре, прежде чем что-то регулировать.

Двадцать четыре выхода управляют электромагнитными клапанами на 12 В постоянного тока. Электромагнитные клапаны не переключают жидкость: они подают воздух на мастер-клапаны, а те уже переключают линии жидкости, давления и вакуума. Щелчок электромагнитного клапана доказывает только, что на катушку подано питание. Двигается ли мастер-клапан за ним и герметичен ли он — отдельный вопрос.

Детекторы: импеданс и HGB

Счёт выполняется кондуктометрическим методом на постоянном токе, который вы прошли на уровне 1. У детектора WBC апертура больше, по описанию в мануале около 100 мкм, и через неё отсчитывается дозированные пол-миллилитра лизированной пробы. У детектора RBC апертура меньше, около 75 мкм, и через неё отсчитывается дозированная четверть миллилитра высокого разведения; те же импульсы электроника делит по размеру на RBC и PLT. Отдельного канала PLT и оптического счёта у XP нет. Поэтому засор, грязная апертура или пузыри в детекторе RBC портят RBC и PLT одновременно, а детектор WBC — отдельный.

На каждом детекторном блоке есть и всё, что нужно для счёта вокруг апертуры: электроды для тока апертуры, сигнал контроля засора по постоянному напряжению на апертуре, изолирующие камеры, которые отделяют жидкость детектора от остальной гидравлики, чтобы помехи не приходили по трубкам, и термистор рядом с детекторами. Температура используется для компенсации HCT и в расчёте засора, и от неё же берутся ошибки температуры помещения.

HGB измеряется в проточной кювете ветви WBC. Светодиод 555 нм светит через кювету на фотодиод. Перед каждой пробой анализатор читает бланк (дилюент и лизирующий реагент без крови), затем лизированную пробу, и рассчитывает HGB по разности. Метод бесцианидный, на основе лаурилсульфата натрия в лизирующем реагенте. Грязная кювета, пузыри, слабый светодиод или неверный объём лизирующего реагента видны в показаниях бланка и пробы — на экране состояния они отображаются как значение HGB convert.

Реагенты и как их видит анализатор

XP рассчитан на три реагента: CELLPACK как дилюент, STROMATOLYSER-WH как лизирующий реагент для WBC и HGB и CELLCLEAN — сильное моющее средство для выключения и чисток. Контрольная кровь — EIGHTCHECK-3WP, калибратор — SCS-1000, а для настройки усиления в уроке 5 нужны CELLCHECK и латексный калибратор для PLT. Анализатор следит за реагентами несколькими способами: поплавковые датчики в камерах дилюента, отходов и лизирующего реагента, пределы времени заполнения, счётчики циклов с последней замены ёмкости, сроки годности со штрих-кода реагента и две проверки правдоподобия. Одна следит за электропроводностью дилюента, другая — за тем, удаётся ли разделить гистограмму WBC на три популяции. Если любая из них не проходит, анализатор выдаёт ошибку анализа и скрывает или помечает затронутые результаты. Мануал прямо пишет, что эти проверки нужны, чтобы распознать реагенты, которые ведут себя не как указанные. Это часть защиты результатов пациентов, а не препятствие, которое надо обходить.

Многие лаборатории работают на реагентах сторонних производителей. Это решение лаборатории и её ответственность за валидацию. Ваша задача — записать, какие реагенты стоят на приборе, понимать, что настройки и калибровка такого прибора могли быть подогнаны под них, и никогда не менять пределы обнаружения или защитные настройки, чтобы ошибка исчезла.

Электроника, ПО, принтер и ЛИС

Электроника — это небольшой набор плат. Плата процессора, PCB No. 6374, выполняет ПО на встроенном процессоре, хранит программу во флеш-памяти, держит настройки, результаты и КК в памяти с батарейной поддержкой от литиевого элемента, имеет слот CompactFlash для резервных копий и обновлений программы и несёт последовательные, параллельные и Ethernet-порты. Аналоговая плата с драйверами, PCB No. 30012, оцифровывает амплитуды импульсов, преобразует сигнал HGB и управляет электромагнитными клапанами и шаговым двигателем; она же читает поплавковые датчики и кнопку старта. Основная аналоговая плата, PCB No. 20034 или No. 2135 (в мануале указаны обе; сверяйтесь со списком запчастей и с платой в вашем приборе), усиливает сигналы детекторов, даёт ток апертуры, питает светодиод и фотодиод HGB, несёт датчики давления, вакуума, температуры и засора, а с ними и подстроечные резисторы для регулировок урока 5. Плата-переходник ЖК-экрана, No. 9301, несёт контроллер сенсора, зуммер и питание подсветки. Дополнительная плата No. 90043 отправляет отчёты SNCS по сети. Блок питания даёт низкие напряжения для логики, аналоговых цепей, клапанов и двигателя, а также 100 В постоянного тока для тока апертуры и переменное напряжение для прожига засоров и компрессора.

Данные уходят из анализатора тремя путями. Встроенный термопринтер печатает результаты с гистограммами. Последовательный порт RS-232C и порт Ethernet передают результаты в хост-компьютер или ЛИС; ручной сканер штрих-кода читает номера проб, штрих-коды реагентов и целевые значения контролей. SNCS, если дистрибьютор её использует, отправляет онлайн-КК, журналы ошибок и данные обслуживания на удалённый сервер. Всё это зависит от настроек анализатора, и удивительно большая доля вызовов «сломался принтер» и «ЛИС не получает» — изменившиеся настройки, а не железо.

Чек-лист на объекте

• Модель, серийный номер и версия ПО записаны
• Реагенты на приборе записаны: дилюент, лизирующий, моющий, партия и срок, оригинал или сторонний
• Все четыре манометра давления и вакуума прочитаны и записаны
• Нагрузка оценена: проб в день против счётчиков циклов на экране состояния
• Тип связи с хостом записан (последовательный порт, Ethernet, SNCS), настройки вывода распечатаны
• Видимые ревизии плат, которые могут понадобиться, записаны для заказа

Проверьте себя