CN104730260B - 一种便携移动式血凝分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种便携移动式血凝分析系统，属于移动医疗技术领域。所述系统包括：血凝分析仪和移动终端；其中：所述血凝分析仪与所述移动终端连接，所述血凝分析仪用于测试样本，与所述移动终端APP建立无线连接后，将测试结果向所述移动终端发送，使得所述移动终端显示所述数据，并进行测量控制。本发明利用智能手机、平板等终端设备与无线医用压电传感系统的蓝牙通信功能，从而省去仪器自身的显示和功能按键部分，结构简单、系统稳定，缩小了血凝分析仪的尺寸，使仪器正常运行时功耗更低，应用更具有可行性。
Description
技术领域
本发明涉及移动医疗技术领域，具体为一种便携移动式血凝分析系统及方法。
背景技术
当今世界正处于从工业社会向信息社会转变的过渡时期，通过传感器对检测对象的实时感知和采集，数据通过无线通信技术传输到客户端，实现了物理世界、计算机世界以及人类社会三元世界的连接。无线电技术的快速发展促进了e-health和远程医疗系统的发展，无线移动式医疗监护系统提高了医疗保健的质量，克服了传统有线式的不足，无线医疗健康系统成为国内外研究热点。
近年来，随着检验医学的发展，临床上有关止血和血栓检测项目逐步增多，凝血酶原时间(PT)作为诊断凝血性疾病的基本检测项目，其准确、可靠的检测结果对临床检测与疗效观察提供有价值的指标，但是血凝分析仪一般体积庞大需要配备冲洗液储存罐等、价格昂贵、操作复杂，不适应于出血性和血栓性疾病患者家用普及。随着无线移动式医疗监护系统的迅速发展，开发简单易用便携的血凝分析仪的需求日益迫切。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种便携移动式血凝分析系统及方法，其利用利用智能手机、平板等终端设备与无线医用传感器(例如QCM、SAW、Lamb或FBAR传感器)的蓝牙通信功能，借助手持智能终端设备的显示屏和存储卡，控制系统的测试、数据传输、数据显示和保存，从而省去仪器自身的显示和功能按键部分，结构简单、系统稳定，缩小了血凝分析仪的尺寸，使仪器正常运行时功耗更低，应用更具有可行性。
一方面，提供了一种便携移动式血凝分析系统，其技术方案是这样的：其包括：
血凝分析仪和移动终端；其中：
所述血凝分析仪与所述移动终端建立无线连接，所述血凝分析仪用于测试样本，将测试结果向所述移动终端发送，使得所述移动终端显示数据，并进行测量控制。
其进一步特征在于：所述血凝分析仪包括：
进样单元、传感单元、数据分析单元、主控单元；
所述进样单元用于滴入待分析血凝试剂；
所述传感单元用于获取所述待分析血凝试剂的压电传感器信号；
所述数据分析单元用于分析出进样后频率的移动，标定出凝血酶原时间；
所述主控单元用于控制所述血凝分析仪的运行。
其进一步特征在于：所述进样单元采用一次性可插拔结构与血凝分析仪主体连接。
其进一步特征在于：所述数据分析单元包括无线模块，使得所述血凝分析仪与所述移动终端进行无线连接。
其进一步特征在于：所述血凝分析仪包括：血凝分析芯片(1)；信号调理模块(2)；MCU主控单元(3)；计频模块(4)；蓝牙模块(5)；内置电池(6)；电源管理模块(7)；充电口(8)；状态指示灯(9)；
其中：
所述MCU主控单元(3)用于处理便携移动式血凝分析仪检测系统的工作流程与运行逻辑；接收所述计频模块(4)测试数据并进行二次处理，凝血酶原时间标定；承担外部无线通讯功能；
所述信号调理模块(2)用于对所述血凝分析芯片(1)信号测量；
所述计频模块(4)采用等精度测量方法实现频率测量功能，经MCU主控单元(3)处理后发送到蓝牙模块(5)；
所述蓝牙模块(5)内置天线，提供主机控制接口层的功能；
所述MCU主控单元(3)与蓝牙模块(5)通过UART通用异步接收发送串口相连，实现无线收发功能；
所述蓝牙模块(5)与移动终端建立连接后显示结果；
所述内置电池(6)用于为所述MCU主控单元(3)、信号调理模块(2)供电；
所述电源管理模块(7)用于控制设备功耗，提升设备的电池续航能力；
所述状态指示灯(9)用于指示设备的工作状态。
其进一步特征在于：所述系统采用压电传感器信号处理电路，所述电路包括振荡电路、混频电路、整形电路和频率计数电路；采用了一个参考通道信号与待测通道信号混频，在频率计数部分用数字电路的方法对两个通道信号分别进行计数，然后取两个计数差值得出频率偏移量；待测通道通过USB接头与电路主体部分相连，频率计数输出信号发送至所述MCU主控单元。
另一方面，提供了一种便携移动式血凝分析方法，采用上述所述的便携移动式血凝分析系统，所述方法包括：
启动血凝分析仪，检测通讯、电池、传感器是否正常；
移动终端启动测试软件，搜索外部蓝牙设备，与所述血凝分析仪建立连接；
测试血凝试剂样本滴于所述血凝分析仪的血凝分析仪芯片，所述血凝分析仪的MCU主控单元控制计频模块测定出进样后频率的移动，标定出凝血酶原时间，并且将测量结果发送给所述血凝分析仪的蓝牙模块；
所述血凝分析仪通过蓝牙模块向所述移动终端APP发送测试结果，在移动终端显示屏上显示测试结果，所述移动终端APP用于发现和连接其他终端设备并与其他蓝牙设备进行信息交换，进行数据显示和测量控制，保证蓝牙数据的实时通信。
采用本发明的系统后，利用智能手机、平板等终端设备与无线医用压电传感系统的蓝牙通信功能，借助手持智能终端设备的显示屏和存储卡，控制系统的测试、数据传输、数据显示和保存，从而省去仪器自身的显示和功能按键部分，结构简单、系统稳定，缩小了血凝分析仪的尺寸，使仪器正常运行时功耗更低，应用更具有可行性，满足消费者对市场的需求，便于在家庭推广，有广泛的应用前景。
附图说明
图1是本发明的便携移动式血凝分析系统结构示意图；
图2是本发明的血凝分析仪结构示意图；
图3是本发明的压电传感器信号处理电路设计图；
图4是本发明的便携移动式血凝分析方法流程图；
图5是本发明的便携移动式血凝分析系统工作流程图。
图中序号所对应的名称如下：
1-血凝分析芯片；2-信号调理模块；3-MCU主控单元；4-计频模块；5-蓝牙模块；6-内置电池；7-电源管理模块；8-充电口；9-状态指示灯；10-移动终端。
具体实施方式
一种便携移动式移动医用测试系统，见图1：其包括血凝测试仪和移动终端；
其中，
所述血凝分析仪与所述移动终端建立无线连接，所述血凝分析仪用于测试样本，将测试结果向所述移动终端发送，使得所述移动终端显示数据，并进行测量控制。
本发明将蓝牙无线通信技术与血凝仪测试设备结合起来，使传感器信号的传输由有线变为无线、实时、可移动，另外发射功率小，对人体的生理影响小。
优选地，所述血凝分析仪包括：
进样单元、传感单元、数据分析单元、主控单元；
所述进样单元用于滴入待分析血凝试剂；
所述传感单元用于获取所述待分析血凝试剂的压电传感器信号；
所述数据分析单元用于分析出进样后频率的移动，标定出凝血酶原时间；
所述主控单元用于控制所述血凝分析仪的运行。
优选地，所述进样单元采用一次性可插拔结构与血凝分析仪主体连接，避免了二次使用前复杂的冲洗。
优选地，所述数据分析单元包括无线模块(优选为蓝牙模块)，使得所述血凝分析仪与所述移动终端进行无线连接。
本发明实施例是利用智能手机、平板等终端设备与无线医用压电传感系统的蓝牙通信功能，借助手持智能终端设备的显示屏和存储卡，控制系统的测试、数据传输、数据显示和保存，从而省去仪器自身的显示和功能按键部分，结构简单、系统稳定，缩小了血凝分析仪的尺寸，使仪器正常运行时功耗更低，应用更具有可行性，满足消费者对市场的需求，便于在家庭推广，有广泛的应用前景。
图2是本发明实施例提供的血凝分析仪的结构示意图。参见图2，该血凝分析仪包括：
1-血凝分析芯片；2-信号调理模块；3-MCU主控单元；4-计频模块；5-蓝牙模块；6-内置电池；7-电源管理模块；8-充电口；9-状态指示灯；其中
所述MCU主控单元3可以由嵌入式芯片MCU承担，5V供电，用于处理便携移动式血凝分析仪检测系统的工作流程与运行逻辑；接收计频模块4测试数据并进行二次处理，凝血酶原时间标定；承担外部无线通讯功能。信号调理模块2负责对血凝分析芯片1信号测量，测量指令由移动终端发送。计频模块4采用等精度测量方法实现频率测量功能，经MCU主控单元3处理后发送到蓝牙模块5。蓝牙模块5集成度高，功耗小，该模块内置天线，工作于ISM(工业、科学、医学)频段，可提供HCI(主机控制接口)层的功能。主控单元3与蓝牙模块5通过UART串口相连，实现无线收发功能。
蓝牙模块5与移动终端10建立连接后显示结果。内置电池6负责为主控单元3、信号调理模块2供电。电源管理模块7负责控制设备功耗，提升设备的电池续航能力。状态指示灯9指示设备的工作状态。充电口8用于连接电源。
在本发明中，所述便携移动式血凝分析仪分析原理如图3所示，采用压电传感器信号处理电路，电路分为：振荡电路、混频电路、整形电路和频率计数电路四大部分。待测通道通过USB接头与电路主体部分相连，频率计数输出信号发送至主控制单元MCU。采用了一个参考通道信号与待测通道信号混频，在频率计数部分用数字电路的方法对两个通道信号分别进行计数，然后取两个计数差值得出频率偏移量。
图4是本发明实施例提供的血凝分析方法流程图，采用上述所述的便携移动式血凝分析系统。参见图4，所述方法包括：
401、启动血凝分析仪，检测通讯、电池、传感器是否正常；
402、移动终端启动测试软件，搜索外部蓝牙设备，与所述血凝分析仪建立连接；
403、测试血凝试剂样本滴于所述血凝分析仪的血凝分析仪芯片，所述血凝分析仪的MCU主控单元控制计频模块测定出进样后频率的移动，标定出凝血酶原时间，并且将测量结果发送给所述血凝分析仪的蓝牙模块；
404、所述血凝分析仪通过蓝牙模块向所述移动终端APP发送测试结果，在移动终端显示屏上显示测试结果，所述移动终端APP用于发现和连接其他终端设备并与其他蓝牙设备进行信息交换，进行数据显示和测量控制，保证蓝牙数据的实时通信。
如图5所示，设备开机首先完成自检，分别监测通讯、电池、传感器是否正常。测试血凝试剂样本滴于血凝分析仪芯片，MCU主控单元控制计频模块测定出进样后频率的移动，标定出凝血酶原时间，并且将测量结果发送给蓝牙模块，与手机连接后，在手机端显示测试结果。
本发明采用Andriod或者IOS系统平台编程实现GUI(图形用户界面)，采用面向对象设计，图形化人机交互界面，通过调用Qt库(图形用户界面库)实现各种按钮的消息捕获、处理，完成蓝牙连接及数据传输系统中的所有功能窗口的创建、销毁以及管理，当出现软件有错误发生时，向用户返回友好的错误提示，同时，进行数据传输时，可以实时显示当前数据传输的状态信息。
为了进一步阐述本发明的技术效果，下面举例说明该便携移动式血凝分析仪整体的测试和数据传输过程。首先，打开仪器电源开关，电源指示灯亮起，同时打开移动终端中的“Biosensor”测试软件点击“Connect”按钮搜索外部蓝牙设备，找到特定用户后，请求与用户所持仪器建立连接。此时蓝牙模块收到配对请求，输入配对码，此时移动终端屏幕显示配对成功。在进样单元滴入待测样本，点击“Start”开始测量，通过待测压电传感器与参考压电传感器差频后经过嵌入式单片机函数转换获得测量值显示在手机端。若需清楚显示可点击“Clear”，若需存储测量结果可点击“Save”，若不需要测量，点击移动终端屏上“Stop”，然后关闭系统电源开关。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种便携移动式血凝分析系统，其特征在于，所述系统包括：
血凝分析仪和移动终端；其中：
所述血凝分析仪与所述移动终端建立无线连接，所述血凝分析仪用于测试样本，将测试结果向所述移动终端发送，使得所述移动终端显示数据，并进行测量控制；
所述血凝分析仪包括：血凝分析芯片(1)；信号调理模块(2)；MCU主控单元(3)；计频模块(4)；蓝牙模块(5)；内置电池(6)；电源管理模块(7)；充电口(8)；状态指示灯(9)；
其中：
所述MCU主控单元(3)用于处理便携移动式血凝分析仪检测系统的工作流程与运行逻辑；接收所述计频模块(4)测试数据并进行二次处理，凝血酶原时间标定；承担外部无线通讯功能；
所述信号调理模块(2)用于对所述血凝分析芯片(1)信号测量；
所述计频模块(4)采用等精度测量方法实现频率测量功能，经MCU主控单元(3)处理后发送到蓝牙模块(5)；
所述蓝牙模块(5)内置天线，提供主机控制接口层的功能；
所述MCU主控单元(3)与蓝牙模块(5)通过UART通用异步接收发送串口相连，实现无线收发功能；
所述蓝牙模块(5)与移动终端建立连接后显示结果；
所述内置电池(6)用于为所述MCU主控单元(3)、信号调理模块(2)供电；
所述电源管理模块(7)用于控制设备功耗，提升设备的电池续航能力；
所述状态指示灯(9)用于指示设备的工作状态。
2.根据权利要求1所述的便携移动式血凝分析系统，其特征在于：所述系统采用压电传感器信号处理电路，所述电路包括振荡电路、混频电路、整形电路和频率计数电路；采用了一个参考通道信号与待测通道信号混频，在频率计数部分用数字电路的方法对两个通道信号分别进行计数，然后取两个计数差值得出频率偏移量；待测通道通过USB接头与电路主体部分相连，频率计数输出信号发送至所述MCU主控单元。
3.一种便携移动式血凝分析方法，其特征在于：采用权利要求1或2所述的便携移动式血凝分析系统，所述方法包括：
启动血凝分析仪，检测通讯、电池、传感器是否正常；
移动终端启动测试软件，搜索外部蓝牙设备，与所述血凝分析仪建立连接；
测试血凝试剂样本滴于所述血凝分析仪的血凝分析仪芯片，所述血凝分析仪的MCU主控单元控制计频模块测定出进样后频率的移动，标定出凝血酶原时间，并且将测量结果发送给所述血凝分析仪的蓝牙模块；
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Effective date of registration: 20160525 Address after: Kolding road high tech Zone of Suzhou City, Jiangsu province 215163 No. 78 Building No. 7 room 205 Applicant after: SUZHOU GUOKE MEDICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Address before: Science and Technology City kolding road high tech Zone of Suzhou City, Jiangsu Province, No. 88 215163 Applicant before: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology Chinese Academy of Sciences |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160624 Address after: Kolding road high tech Zone of Suzhou City, Jiangsu province 215163 No. 78 Building No. 7 room 205 Applicant after: SUZHOU SASENS Co.,Ltd. Address before: Kolding road high tech Zone of Suzhou City, Jiangsu province 215163 No. 78 Building No. 7 room 205 Applicant before: SUZHOU GUOKE MEDICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170412 |