CN107991385A - 一种确定凝血时间的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定凝血时间的方法及装置，其中所述方法包括：在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中所述待测血样放置在所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面；判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值；当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，获取所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。本发明创造性地采用Lamb波传感器检测凝血时间，其检测结果不易受光照等环境因素的影响，检测结果较为准确；由于Lamb波传感器较为小巧，并且无需增加辅助的检测环境维持装置(例如现有技术中用于遮挡环境光线的屏障)，因此整个凝血时间检测装置也可以较为小巧，便于携带和收纳。

Description

一种确定凝血时间的方法及装置

技术领域

本发明涉及凝血检测技术领域，具体涉及一种确定凝血时间的方法及装置。

背景技术

凝血(英文：Blood Coagulation)即血液凝固，是指使血液由流动状态变成不能流动的凝胶状态的过程的一种能力，实质就是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变为不溶性的纤维蛋白的功能。凝血功能检测可以在术前了解患者有无凝血功能的异常，有效防止在术中及术后出现出血不止等意外情况，从而获得最佳的手术效果。

中国专利文献CN 101983338 A公开了一种凝血检测方法，其采用光源照射放置在透明试管中的血液样本，在加入凝血试剂前后实时获取透射光强度，根据透射光强的变化情况估算得到凝血检测结果。

然而，上述凝血检测方法获取的透射光强度容易受环境光照的影响，为此凝血检测装置必须设置遮挡环境光线的屏障，加上光源以及盛装测定试样的透明试管，凝血装置的体积相对较大。此外，上述凝血检测方法是通过透射光强度估算得到凝血检测结果的，因此测量结果存在误差，若透射光强度的获取受到环境光线的影响，则会进一步增大检测误差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种确定凝血时间的方法及装置，以解决现有凝血检测装置的体积较大及检测误差大的问题。

本发明第一方面提供了一种确定凝血时间的方法，包括：在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中所述待测血样放置在所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面；判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值；当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，获取所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。

可选地，所述凝血试剂包括含有钙离子的盐溶液；所述待测血样在被加入所述凝血试剂之前，被加入有用于去除钙离子的试剂。

本发明第二方面提供了一种确定凝血时间的装置，包括：第一获取单元，用于在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中所述待测血样放置在所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面；判断单元，用于判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值；第二判断单元，用于当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，获取所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。

本发明第三方面提供了一种确定凝血时间的装置，包括：Lamb波传感器，所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面用于放置待测血样；信号处理装置，与所述Lamb波传感器的输出电极连接，用于执行第一方面或者第一方面任意一种可选实施方式所述的确定凝血时间的方法。

可选地，所述装置还包括：信号发生装置，与所述Lamb波传感器的激励电极连接，用于产生预定频率的交流信号。

可选地，所述Lamb波传感器的所述叉指电极一侧表面涂覆有疏水材料。

可选地，所述装置还包括：座体，所述座体内开设有试验腔体和与所述试验腔体连通的进样口，所述Lamb波传感器设置在所述试验腔体内。

可选地，所述座体包括：底座，所述底座上开设有凹槽；上座，可拆卸地固定在所述底座的上方，以与所述凹槽形成所述试验腔体。

可选地，所述进样口设置在所述上座上对应于所述凹槽的位置；或者，所述进样口设置在所述底座上对应于凹槽的位置。

可选地，所述信号发生装置与所述Lamb波传感器的激励电极之间通过第一探针连接，所述第一探针设置在所述上座上开设的孔中；和/或，所述信号处理装置与所述Lamb波传感器的输出电极之间通过第二探针连接，所述第二探针设置在所述上座上开设的孔中。

可选地，所述信号处理装置包括网络分析仪。

本发明实施例所提供的确定凝血时间的方法及装置，创造性地采用Lamb波传感器检测凝血时间，其检测结果不易受光照等环境因素的影响，检测结果较为准确；由于Lamb波传感器较为小巧，并且无需增加辅助的检测环境维持装置(例如现有技术中用于遮挡环境光线的屏障)，因此整个凝血时间检测装置也可以较为小巧，便于携带和收纳。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的一种确定凝血时间的方法的流程图；

图2示出了一种Lamb波传感器结构的俯视图；

图3示出了采用Lamb波传感器进行凝血时间检测的示意图；

图4示出了Lamb波信号的中心频率与时间的对应关系曲线图；

图5示出了根据本实施例的一种确定凝血时间的装置的原理框图；

图6示出了根据本发明实施例的一种确定凝血时间的装置的结构示意图；

图7示出了一种Lamb波传感器结构的侧视图；

图8示出了再一种Lamb波传感器结构的俯视图；

图9示出了再一种Lamb波传感器结构的俯视图；

图10示出了叉指电极表面未蒸镀parylene C和蒸镀有parylene C时输出信号的振幅试验曲线；

图11示出了根据本发明实施例的又一种确定凝血时间的装置的结构示意图；

图12示出了图11所示确定凝血时间的装置的另一角度示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1示出了根据本发明实施例的一种确定凝血时间的方法的流程图，该方法包括如下步骤：

S10：在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中待测血样放置在Lamb波传感器的叉指电极一侧表面。

Lamb波传感器作为一种薄膜压电声波传感器，测试灵敏度随着硅基衬底薄膜的厚度减小而提高，当薄膜厚度远低于器件叉指换能器的波长时，Lamb波传感器仅存在两种模式，分别为一阶反对称模式A₀和一阶对称模式S₀。A₀模式在其波速小于周围测试介质流速时表现为消逝波，声波损耗能够得到有效控制。本申请实施例采用Lamb波传感器的A₀模式进行凝血时间的检测。

如图2所示，Lamb波传感器具有叉指电极A1、A2、B1、B2，其中叉指电极A1和A2的振子交错排布，叉指电极B1和B2的振子交错排布。图3示出了采用Lamb波传感器进行凝血时间检测的示意图，将待测血样滴在Lamb波传感器的叉指电极的振子上。在进行检测时，可以是叉指电极A1和A2分别接预定频率的输入信号，叉指电极B1和B2作为输出端用于实时输出Lamb波信号。上述步骤S10在待测血样中加入凝血试剂时便开始实时获取Lamb波传感器输出信号(即Lamb波信号)的频率。本申请中Lamb波信号的频率可以为中心频率，图4示出了Lamb波信号的中心频率与时间的对应关系曲线图，图中X所示位置为待测血样中加入凝血试剂的时刻。

S20：判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值。当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，执行步骤S30；否则继续执行步骤S20。

S30：获取相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。

血液凝固过程中可溶性纤维蛋白原逐渐转变为不可溶的纤维蛋白，吸附在Lamb波传感器上，使得Lamb波的频率逐渐减小。“相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值”这一条件用于确定图4所示的曲线是否趋于稳定，也即血液中是否不再生成纤维蛋白。当不再生成纤维蛋白时，Lamb波频率首次达到最小值并保持稳定，如图4中的Y点所示。将加入凝血试剂至相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时所经过的时间作为凝血时间，即图4中X点至Y点所经过的时间。具体地，当Y2点频率与Y1点频率的差值小于预定值时，可以将Y1或Y2作为该Y点。严格地讲，步骤S20中的预定值应该为0，考虑到信号获取过程中会有误差及其他因素影响，该预定值还可以为接近于0的任意数值，本申请对此不做限定。

本申请中的凝血时间可以为凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)或凝血酶时间(TT)，在检测凝血时间时根据需要检测的具体类型选取凝血试剂。

Lamb波传感器往往用于检测温度、湿度等，上述确定凝血时间的方法创造性地采用Lamb波传感器检测凝血时间，其检测结果不易受光照等环境因素的影响，检测结果较为准确；由于Lamb波传感器较为小巧，并且无需增加辅助的检测环境维持装置(例如现有技术中用于遮挡环境光线的屏障)，因此整个凝血时间检测装置也可以较为小巧，便于携带和收纳。

作为本实施例的一种可选实施方式，凝血试剂包括含有钙离子的盐溶液，例如氯化钙溶液，待测血样在被加入凝血试剂之前，被加入有用于去除钙离子的试剂，以防止血液中钙离子的干扰。

实施例二

图5示出了根据本实施例的一种确定凝血时间的装置的原理框图，该确定凝血时间的装置可以用于实现实施例一或者其任意一种可选实施方式所述的确定凝血时间的方法。如图5所示，该装置包括第一获取单元10、判断单元20和第二判断单元30。

第一获取单元10用于在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中待测血样放置在Lamb波传感器的叉指电极一侧表面。

判断单元20用于判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值。

第二判断单元30用于当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，获取所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。

上述确定凝血时间的装置对于凝血时间的检测结果较为准确，并且使得整个凝血时间检测装置也可以较为小巧，便于携带和收纳。具体请参阅

实施例一。

实施例三

本发明实施例提供了一种确定凝血时间的装置，如图6所示，包括Lamb波传感器1和信号处理装置2。Lamb波传感器1的叉指电极一侧表面用于放置待测血样。信号处理装置2，与Lamb波传感器的输出电极连接，用于执行实施例一或者其任意一种可选实施方式所述的确定凝血时间的方法。

Lamb波传感器往往用于检测温度、湿度等，上述确定凝血时间的装置创造性地采用Lamb波传感器检测凝血时间，其检测结果不易受光照等环境因素的影响，检测结果较为准确；由于Lamb波传感器较为小巧，并且无需增加辅助的检测环境维持装置(例如现有技术中用于遮挡环境光线的屏障)，因此整个确定凝血时间的装置也可以较为小巧，便于携带和收纳。

Lamb波传感器的结构如图3和图7所示，Lamb波传感器顺次包括电极层11、压电层12、地电极层13，Lamb波传感器的激励电极和输出电极设置在电极层11上，地电极层13连接地信号。可选地，Lamb波传感器还包括反射栅，如图8中的G1和G2，设置在电极11上，并且反射栅的栅格与激励电极和输出电极的振子平行设置。可选地，该Lamb波传感器还包括衬底14，设置在地电极层13的表面，并且衬底14上设置有凹槽，该凹槽可以将Lamb波限制于薄膜衬底上方的压电层12内，增大压电层介质在简谐振动时的振幅。

该衬底14可以为同一材质，也可以不同材质的两层或两层以上。如图7所示，衬底14中还可以设置有夹层15，在该Lamb波传感器的制备过程中，先在衬底142上制备夹层15，然后在夹层15上加工衬底141，进而在衬底141上依次制备地电极层13、压电层12、电极层11，最后衬底142表面刻蚀出凹槽。夹层15的作用是保护刻蚀凹槽时衬底141不被刻蚀，最后将凹槽处的夹层15去除掉即可制备得到图7所示的装置。可选地，衬底14的材质为SOI(英文全称：Silicon On Insulation，中文：绝缘衬底上的硅)，地电极层13的材质可选铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铂(Pt)之一，压电层12的材质为氮化铝(AlN)或氧化锌(ZnO)。可选地，电极层30的厚度为100nm至250nm，压电层12的厚度为0.5μm至2.5μm，电极层11的厚度为100nm至200nm。进一步地，反射栅下方的衬底厚度大于叉指电极下方的衬底厚度。如图8和图9中，虚线框表示薄膜衬底区域(也即仅有衬底141而无衬底142的区域)，反射栅G1和G2分别设置在激励电极和输出电极的两侧，并且反射栅可以如图8所示均设置在薄膜衬底区域外，也即反射栅下方的衬底厚度大于换能器下方的衬底厚度；或者也可以如图9所示均设置在薄膜衬底区域内。可选地，薄膜衬底区域的衬底厚度为2μm至20μm。

作为本实施例的一种可选实施方式，如图3和图7所示，Lamb波传感器1的叉指电极一侧表面涂覆有疏水材料16，例如派瑞林parylene，以防止血液滴在叉指电极上时导电，使得激励电极和输出电极直接电连接。更进一步地，疏水材料16可以采用parylene C，其具有微弱的压电效应，蒸镀在叉指电极表面作为波导层不会使得输出信号的振幅衰减，图10示出了叉指电极表面未蒸镀parylene C(图中Lamb曲线所示)和蒸镀有parylene C(图中P-Lamb曲线所示)时输出信号的振幅试验曲线。从图10中可以看出，叉指电极一侧表面蒸镀有parylene C时，输出信号的振幅不衰减，不会影响中心频率的准确性。

作为本实施例的一种可选实施方式，该确定凝血时间的装置还包括座体4，座体4内开设有试验腔体和与试验腔体连通的进样口，Lamb波传感器1设置在试验腔体内。该座体4可以为一体设置的。或者如图11和图12所示，座体4包括底座41和上座42，底座41上开设有凹槽，上座42可拆卸地固定在底座41的上方，例如通过固定销43固定，以与凹槽形成试验腔体。可拆卸的座体在清洗时较为便捷。

如图11所示，进样口可以设置在上座42上对应于凹槽的位置，从座体4的上方进样。或者，如图12所示，进样口也可以设置在底座41上对应于凹槽的位置，从座体4的底部进样。

上述确定凝血时间的装置中，可以通过外接的装置给Lamb波传感器的激励电极施加预定频率的交流信号；或者，该装置也可以包括信号发生装置3，与Lamb波传感器1的激励电极连接，用于产生预定频率的交流信号。

如图11和图12所示，信号发生装置3与Lamb波传感器1的激励电极之间通过第一探针51连接，第一探针51设置在上座42上开设的孔中。类似地，信号处理装置2与Lamb波传感器1的输出电极之间通过第二探针52连接，第二探针52设置在上座42上开设的孔中。

上述信号处理装置2可以为网络分析仪；或者上座42上方可拆卸地设置有电路板6，信号处理装置2设置在电路板6上。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现实施例一或者其任意一种可选实施方式所述的确定凝血时间的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种确定凝血时间的方法，其特征在于，包括：

在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中所述待测血样放置在所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面；

判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值；

当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，获取所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝血试剂包括含有钙离子的盐溶液；所述待测血样在被加入所述凝血试剂之前，被加入有用于去除钙离子的试剂。

3.一种确定凝血时间的装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于在待测血样被加入凝血试剂时，实时获取Lamb波传感器输出信号的频率，其中所述待测血样放置在所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面；

判断单元，用于判断实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值是否小于预定值；

第二判断单元，用于当实时获取的相邻的两个Lamb波频率之间的差值小于预定值时，获取所经过的时间，将所经过的时间作为凝血时间。

4.一种确定凝血时间的装置，其特征在于，包括：

Lamb波传感器，所述Lamb波传感器的叉指电极一侧表面用于放置待测血样；

信号处理装置，与所述Lamb波传感器的输出电极连接，用于执行权利要求1至3任一项所述的确定凝血时间的方法。

5.根据权利要求4所述的确定凝血时间的装置，其特征在于，还包括：

信号发生装置，与所述Lamb波传感器的激励电极连接，用于产生预定频率的交流信号。

6.根据权利要求4所述的确定凝血时间的装置，其特征在于，所述Lamb波传感器的所述叉指电极一侧表面涂覆有疏水材料。

7.根据权利要求5所述的确定凝血时间的装置，其特征在于，还包括：

座体，所述座体内开设有试验腔体和与所述试验腔体连通的进样口，所述Lamb波传感器设置在所述试验腔体内。

8.根据权利要求7所述的确定凝血时间的装置，其特征在于，所述座体包括：

底座，所述底座上开设有凹槽；

上座，可拆卸地固定在所述底座的上方，以与所述凹槽形成所述试验腔体。

9.根据权利要求4所述的凝血检测系统，其特征在于，所述信号处理装置包括网络分析仪。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述的确定凝血时间的方法。