CN104483237A - 一种多样本依照透射率变化进行的血压积测定方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种血压积测定方法与装置，具体涉及一种多样本的依照透射率变化进行的血压积测定方法与装置，其使用扫描式透射率测定方法，捕捉整个样品管自上而下的透射率数据，以变化剧烈的透射率曲线变化点，确定离心后的血浆到红细胞的突变点，以此为基础按比例计算，求出血压积。为了应对实际测定中的多样品测定的压力，本发明还给出了一种多样品管同时测定的方案，同时测定多个样品管中的血压积数值，实际应用效果绝对超过了普通的目视检测、耗费时间过长的压力传感检测等。

Description

一种多样本依照透射率变化进行的血压积测定方法与装置

技术领域

本发明涉及血压积测定领域，具体涉及一种血压积的依照透射率变化进行测定的装置和方法。

背景技术

血压积是医学检验中血液样品表征的重要参数，是血液粘度测定和利用中的重要的辅助判定数据，但是现有技术中鲜有一次性测定多个血液样品的血压积的方法和装置，现有技术中对血压积的检测有如下几种方式：1)目视检测，通过目视检测量测血浆、血粘度的量，由此进行计算，此种方式不但费时费力，且无法保证准确；2)用压力传感器测量，在CN102866083B文献中利用了此种方法，在血样品种利用杆头的压力传感器感受进入血浆层、血细胞层的压力传感不同，进而得到数据用于计算血压积，但是此方法的设备昂贵，且每次只能测定一种样品，且速度较慢；3)在其他专业仪器的测定中，利用得到的血浆、血细胞的量来大体计算血压积，如血粘度、全血、或血沉专业器材，此种方法的问题在于，这些仪器往往都不是按照血压积测定的目的设计的，其测得的血浆、血细胞数据，很难保证是按照同一标准测量，比如血浆可能是按照体积、或者色谱柱中占有的体积数值，血细胞可能是按照重量，利用这些数据测得的血压积，其数据可信度不见得高，应用于临床途径，或者是实验，数据对比等场合，无法保证数据的准确，而没有足够准确的血压积数据，从而无法保证对一般的血液粘度的测定，如血栓的研究等产生正确的参照作用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种血压积测量方法和装置，能够切实地、准确地测量血压积，并且是一种非介入式不会造成污染(相对于现有技术中的压力探头传感分辨)，且辅以一定的光电和计算设备，能够实现多个样本同时测定和得出结果，从而使得血压积的测定批量化，更准确，对于临床检验和与血压积相关的医学分析和研究来说，有着显著的实际支持作用。

本发明要求保护一种多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，其特征在于，包括光源阵列、检测器阵列、检测架、样品管、样品管座、检测升降系统，控制模块、PC；

前述的一种多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，其特征在于：

光源阵列由多个单色光源排成一列组成,每个单色光源包括光源本体和光罩两部分；

检测架包括依次连接在一起的检测阵列托架、侧架、光源阵列托架；

检测器阵列由多个检测器组成，每个单色光源隔着一个样品管与一个检测器正直地在水平直线上相对；单色光源的发光透过样品管与检测器受光面对准，由检测器接收由对应的单色光源透过样品管投射过来的预设单色光，所述多个单色光源发射400nm-800nm之间的波长固定的单色光；

所述光源阵列成阵列地水平排列在光源阵列托架上，所述检测器阵列成阵列地水平排列在检测器阵列托架上；检测阵列托架和光源阵列托架的一侧分别接在侧架上，所述侧架水平侧面放置，与检测阵列托架和光源阵列托架均垂直；

样品管有多个，每个样品管都位于一对相对应的单色光源和检测器的光路之间，并垂直于光路地竖直放置；样品管包括样品管体和管塞，样品管体下部插在样品管座上，样品管座包括底座和半圆形座、座延长部，半圆形座和座延长部具有一定的弹性和表面粗糙度，使得样品管可以由其托住底部竖直放置；半圆形座呈长条状，但是底部有能够配合于每个样品管体的圆形凹坑，以适于承托样品管体底部，以使得样品管竖直放置；

所述检测升降系统由水平托架、升降螺杆、竖直导轨、支撑杆、支撑顶座、升降底座、升降座、步进电机组成，其中水平托架与检测阵列托架嵌合，使得依次连接在一起的检测阵列托架、侧架、光源阵列托架保持水平，并随水平托架的升降而升降，水平托架设有两个孔，分别安装升降螺杆和竖直导轨，其中安装升降螺杆的孔中为螺纹连接，安装竖直导轨的孔为滑动连接，支撑杆保持竖直地安装在升降底座之上，与竖直导轨近距离邻接，升降底座上安装有水平面积更小的升降座，在支撑杆顶部安装有支撑顶座，支撑顶座和升降座之间竖直安装竖直导轨，以供水平托架安装于竖直导轨上并滑动，在安装竖直导轨的孔内涂有润滑油品；

升降底座上安装有步进电机，步进电机通过升降底座之内的电路与升降座上的升降螺杆电连接，以控制水平托架的升降；

步进电机与控制模块通信连接，多个单色光源与多个检测器均通过检测阵列托架、侧架、光源阵列托架以及水平托架内的电路与控制模块通信连接，控制模块与PC通信连接以传输和收集数据，并接收指令。

本发明还可以在与现有侧架的水平相对位置还具有另一侧架，也用于检测阵列托架和光源阵列托架的的固定和连接，以使得现有的连接结构更趋稳固；

在控制单元内具有数据接收单元，其在控制单元接收透射率数据和升降螺杆现在位置的同时，将此两数据建立关联关系，以方便在PC内依据此数据作图；

在测定多个样本管时，PC内针对透射率和升降位置的图样，可以是实时形成的，则在升降杆完成升降过程中的透射率测定的同时，可以由PC自行马上运算出对应各个样品管的血压积结果，也可以由人工对数据进行确认后马上计算出血压积结果。

在测定之前，需要目视确认各个样品管中的血浆、白细胞和血小板层、红细胞(或者血浆层和血细胞层)是否已经充分分层，这是进行血压积测定的必要条件；样品管在用前均经历了充分清洗干燥，不会因为表面污渍对透射率测定产生影响；

样品管体上，在表示血样填充高度的位置涂有表示扫描开始的黑色标线，由此透射率突变可在数据中记录起始计算位置，在样品管中填充血样时，也是填充到这个位置，以与测量方法对应；

正是由于扫描可以由黑色标线开始，则本发明的填充血样的样品管，可以高度不一，里面的填充血样量也有多少差异，可以一次测定不同量血样的血压积数值；

前述检测器可以将透射过样品管的光信号转变为电信号，该电信号经控制单元传输到PC，以用于图形的绘制；

PC上可以将接收到的信号实时绘成图样，这些图样可以每个分图形显示，以满足不同量的样品管的情况等需要各个研究的情况，也可以在一个坐标系中实时地以不同颜色的谱线标示出来，以方便对比研究和分析；

本发明所使用的步进电机精度较高，动作平稳，能够实现精密度较高的测定，且在带动升降的过程中速度较慢，基本上能够保证无明显的因移动产生的系统误差；

本发明还要求保护一种对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其利用了前述的多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，其特征在于，分成如下步骤：

步骤1)离心分层静置：一系列的血样放于样品管中，将样品管连同放置于其内的血样一起离心，使得血浆、红细胞、白细胞与血小板(或者血浆层和血细胞)分层，并将样品管逐个插在样品管座上，静置10-60min；

前述离心可以使用常见的血样品管离心装置，静置时间优选15min；

这里的血样是已经加入了抗凝剂的，可以是放于样品管座上静置，也可以是已经静置基本分层完毕再置于样品管座上；

步骤2)透射并记录数据：水平托架带动检测阵列托架、侧架、光源阵列托架同时向上升，在超过样品管的管塞后，开始下降，并记录透射率数据，在表示血样填充高度的位置涂有表示扫描开始的黑色标线，由此透射率突变可在数据中记录起始计算位置，在水平托架下降的过程中一直记录透射率数据，在血样层的突变位置处，都会发生透射率的突变，由此可以得 血样层的变化的位置，可用于血压积的计算；

步骤3)扫描的结束：样品管的黑色标线到管体底部的长度是预设的，在8-16cm之间的某固定值，水平托架在扫描到黑色标线以下到该某固定值-1cm的位置即停止，防止碰到座延长部，并将扫描得到的透射率数据通过控制单元传回PC；

步骤4)整理数据，绘制透射率变化图：结合通过控制单元向PC传回的透射率和对应的升降位置数据，可以绘制透射率变化图，图的形式是在黑色标线位置有突变小峰，在血样层的突变位置处，都会发生透射率的突变，由此可以得出血样层的变化的位置；

步骤5)计算得到血压积：由于样品管的黑色标线到管体底部的长度是预设的，在8-16cm之间的某固定值，则再结合图中确定的数值，可以经过简单计算得到被测多个血样的血压积数值。

所述血样分层，指的是对采集的全血样本添加抗凝剂，生成抗凝全血，并经过离心使之分层，所述分层依抗凝剂的不同，可以是形成血浆和血细胞层，或者形成血浆、白细胞和血小板层、红细胞层。

前述的对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其特征在于，在检测到透射率发生突变后，PC可通过控制模块向步进电机发出信号，以更慢得速度升降，以更细致准确地得到透射率突变数值附近的变化数值；

前述的样品管，依长度可以分为10cm、12cm、14cm三组，每组的血量不一样，黑色标线的起始高度也不同，在PC段取到的数值也分为三个坐标系实时显示，按血量一致的同组进行对比。

前述的对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其特征在于，其依长度分为的三组样品管，其放入的血样可以是加入了不同抗凝剂的同一来源的血样，或者是加入了同一抗凝剂的不太来源的血样。

前述某固定值可以是10cm、11cm、12cm、13cm或14cm。

为了计算和显示方便，本发明形成图像时的透射率图像，也可以按照1-透射比率进行显示和计算(即按照遮光率进行显示和计算)。

附图说明

图1是多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置的侧视图。

图2是多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置的俯视图。

图3是从某个样本管的血样取得的透射率数据在PC上作成的透射率变化图样。

附图标记对应关系为：样品管体1，管塞2，侧架3，检测器4，检测器阵列托架5，光罩6，光源本体7，光源阵列托架8，座延长部9，半圆形座10，底座11，水平托架12，升降螺杆13，竖直导轨14，支撑顶座15，支撑杆16，升降底座17，步进电机18，控制单元19，PC 20，升降座21，黑色标记处22，血浆层到白细胞血小板层界限处23，白细胞血小板层界到红细胞层界限处24。

具体实施方式

实施例1：

利用的装置是一种多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，其包括光源阵列、检测器阵列、检测架、样品管、样品管座、检测升降系统，控制模块、PC；

其光源阵列由多个单色光源排成一列组成,每个单色光源包括光源本体和光罩两部分；

其检测架包括依次连接在一起的检测阵列托架、侧架、光源阵列托架；

其检测器阵列由多个检测器组成，每个单色光源隔着一个样品管与一个检测器正直地在水平直线上相对；单色光源的发光透过样品管与检测器受光面对准，由检测器接收由对应的单色光源透过样品管投射过来的预设单色光，所述多个单色光源发射700nm的波长的单色光；

其所述光源阵列成阵列地水平排列在光源阵列托架上，所述检测器阵列成阵列地水平排列在检测器阵列托架上；检测阵列托架和光源阵列托架的一侧分别接在侧架上，所述侧架水平侧面放置，与检测阵列托架和光源阵列托架均垂直；

其样品管有多个，每个样品管都位于一对相对应的单色光源和检测器的光路之间，并垂直于光路地竖直放置；样品管包括样品管体和管塞，样品管体下部插在样品管座上，样品管座包括底座和半圆形座、座延长部，半圆形座和座延长部具有一定的弹性和表面粗糙度，使得样品管可以由其托住底部竖直放置；半圆形座呈长条状，但是底部有能够配合于每个样品管体的圆形凹坑，以适于承托样品管体底部，以使得样品管竖直放置；

其所述检测升降系统由水平托架、升降螺杆、竖直导轨、支撑杆、支撑顶座、升降底座、升降座、步进电机组成，其中水平托架与检测阵列托架嵌合，使得依次连接在一起的检测阵列托架、侧架、光源阵列托架保持水平，并随水平托架的升降而升降，水平托架设有两个孔，分别安装升降螺杆和竖直导轨，其中安装升降螺杆的孔中为螺纹连接，安装竖直导轨的孔为滑动连接，支撑杆保持竖直地安装在升降底座之上，与竖直导轨近距离邻接，升降底座上安装有水平面积更小的升降座，在支撑杆顶部安装有支撑顶座，支撑顶座和升降座之间竖直安 装竖直导轨，以供水平托架安装于竖直导轨上并滑动，在安装竖直导轨的孔内涂有润滑油品；

其升降底座上安装有步进电机，步进电机通过升降底座之内的电路与升降座上的升降螺杆电连接，以控制水平托架的升降；

其步进电机与控制模块通信连接，多个单色光源与多个检测器均通过检测阵列托架、侧架、光源阵列托架以及水平托架内的电路与控制模块通信连接，控制模块与PC通信连接以传输和收集数据，并接收指令。

在与现有侧架的水平相对位置还具有另一侧架，用于检测阵列托架和光源阵列托架的的固定和连接；

在控制单元内具有数据接收单元，其在控制单元接收透射率数据和升降螺杆现在位置的同时，将此两数据建立关联关系，以方便在PC内依据此数据作图；

控制单元内可以是基于微处理器装置的自动控制电路及匹配程序，以使得其能够基于透射率突变的位置数据计算血压积。

在测定多个样本管时，PC内针对透射率和升降位置的图样，是实时形成的，在升降杆完成升降过程中的透射率测定的同时，由PC自行马上运算出对应各个样品管的血压积结果；

在测定之前，需要目视确认各个样品管中的血浆、红细胞、白细胞和血小板是否已经充分分层；样品管在用前均经历了充分清洗干燥，不会因为表面污渍对透射率测定产生影响；

样品管体上，在表示血样填充高度的位置涂有表示扫描开始的黑色标线，由此透射率突变可在数据中记录起始计算位置，在样品管中填充血样时填充到这个位置；

前述检测器将透射过样品管的光信号转变为电信号，该电信号经控制单元传输到PC，以用于图形的绘制；

本发明所使用的步进电机精度较高，动作平稳，能够实现精密度较高的测定，且在带动升降的过程中速度较慢；

一种对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，利用了前述的多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，分成如下步骤：

步骤1)离心分层静置：一系列的血样放于样品管中，将样品管连同放置于其内的血样一起离心，使得血浆、红细胞、白细胞和血小板(或者血浆和血细胞)分层，并将样品管逐个插在样品管座上，静置15min；离心之前添加的抗凝剂为常见的柠檬酸钠；

步骤2)透射并记录数据：水平托架带动检测阵列托架、侧架、光源阵列托架同时向上升，在超过样品管的管塞后，开始下降，并记录透射率数据，在表示血样填充高度的位置涂有表 示扫描开始的黑色标线，由此透射率突变可在数据中记录起始计算位置，在水平托架下降的过程中一直记录透射率数据，在血浆到白细胞和血小板、白细胞和血小板到红细胞(或者血浆到血细胞)的突变位置处，都会发生透射率的突变，由此可以得出血浆到白细胞和血小板、白细胞和血小板到红细胞(或者血浆到血细胞)的变化的位置，可用于血压积的计算；

步骤3)扫描的结束：样品管的黑色标线到管体底部的长度是预设的，为14cm的固定值，扫描到黑色标线以下到该某固定值-1cm(即13cm)的位置即停止，防止碰到座延长部，并将扫描得到的透射率数据通过控制单元传回PC；

步骤4)整理数据，绘制透射率变化图：结合通过控制单元向PC传回的透射率和对应的升降位置数据，可以绘制透射率变化图，图的形式是在黑色标线位置有突变小峰，在的突变位置处，都会发生透射率的突变，由此可以得出血浆层到白细胞和血小板层、白细胞和血小板层到红细胞层的变化的位置；

这里的具体位置参见附图3，具体是黑色标线位置为2cm，在血浆层到白细胞和血小板层、白细胞和血小板层到红细胞层的突变位置处，都有图样中有显著透光率变化，其中4.9cm处对应血浆层到白细胞和血小板层的变化，5.3cm处对应于白细胞和血小板层到红细胞层的变化；

步骤5)计算得到血压积：由于样品管的黑色标线到管体底部的长度是预设的14cm，则再结合前述数值，可以经过简单计算得到被测多个血样的血压积数值。

实施例2：

实施例2的实施方式与实施例1的区别，在于使用的单色光源波长为680nm，添加的抗凝剂为低于1％质量分数的枸橼酸钠，血样没有形成明显的白细胞和血小板层，在5.5cm处出现了血细胞层的透射率突变；样品管的黑色标线可以是预设的12cm，再结合前述数值，可以经过简单计算得到被测多个血样的血压积数值。

实施例3：

实施例3的实施方式与实施例2区别，在于使用的单色光源波长为670nm，样品管的高度不同，样品管的黑色标线到底部的距离可以是10cm、12cm、14cm三种，在PC端实时生成三张图像，10cm、12cm、14cm三种样品管的数据分成三张图显示，分别用于对比研究和分析。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，尤其是一些具体尺寸、数值的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，其特征在于，包括光源阵列、检测器阵列、检测架、样品管、样品管座、检测升降系统，控制模块、PC。

2.如权利要求所述的一种多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置，其特征在于：

光源阵列由多个单色光源排成一列组成,每个单色光源包括光源本体和光罩两部分；

检测架包括依次连接在一起的检测阵列托架、侧架、光源阵列托架；

检测器阵列由多个检测器组成，每个单色光源隔着一个样品管与一个检测器正直地在水平直线上相对；单色光源的发光透过样品管与检测器受光面对准，由检测器接收由对应的单色光源透过样品管投射过来的预设单色光，所述多个单色光源发射400nm-800nm之间的波长固定的单色光；

所述光源阵列成阵列地水平排列在光源阵列托架上，所述检测器阵列成阵列地水平排列在检测器阵列托架上；检测阵列托架和光源阵列托架的一侧分别接在侧架上，所述侧架水平侧面放置，与检测阵列托架和光源阵列托架均垂直；

样品管有多个，每个样品管都位于一对相对应的单色光源和检测器的光路之间，并垂直于光路地竖直放置；样品管包括样品管体和管塞，样品管体下部插在样品管座上，样品管座包括底座和半圆形座、座延长部，半圆形座和座延长部具有一定的弹性和表面粗糙度，使得样品管由其托住底部竖直放置；半圆形座呈长条状，但是底部有能够配合于每个样品管体的圆形凹坑，以适于承托样品管体底部，以使得样品管竖直放置；

所述检测升降系统由水平托架、升降螺杆、竖直导轨、支撑杆、支撑顶座、升降底座、升降座、步进电机组成，其中水平托架与检测阵列托架嵌合，使得依次连接在一起的检测阵列托架、侧架、光源阵列托架保持水平，并随水平托架的升降而升降，水平托架设有两个孔，分别安装升降螺杆和竖直导轨，其中安装升降螺杆的孔中为螺纹连接，安装竖直导轨的孔为滑动连接，支撑杆保持竖直地安装在升降底座之上，与竖直导轨近距离邻接，升降底座上安装有水平面积更小的升降座，在支撑杆顶部安装有支撑顶座，支撑顶座和升降座之间竖直安装竖直导轨，以供水平托架安装于竖直导轨上并滑动，在安装竖直导轨的孔内涂有润滑油品；

升降底座上安装有步进电机，步进电机通过升降底座之内的电路与升降座上的升降螺杆电连接，以控制水平托架的升降；

步进电机与控制模块通信连接，多个单色光源与多个检测器均通过检测阵列托架、侧架、光源阵列托架以及水平托架内的电路与控制模块通信连接，控制模块与PC通信连接以传输和收集数据，并接收指令。

3.一种利用了权利要求1或2任意一种的多样本的依照透射率变化进行的血压积测定装置的对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其特征在于，分成如下步骤：

步骤1)离心分层静置：一系列的血样放于样品管中，将样品管连同放置于其内的血样一起离心，使得血样分层，并将样品管逐个插在样品管座上，静置10-60min；

步骤2)透射并记录数据：水平托架带动检测阵列托架、侧架、光源阵列托架同时向上升，在超过样品管的管塞后，开始下降，并记录透射率数据，在表示血样填充高度的位置涂有表示扫描开始的黑色标线，由此透射率突变可在数据中记录起始计算位置，在水平托架下降的过程中一直记录透射率数据，在透射率数值的突变位置处，都会发生透射率的突变，由此得出透射率数值突变的位置，用于血压积的计算；

步骤3)扫描的结束：样品管的黑色标线到管体底部的长度是预设的，在8-16cm之间的某固定值，水平托架在扫描到黑色标线以下到该某固定值-1cm的位置即停止，防止碰到座延长部，并将扫描得到的透射率数据通过控制单元传回PC；

步骤4)整理数据，绘制透射率变化图：结合通过控制单元向PC传回的透射率和对应的升降位置数据，进而绘制透射率变化图，图的形式是在黑色标线位置有突变小峰，在前述突变位置处，都会发生透射率的突变，由此得出血样成分层的变化的位置；

步骤5)计算得到血压积：由于样品管的黑色标线到管体底部的长度是预设的，在8-16cm之间的某固定值，则再结合图中确定的数值，可以经过简单计算得到被测多个血样的血压积数值。

4.一种如权利要求3所述的对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其特征在于，所述血样分层，指的是对采集的全血样本添加抗凝剂，生成抗凝全血，并经过离心使之分层，所述分层依抗凝剂的不同，可以是形成血浆和血细胞层，或者形成血浆、白细胞和血小板层、红细胞层。

5.一种如权利要求3或4之一所述的对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其特征在于，在检测到透射率发生突变后，PC可通过控制模块向步进电机发出信号，以更慢得速度升降，以更细致准确地得到透射率突变数值附近的变化数值；

前述的样品管，依长度可以分为10cm、12cm、14cm三组，每组的血量不一样，黑色标线的起始高度也不同，在PC段取到的数值也分为三个坐标系实时显示，按血量一致的同组进行对比。

6.一种如权利要求5所述的对多样本依照透射率变化而进行的血压积测定方法，其特征在于，其依长度分为的三组样品管，其放入的血样可以是加入了不同抗凝剂的同一来源的血样，或者是加入了同一抗凝剂的不太来源的血样。