CN106290493A - 一种血气分析仪及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血气分析仪及检测方法。仪器包括血液进样装置、空白试剂进样装置、清洗试剂进样装置、废液回收装置、电化学检测装置、光学检测装置、三通道旋转阀、双通道旋转阀；采用三通道旋转阀和双通道阀将电化学检测和光学检测巧妙的联合起来。将待测的全血样本测定酸碱度和离子的同时，通过光学的方法测定氧化血红蛋白和还原型血红蛋白。这样既节约了时间，又简化了操作，更减少了病人的就医成本。另外，该仪器检测过程完全自动化，因此检测方便、快速，人为影响因素小。

Description

一种血气分析仪及检测方法

技术领域

本发明涉及一种医疗器材以及分析方法，特别是一种用于能够快速连续检测血液中酸碱度、离子浓度及氧化血红蛋白、还原型血红蛋白含量的血气分析仪及检测方法。

背景技术

血液中含有多种无机离子，最主要的离子有三种，分别是钠、钾和氯离子等。血红蛋白是脊椎动物的一种含铁的复合变构蛋白，由血红素和珠蛋白结合而成。其功能是运输氧和二氧化碳，维持血液酸碱平衡。血红蛋白与氧结合称为氧合血红蛋白，与二氧化碳结合称为还原型血红蛋白。目前在医院的临床检测中，对这两类数据的检测都采用不同的分析仪。投资成本大，不利于中小型医疗机构使用。

发明内容

本发明要解决的计算问题是提供一种血气分析仪及检测方法，用于连续检测血液中酸碱度、离子浓度及氧化血红蛋白、还原型血红蛋白含量。

为了解决上述技术问题，实现本发明的技术方案：

一种血气分析仪，包括血液进样装置、空白试剂进样装置、清洗试剂进样装置、废液回收装置、电化学检测装置、光学检测装置、三通道旋转阀、双通道旋转阀；

所述三通道旋转阀由两个机械盘A、B组成，机械盘A、B同轴心可旋转，机械盘A上开有三个孔机械盘B上开有一个孔，四个孔的大小相同，随着机械盘A、B相对旋转，机械盘B上的孔分别会与机械盘A上的三个孔重合；双通道旋转阀由两个机械盘C、D组成，机械盘C、D同轴心可旋转，机械盘C上开有一个孔机械盘D上开有两个孔，三个孔的大小相同，随着机械盘C、D相对旋转，机械盘C上的孔分别会与机械盘D上的孔重合；

所述血液进样装置、空白试剂进样装置、清洗试剂进样装置其进样口分别连通机械盘A上的三个孔；

所述电化学检测装置用于检测待测血样的pH值、离子浓度，其一端连通机械盘B上的孔，另一端连通机械盘C上的孔；

所述光学检测装置用于检测待测液的吸光度值，该光学检测装置和废液回收装置分别通过管道连通机械盘D上的两个孔。

作为本发明进一步改进，所述血气分析仪还包括隔绝空气试剂进样装置，该装置通过管道联通光学检测装置。

进一步地，所述血液进样装置包括注射器、第一推杆、第二推杆，该注射器的针头用密封橡胶圈固定在机械盘A上的其中一个孔的位置，所述橡胶圈前端有一凸起，凸起部分外围与孔大小相互配合；所述第一推杆用于控制整个注射器的移动，第二推杆用于控制注射器内活塞的移动从而控制注射器内待测血样的流量。

进一步地，所述空白试剂进样装置与三通道旋转阀之间还连接有稀释器，稀释器进出口位置分别设置阀门V1、V2，用于控制空白试剂的流量。

进一步地，所述电化学检测装置包括6个电极，分别是：参比电极、pH电极、Na电极、K电极、Cl电极、Ca电极；待测血样通过三通道旋转阀进入电化学检测装置，依次经过上述电极，用于检测待测血样的pH值、离子浓度。

进一步地，所述光学检测装置包括分析杯、光源、光源接收器，光源和光源接收器分别安装在分析杯侧壁相对位置，且三者在同一直线上。所述分析杯为一次性使用，使用前进行简单的清洗，使用后无需进行清洗。

进一步地，该光学检测装置通过管道连通机械盘D上的孔是指管道一端连通孔，另一端通向光学检测装置中分析杯杯底位置，隔绝空气试剂进样装置通过管道通向分析杯杯口位置。

进一步地，所述光学检测装置还包括磁力搅拌装置。

本发明涉及的血气分析仪的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，旋转三通道旋转阀(7)将其A盘上的孔(9)和B盘上的孔(12)对准，旋转双通道阀(20)将其C盘上的孔(21)和D盘上的孔(22)对准；

步骤2，将部分定量空白试剂依次通过三通道旋转阀(7)、电化学检测装置(13)、双通道旋转阀(20)流入光学检测装置中的分析杯(25)中，测定不同波长下的吸光度值；

步骤3，联通隔绝空气试剂进样装置与光学检测装置之间的管道，将隔绝空气试剂注入到分析杯(25)中的空白试剂的上层；

步骤4，关闭双通道旋转阀(20)，将三通道旋转阀(7)A盘上的孔(10)和B盘上的孔(12)对准；将采集的EDTA·2Na抗凝的全血样本通过血液进样装置注入到电化学检测装置(13)中，关闭三通道旋转阀(7)；打开电化学检测装置(13)，读取pH和K、Na、Cl、Ca的值，并记录数值；

步骤5，将双通道阀(20)C盘上的孔(20)和D盘上的孔(22)对准，将血样注入到分析杯(25)中；

步骤6，将三通道旋转阀(7)的A盘上的孔(9)和B盘上的孔(12)对准，将剩余定量空白试剂注入到分析杯(25)中；

步骤7，关闭双通道阀(20)，打开光学检测装置(24)，在电极(28)控制下，分析杯(25)在光学检测装置(24)中进行检测，读取并记录不同波长下的吸光度；

步骤8，根据记录的不同波长下的吸光度值，通过公式计算出氧化血红蛋白、还原型血红蛋白的含量；

步骤9，将三通道旋转阀(7)的A盘上的孔(11)和B盘上的孔(12)对准，将双通道阀(20)的C盘上的孔(21)和D盘上的孔(23)对准，联通清洗试剂进样装置(6)与废液回收装置(32)，对整个通道进行清洗。

所述空白试剂总量与待测全血样本的体积比为4∶1。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1)血液进样装置，主要用于将采集到的血液定量的注入到电化学检测装置和光学检测装置中用于各个项目的检测。

2)空白试剂进样装置，用于将试剂注入到检测系统中，测定试剂空白吸光度和进行氧化血红蛋白和还原型血红蛋白的含量。

3)清洗试剂进样装置和废液回收装置，主要是对整个通路进行检测后的清洗和收集清洗后的液体。

4)电化学检测装置，用于测定血液中无机离子浓度和血液的pH值。

5)光化学检测装置，用于检测试剂，试剂和血液混合后吸光度的变化。

6)采用三通道旋转阀和双通道阀将电化学检测和光学检测巧妙的联合起来。将待测的全血样本测定酸碱度和离子的同时，通过光学的方法测定氧化血红蛋白和还原型血红蛋白。这样既节约了时间，又简化了操作，更减少了病人的就医成本。另外，该仪器检测过程完全自动化，因此检测方便、快速，人为影响因素小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明血气分析仪的结构示意图。

图2为本发明中血液注射器和孔10结构示意图。

图3为本发明中血液注射器和孔12结构示意图。

图4为本发明中三通道旋转阀正面结构示意图。

图5为本发明中双通道旋转阀正面结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种血气分析仪，包括血液进样装置、空白试剂进样装置、清洗试剂进样装置、废液回收装置、电化学检测装置、光学检测装置、三通道旋转阀、双通道旋转阀；所述三通道旋转阀7由两个机械盘A、B组成，如图4所示，机械盘A、B同轴心可旋转，机械盘A上开有三个孔9、10、11机械盘B上开有一个孔12，四个孔的大小相同，随着机械盘A、B相对旋转，机械盘B上的孔12分别会与机械盘A上的三个孔9、10、11重合；双通道旋转阀20由两个机械盘C、D组成，如图5所示，机械盘C、D同轴心可旋转，机械盘C上开有一个孔21机械盘D上开有两个孔22、23，三个孔的大小相同，随着机械盘C、D相对旋转，机械盘C上的孔21分别会与机械盘D上的孔22、23重合；

所述血液进样装置、空白试剂进样装置1、清洗试剂进样装置6其进样口分别连通机械盘A上的三个孔9、10、11，连接孔位置可互换；

所述电化学检测装置用于检测待测血样的pH值、离子浓度，其一端连通机械盘B上的孔12，另一端连通机械盘C上的孔21；

所述光学检测装置用于检测待测液的吸光度值，该光学检测装置和废液回收装置32分别通过管道连通机械盘D上的两个孔22、23，连接孔位置可互换。

作为进一步改进，如图2图3所示，所述血液进样装置包括注射器3、第一推杆4、第二推杆5，该注射器的针头用密封橡胶圈8固定在机械盘A上的孔10位置，所述橡胶圈8前端有一凸起，凸起部分外围与孔10大小相互配合；所述第一推杆4用于控制整个注射器的移动，第二推杆5用于控制注射器内活塞的移动从而控制注射器内待测血样的流量，第一推杆4、第二推杆5可由电机控制，所述血样注射器3每次注入量为0～100ul。进一步需要说明的是与本发明实验原理相同的其他类型血液进样装置也应包含在本发明的保护范围内。

作为进一步改进，所述空白试剂进样装置与三通道旋转阀之间还连接有稀释器2，稀释器2进出口位置分别设置阀门V1、V2，用于控制空白试剂的流量。

所述电化学检测装置包括6个电极，分别是：参比电极14、pH电极15、Na电极16、K电极17、Cl电极18、Ca电极19；待测血样通过三通道旋转阀7进入电化学检测装置，依次经过上述电极，用于检测待测血样的pH值、离子浓度。需要进一步说明的是该电化学检测装置为本领域常规检测装置，只要能实现对待测血样pH值、离子浓度的检测即可。

所述光学检测装置包括分析杯25、光源26、光源接收器27，光源26和光源接收器27分别安装在分析杯侧壁相对位置，且三者在同一直线上。需要进一步说明的是该光学检测装置为本领域常规检测装置，用于检测待测液的波长。

实施例2

一种血气分析仪，其他结构同实施例1，除此之外所述血气分析仪还包括隔绝空气试剂进样装置31，该装置通过管道联通光学检测装置，管道一端连通机械盘D上的孔22，另一端通向光学检测装置中分析杯25杯底位置，隔绝空气试剂进样装置31通过管道通向分析杯25杯口位置。所述隔绝空气进样试剂选用石蜡，用于隔离分析杯25中的液体和外界的空气。用于进一步提高光学检测装置的检测灵敏度。

作为进一步改进，所述光学检测装置还包括磁力搅拌装置。该磁力搅拌装置包括分析杯25中的磁棒30和安装于分析杯25底部下方的电机29，电机29控制磁棒30转速。

另外，清洗试剂进样装置6的出口端安装有阀门V3，废液回收装置32的入口端安装有泵P6，当机械盘A上的孔11对准机械盘B上的孔12，机械盘C上的孔21对准机械盘D上的孔23，即清洗试剂进样装置6与废液回收装置32联通，打开阀门V3，打开泵P6即完成整个血气分析仪的清洗工作。

实施例3

上述血气分析仪的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，旋转三通道旋转阀7将其A盘上的孔9和B盘上的孔12对准，旋转双通道阀20将其C盘上的孔21和D盘上的孔22对准；

步骤2，将部分定量空白试剂依次通过三通道旋转阀7、电化学检测装置13、双通道旋转阀20流入光学检测装置中的分析杯25中，测定不同波长下的吸光度值；

步骤3，联通隔绝空气试剂进样装置与光学检测装置之间的管道，将隔绝空气试剂注入到分析杯25中的空白试剂的上层；

步骤4，关闭双通道旋转阀20，将三通道旋转阀7A盘上的孔10和B盘上的孔(12)对准；将采集的EDTA·2Na抗凝的全血样本通过血液进样装置注入到电化学检测装置13中，关闭三通道旋转阀7；打开电化学检测装置13，读取pH和K、Na、Cl、Ca的值，并记录数值；

步骤5，将双通道阀20C盘上的孔20和D盘上的孔22对准，将血样注入到分析杯25中；

步骤6，将三通道旋转阀7的A盘上的孔9和B盘上的孔12对准，将剩余定量空白试剂注入到分析杯25中；

步骤7，关闭双通道阀20，打开光学检测装置24，在电极28控制下，分析杯25在光学检测装置24中进行检测，读取并记录不同波长下的吸光度；

步骤8，根据记录的不同波长下的吸光度值，通过公式计算出氧化血红蛋白、还原型血红蛋白的含量；

步骤9，将三通道旋转阀7的A盘上的孔11和B盘上的孔12对准，将双通道阀20的C盘上的孔21和D盘上的孔23对准，联通清洗试剂进样装置6与废液回收装置32，对整个通道进行清洗。

所述空白试剂总量与待测全血样本的体积比为4∶1。

Claims (10)

1.一种血气分析仪，其特征在于：包括血液进样装置、空白试剂进样装置、清洗试剂进样装置、废液回收装置、电化学检测装置、光学检测装置、三通道旋转阀、双通道旋转阀；

所述三通道旋转阀(7)由两个机械盘A、B组成，机械盘A、B同轴心可旋转，机械盘A上开有三个孔(9、10、11)机械盘B上开有一个孔(12)，四个孔的大小相同，随着机械盘A、B相对旋转，机械盘B上的孔(12)分别会与机械盘A上的三个孔(9、10、11)重合；双通道旋转阀(20)由两个机械盘C、D组成，机械盘C、D同轴心可旋转，机械盘C上开有一个孔(21)机械盘D上开有两个孔(22、23)，三个孔的大小相同，随着机械盘C、D相对旋转，机械盘C上的孔(21)分别会与机械盘D上的孔(22、23)重合；

所述血液进样装置(3)、空白试剂进样装置(1)、清洗试剂进样装置(6)其进样口分别连通机械盘A上的三个孔(9、10、11)；

所述电化学检测装置(13)用于检测待测血样的pH值、离子浓度，其一端连通机械盘B上的孔(12)，另一端连通机械盘C上的孔(21)；

所述光学检测装置(24)用于检测待测液的吸光度值，该光学检测装置和废液回收装置(32)分别通过管道连通机械盘D上的两个孔(22、23)。

2.根据权利要求1所述的血气分析仪，其特征在于：所述血气分析仪还包括隔绝空气试剂进样装置(31)，该装置通过管道联通光学检测装置。

3.根据权利要求1或2任一所述的血气分析仪，其特征在于：所述血液进样装置包括注射器(3)、第一推杆(4)、第二推杆(5)，该注射器的针头用密封橡胶圈(8)固定在机械盘A上的孔(10)位置，所述橡胶圈(8)前端有一凸起，凸起部分外围与孔(10)大小相互配合；所述第一推杆(4)用于控制整个注射器的移动，第二推杆(5)用于控制注射器内活塞的移动从而控制注射器内待测血样的流量。

4.根据权利要求1或2任一所述的血气分析仪，其特征在于：所述空白试剂进样装置与三通道旋转阀之间还连接有稀释器(2)，稀释器(2)进出口位置分别设置阀门V1、V2，用于控制空白试剂的流量。

5.根据权利要求1或2任一所述的血气分析仪，其特征在于：所述电化学检测装置包括6个电极，分别是：参比电极(14)、pH电极(15)、Na电极(16)、K电极(17)、Cl电极(18)、Ca电极(19)；待测血样通过三通道旋转阀(7)进入电化学检测装置，依次经过上述电极，用于检测待测血样的pH值、离子浓度。

6.根据权利要求1或2任一所述的血气分析仪，其特征在于：所述光学检测装置包括分析杯(25)、光源(26)、光源接收器(27)，光源(26)和光源接收器(27)分别安装在分析杯侧壁相对位置，且三者在同一直线上。

7.根据权利要求6所述的血气分析仪，其特征在于：该光学检测装置通过管道连通机械盘D上的孔(22)是指管道一端连通孔(22)，另一端通向光学检测装置中分析杯(25)杯底位置，隔绝空气试剂进样装置(31)通过管道通向分析杯(25)杯口位置。

8.根据权利要求6所述的血气分析仪，其特征在于：所述光学检测装置还包括磁力搅拌装置。

9.基于权利要求1或2所述的血气分析仪的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，旋转三通道旋转阀(7)将其A盘上的孔(9)和B盘上的孔(12)对准，旋转双通道阀(20)将其C盘上的孔(21)和D盘上的孔(22)对准；

步骤2，将部分定量空白试剂依次通过三通道旋转阀(7)、电化学检测装置(13)、双通道旋转阀(20)流入光学检测装置中的分析杯(25)中，测定不同波长下的吸光度值；

步骤3，联通隔绝空气试剂进样装置与光学检测装置之间的管道，将隔绝空气试剂注入到分析杯(25)中的空白试剂的上层；

步骤4，关闭双通道旋转阀(20)，将三通道旋转阀(7)A盘上的孔(10)和B盘上的孔(12)对准；将采集的EDTA·2Na抗凝的全血样本通过血液进样装置注入到电化学检测装置(13)中，关闭三通道旋转阀(7)；打开电化学检测装置(13)，读取pH和K、Na、Cl、Ca的值，并记录数值；

步骤5，将双通道阀(20)C盘上的孔(20)和D盘上的孔(22)对准，将血样注入到分析杯(25)中；

步骤9，将三通道旋转阀(7)的A盘上的孔(9)和B盘上的孔(12)对准，将剩余定量空白试剂注入到分析杯(25)中；

步骤10，关闭双通道阀(20)，打开光学检测装置(24)，在电极(28)控制下，分析杯(25)在光学检测装置(24)中进行检测，读取并记录不同波长下的吸光度；

步骤12，根据记录的不同波长下的吸光度值，通过公式计算出氧化血红蛋白、还原型血红蛋白的含量；

步骤13，将三通道旋转阀(7)的A盘上的孔(11)和B盘上的孔(12)对准，将双通道阀(20)的C盘上的孔(21)和D盘上的孔(23)对准，联通清洗试剂进样装置(6)与废液回收装置(32)，对整个通道进行清洗。

10.根据权利要求9所述的血气分析仪的检测方法，其特征在于，所述空白试剂总量与待测全血样本的体积比为4∶1。