CN109100394A - 一种凝血时间检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝血时间检测仪，包括检测仪主体和检测芯片，所述的检测芯片插接在检测仪主体上并与检测仪主体电连接；所述的检测芯片上设置有检测电极和检测沟道；所述的检测仪主体上设置有芯片夹持装置、测量芯片、控制芯片和显示屏，所述的芯片夹持装置与测量芯片电连接，所述的控制芯片与测量芯片信号连接，所述的显示屏与控制芯片信号连接。还公开了利用凝血时间检测仪进行检测的方法。该凝血时间检测仪，体积较小且集成于一体，实现了凝血时间检测仪的小型化；测量过程仅需将患者血液滴加在检测芯片上，测量操作过程简单，便于快速检测和家庭使用；根据阻抗结果，能够快速评估患者凝血状态。

Description

一种凝血时间检测仪及其检测方法

技术领域

本发明涉及检测仪器技术领域，尤其是涉及凝血时间检测仪及其检测方法。

背景技术

患有心脏疾病的病人需要定期接受凝血检测，用于确定患者的凝血时间等参数，在手术期间，这一参数作为评估手术中大出血情况的重要参数。在手术后，患者还需要口服肝素或华法令等抗凝血剂以防肺栓塞血栓症或其他过度凝血问题。除此之外，高血脂，高血糖患者也需要定期监测其凝血时间，以防血栓的发生。

血液凝结过程中会发生阻抗上升、黏度提高、浊度上升等现象。针对黏度和浊度改变所提出的凝血时间测量方法主要有磁珠法和光电法，根据这两种方法分别有商用的磁珠式凝血仪以及光电式凝血仪，但是这些凝血仪器结构复杂体积较为庞大，在床边检测以及家用检测上具有诸多不便，因此，迫切的需要一种简单轻便且能快速得出凝血状态的测量仪器。

例如，中国专利文献（公告日：2017年11月17日，公告号：CN104977229B）公开了一种全血凝血和粘附功能检测仪及检测方法，检测仪包括用于放置待检测血样的检测杯、与检测杯相连的旋转装置、光波发生器、光波接收器和不透光壳体，检测杯内部底端设有透光横档板，横档板与检测杯内壁之间留有空隙；检测方法为通过至少两组对向设置在检测杯两侧的光波发生器和光波接收器对检测杯中血样进行连续检测，通过检测经过透过检测杯的光波强度判断血样状态。本发明将血液凝血功能及粘附功能在一台仪器上完成检测，简化了操作程序，节省了检测时间。

中国专利文献（公告日：2017年12月29日，公告号：CN206818729U）公开了一种凝血测试仪。该凝血测试仪包括测试仪主体、检测部件以及测试卡。基板上具有加样区以及反应区，加样区与反应区连通。固定座连接在基板上；转动件具有转盘、转轴以及钩爪，转盘套设在转轴上，转轴铰接于固定座，转盘位于反应区的上方；转盘的周缘连接有多个钩爪，多个钩爪顺序排列，当转轴带动转盘转动时，钩爪能够勾起反应区内的凝血块。检测部件具有设在测试仪主体内的第一发射部、第一接收部、第二发射部以及第二接收部，第一发射部、第一接收部用于提示凝血完成时间，第二发射部以及第二接收部用于提示仪器起算凝血时间。该凝血测试仪安全可靠、操作方便且适应性广。

中国专利文献（公告日：2014年12月10日，公告号：CN104204787A）公开了了一种凝血系统分析仪，包括测量部和分析部。测量部测量血液样本的阻抗的时间变化，其可通过向血液样本施加交变电场获得。分析部从阻抗的时间变化的测量数据中提取表示阻抗特征的参数。此外，分析部基于提取参数与限定凝血增强标准的至少一个参考值的比较来分析凝血的增强程度。

现有技术中的凝血分析仪器在分析过程中都需要增加凝血剂以保证分析仪检测，而且现有的凝血时间分析仪器复杂笨重，不便于床边检测以及家庭使用。

发明内容

本发明主要针对现有的凝血时间分析仪器复杂笨重，不便于床边检测以及家庭使用的问题，而提供一种不需要增加凝血剂，可以直接将血液滴在检测仪上进行检测，并可快速测量血液凝结时间的凝血时间检测仪及检测方法。

本发明实现其第一个技术目的所采用的技术方案是：一种凝血时间检测仪，包括检测仪主体和检测芯片，所述的检测芯片插接在检测仪主体上并与检测仪主体电连接；所述的检测芯片上设置有检测电极和检测沟道；所述的检测仪主体上设置有芯片夹持装置、测量芯片、控制芯片和显示屏，所述的芯片夹持装置与测量芯片电连接，所述的控制芯片与测量芯片信号连接，所述的控制芯片和显示屏信号连接。该凝血时间检测仪，采用集成式结构设有检测仪主体和检测芯片，而在检测芯片上设置有检测电极和检测沟道，测量时，只需要将检测仪主体接通电源，并将检测芯片插入到检测仪主体的芯片夹持装置上，然后将患者指尖采血的血样直接滴到检测沟道内部，即可开始测量，测量芯片将测量的电极上的阻抗值及阻抗结果传输至控制芯片，控制芯片将测量结果实时显示在显示屏幕上，记录一定时间内的阻抗极小值时间和阻抗极大值时间，并且显示在显示屏幕上。根据获得的阻抗变化曲线来衡量血液样本的状态变化，并根据加入时间与极大值点的时间差判断患者的凝血状态，进而分析患者的凝血时间。该凝血时间检测仪，体积较小且集成于一体，实现了凝血时间检测仪的小型化；测量过程仅需将患者血液滴加在检测芯片上，测量操作过程简单，便于快速检测和家庭使用；根绝阻抗结果，能够快速评估患者凝血状态。

作为优选，所述的检测芯片还包括一绝缘基底，所述的检测电极通过丝网印刷在绝缘基底上，所述的检测沟道粘接在检测电极上方并与检测电极电连接，所述的检测电极的两端引出至绝缘基底的边缘。

作为优选，所述的检测电极处于检测沟道的中央。这样的结构在添加血液样本后，样本会自动浸润整个电极，通过测量电极阻抗得到血液样本的阻抗变化情况。

作为优选，所述的绝缘基底为纸、PET或玻璃材质。

作为优选，检测电极为叉指电极或双电极。

作为优选，检测电极为碳或银材质，所述的检测沟道为PDMS或PMMA材质并且表面经亲水化处理。

本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种利用凝血时间检测仪进行检测的方法，包括以下步骤：

S1、将检测芯片插入夹持装置，使夹持装置固定住检测芯片并与检测电极紧密贴合电连接；

S2、采集患者指尖血，并将血样加入到检测芯片的检测沟道内，血样自动浸润整个检测电极，通过测量电极阻抗得到血液样本的阻抗变化情况，开始测量，此时为零时刻；

S3、设定测量芯片对检测电极阻抗值的测量频率，测量芯片每隔设定时间测量一次检测电极上的阻抗值并将阻抗结果传输至控制芯片，控制芯片将测量结果实时显示在显示屏上；

S4、设定检测记录时间，控制芯片记录在设定时间内的检测电极阻抗极大值时间计算分析凝血时间，显示在显示屏幕上；

S5、根据加入时间与极大值点的时间差判断患者的凝血状态，进而分析患者的凝血时间。

作为优选，S3中测量芯片的测定时间为每隔10秒检测一次。

作为优选，S4中设定检测记录时间10～30分钟。

与现有技术相比，本发明所具有的优点是：该凝血时间检测仪，体积较小且集成于一体，实现了凝血时间检测仪的小型化；测量过程仅需将患者血液滴加在检测芯片上，测量操作过程简单，便于快速检测和家庭使用；根据阻抗结果，能够快速评估患者凝血状态。

附图说明

图1为本发明凝血时间检测仪的一种结构示意图；

图2为本发明中检测芯片的一种主视图；

图3为本发明中检测芯片的一种组装图；

图4a、4b、4c为本发明对大鼠凝血时间检测结果的三次曲线图；

图5a、5b、5c为本发明对新西兰大白兔凝血时间检测结果的三次曲线图；

图中：1、检测仪主体，2、检测芯片，3、检测电极，4、检测沟道，5、芯片夹持装置，6、显示屏，7、测量芯片，8、控制芯片，9、绝缘基底。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

在图1、图2、图3所示的实施例中，一种凝血时间检测仪，包括检测仪主体1和检测芯片2，检测芯片2插接在检测仪主体1上并与检测仪主体1电连接；检测芯片2上设置有检测电极3和检测沟道4；检测仪主体1上设置有芯片夹持装置5、测量芯片7、控制芯片8和显示屏6，芯片夹持装置5与测量芯片7电连接，控制芯片8与测量芯片7信号连接，控制芯片8与显示屏6信号连接。测量芯片为AD5933芯片，用于测量电极的阻抗值。显示屏幕为LED屏幕。

检测芯片2还包括一绝缘基底9，检测电极3通过丝网印刷在绝缘基底9上，检测沟道4粘接在检测电极3上方并与检测电极3电连接，检测电极3的两端引出至绝缘基底1的边缘。检测电极3处于检测沟道4的中央。

绝缘基底9为纸、PET或玻璃材质。检测电极3为叉指电极或双电极。检测电极3为碳或银材质，检测沟道4为PDMS或PMMA材质并且表面经亲水化处理。

该凝血时间检测仪包括检测仪主体1和检测芯片2。检测芯片2包括绝缘基底9、检测电极3和检测沟道4，绝缘基底9可以是纸、PET或玻璃材质，检测电极3可以是叉指电极或双电极，可以是碳或银材质，通过丝网印刷加工在绝缘基片上，检测电极3的两端引出至绝缘基底的边缘，检测沟道4可以是PDMS或PMMA材质，位于检测电极3上方，与绝缘基底9粘贴在一起。检测仪主体1由芯片夹持装置5、显示屏6、测量芯片7和控制芯片8构成，芯片夹持装置5用于夹持检测芯片并与检测电极3贴合，测量芯片7用于测量检测电极3的阻抗值，控制芯片8用于与测量芯片7通信接受测量结果以及经分析并将分析结果传输至显示屏6，显示屏6用于显示获得的测量结果。

本实施例中，对人可采取指尖采血，对大鼠可以采取尾尖采血，对大白兔可以采取耳朵采血的方法快速采血，进行检测，并对每一次检测的数据进行记录，根据获得的阻抗变化曲线来衡量血液样本的状态变化，并根据加入时间与极大值点的时间差判断患者的凝血状态，进而分析患者的凝血时间。

图4a、4b、4c是对大鼠的测量，将检测芯片插入芯片夹持装置5，将大鼠尾尖采血的血样加入检测沟道4并开始测量，此时为零时刻。测量芯片7每隔10秒测量一次检测电极3上的阻抗值并将阻抗结果传输至控制芯片8，控制芯片8将测量结果实时计算分析并显示在显示屏6上，记录12分钟内的阻抗极小值时间和阻抗极大值时间，并且显示在显示屏6上，获得的测量阻抗变化曲线。

图5a、5b、5c对新西兰大白兔的测量，将检测芯片插入芯片夹持装置5，将大白兔耳朵采血的血样加入检测沟道4并开始测量，此时为零时刻。测量芯片7每隔10秒测量一次检测电极3上的阻抗值并将阻抗结果传输至控制芯片8，控制芯片8将测量结果实时技术分析并显示在显示屏6上，记录25分钟内的阻抗极小值时间和阻抗极大值时间，并且显示在显示屏6上，获得测量阻抗变化曲线。

同样，对健康人和患者的测量，可以将检测芯片插入芯片夹持装置5，将患者指尖采血的血样加入检测沟道4并开始测量，此时为零时刻。测量芯片7每隔10秒测量一次检测电极3上的阻抗值并将阻抗结果传输至控制芯片8，控制芯片8将测量结果实时显示在显示屏6上，记录较长时间的阻抗极小值时间和阻抗极大值时间，并且显示在显示屏6上，获得测量阻抗变化曲线。

将上述测量阻抗变化曲线进行比较，从图4a、4b、4c中可以看出，针对大鼠的测量都是在5、5.3、5.5分钟左右时出现阻抗最大值，由此可以判断该大鼠并根据加入时间与极大值点的时间差判断凝血状态，进而分析大鼠的凝血时间是否在5～12分钟这一正常值范围内。

同样，从图5a、5b、5c中可以看出，针对新西兰大白兔的测量都是在7.3、7.1、6.5分钟左右时出现阻抗最大值，由此可以判断该新西兰大白兔并根据加入时间与极大值点的时间差判断新西兰大白兔的凝血状态，进而分析新西兰大白兔的凝血时间是否在6～25分钟这一正常值范围内。

本申请的检测方法不需要增加凝血剂，即可直接对患者的血液采血检测，测量操作过程简单，便于家庭使用；根据阻抗结果，能够快速评估患者凝血状态。

综上，利用凝血时间检测仪进行检测的方法，包括以下步骤：

S1、将检测芯片插入夹持装置，使夹持装置固定住检测芯片并与检测电极紧密贴合电连接；

S2、采集患者指尖血，并将血样加入到检测芯片的检测沟道内，血样自动浸润整个检测电极，通过测量电极阻抗得到血液样本的阻抗变化情况，开始测量，此时为零时刻；

S3、设定测量芯片对检测电极阻抗值的测量频率，测量芯片每隔设定时间10秒测量一次检测电极上的阻抗值并将阻抗结果传输至控制芯片，控制芯片将测量结果实时显示在显示屏上；

S4、设定检测记录时间为10～30分钟，控制芯片记录在设定时间内的检测电极阻抗极大值时间计算分析凝血时间，显示在显示屏幕上；

S5、根据加入时间与极大值点的时间差判断患者的凝血状态，进而分析患者的凝血时间。

常规检测方法进行检测，在血液中加入抗凝剂，抗凝剂组凝血速度远快于正常凝血，虽然也能检测到峰值，但是这个凝血受血液温度、促凝剂添加位置、抗凝剂血液存放时间等条件限制。在抗凝剂实验中，还有一个缺陷是阻抗的变化主要受等效容抗的影响，不是一种自然状态下的凝血过程。

本申请中，采用阻抗相对变化的方式，不需要加入抗凝剂，可直接对患者的血液采血检测，测量操作过程简单，便于家庭使用；根据阻抗结果，能够快速评估患者凝血状态，从而进一步说明了该检测方法的可靠性。

Claims (9)

1.一种凝血时间检测仪，其特征在于：包括检测仪主体（1）和检测芯片（2），所述的检测芯片（2）插接在检测仪主体（1）上并与检测仪主体（1）电连接；所述的检测芯片（2）上设置有检测电极（3）和检测沟道（4）；所述的检测仪主体（1）上设置有芯片夹持装置（5）、测量芯片（7）、控制芯片（8）和显示屏（6），所述的芯片夹持装置（5）与测量芯片（7）电连接，所述的控制芯片（8）与测量芯片（7）信号连接，所述的控制芯片（8）和显示屏（6）与信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种凝血时间检测仪，其特征在于：所述的检测芯片（2）还包括一绝缘基底（9），所述的检测电极（3）通过丝网印刷在绝缘基底（1）上，所述的检测沟道（4）粘接在检测电极（3）上方并与检测电极（3）电连接，所述的检测电极（3）的两端引出至绝缘基底（9）的边缘。

3.根据权利要求2所述的一种凝血时间检测仪，其特征在于：所述的检测电极（3）处于检测沟道（4）的中央。

4.根据权利要求2所述的一种凝血时间检测仪，其特征在于：所述的绝缘基底（9）为纸、PET或玻璃材质。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种凝血时间检测仪，其特征在于：检测电极（3）为叉指电极或双电极。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种凝血时间检测仪，其特征在于：检测电极（3）为碳或银材质，所述的检测沟道（4）为PDMS或PMMA材质并且表面经亲水化处理。

7.一种利用权利要求1所述的凝血时间检测仪进行检测的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、将检测芯片插入夹持装置，使夹持装置固定住检测芯片并与检测电极紧密贴合电连接；

S2、采集患者指尖血，并将血样加入到检测芯片的检测沟道内，血样自动浸润整个检测电极，通过测量电极阻抗得到血液样本的阻抗变化情况，开始测量，此时为零时刻；

S3、设定测量芯片对检测电极阻抗值的测量频率，测量芯片每隔设定时间测量一次检测电极上的阻抗值并将阻抗结果传输至控制芯片，控制芯片将测量结果实时显示在显示屏上；

S4、设定检测记录时间，控制芯片记录在设定时间内的检测电极阻抗极大值时间，计算分析凝血时间，显示在显示屏幕上；

S5、根据加入时间与极大值点的时间差判断患者的凝血状态，进而分析患者的凝血时间。

8.根据权利要求7所述的一种利用凝血时间检测仪进行检测的方法，其特征在于： S3中测量芯片的测定时间为每隔10秒检测一次。

9.根据权利要求7所述的一种利用凝血时间检测仪进行检测的方法，其特征在于：S4中设定检测记录时间10～30分钟。