CN110907499A - 一种基于宽频生物电阻抗的便携式血栓检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于宽频生物电阻抗的便携式血栓检测装置，其特征在于利用不同血栓状态下的血液介电弛豫差异和相关宽频电阻抗参数的变化，来实现血液内血栓检测功能。检测过程中仅需对患者进行指尖采血，将血液置于检测仓和对照仓内，测出检测仓和对照仓内血液样本宽频生物电阻抗信号，并进行数据对比和数据库分析，计算出血液内血栓程度。该基于宽频生物电阻抗的便携式血栓检测装置能够实现血栓的便携化检测，在我国日益加重的老龄化社会背景下，将为大量的心血管疾病患者提供便捷快速的血液血栓状态检测，提高我国心血管疾病患者的健康保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于宽频生物电阻抗的血栓检测装置。检测过程中仅需对患者进行指尖采血，将血液置于检测仓和对照仓内，测出检测仓和对照仓内血液样本宽频生物电阻抗信号，并进行数据对比和数据库分析，计算出血液内血栓程度。该基于宽频生物电阻抗的便携式血栓检测装置能够实现血栓的便携化检测，在我国日益加重的老龄化社会背景下，将为大量的心血管疾病患者提供便捷快速的血液血栓状态检测，提高我国心血管疾病患者的健康保障。
背景技术
血栓形成是由一组遗传和环境因素相互作用、相互影响的多因素变化过程。临床常见的血栓患者，最主要的特点有家族遗传性，反复发作性，症状严重性，血栓形成部位异常性，以及发病时间年轻化。怀疑动脉或静脉血栓形成或血栓栓塞需客观依据.血管造影是诊断的参照标准，但由娴热技巧操作的超声检测，对浅表血管和心脏也可进行检查。
血栓检测与预警一直是全球医学领域研究的热点问题。随着我国老龄化比重的增加，血栓及中风的患病率也大嘔提高。根据杈威杋构历时三年对脑中风疾病的跟踪调查。我国现有脑中风患者300万，每年死亡高达100万。发病率居世界第二位，仅次于俄罗斯。中国新闻网2012年7月19日电，中国每年新发脑中风患者约200万人，并以每年近9％的速度上升。据世界卫生组织2011年数据：全球每6个人中就有1人可能罹患中风，每6秒就有1人死于中风，在我国千万中风患者家庭正面临“一人中风”全家瘫痪的危机，中风患者已成为中国第一大“不幸福群体”。如何有效防治中风带米的危害成为摆在全社会面前的待解课题，有待社会共同关注与救援。
现有的血栓检测设备主要分为机械传动式血栓检测设备、超声波换能器的血栓检测设备以及CT扫描成像血栓检测设备。但是以上几种现有设备结构尺寸过大，不能实现小型化，便携式的血栓检测，且有些检测方法具有辐射性。本发明所涉及的新型检测方式通过测量少样血样介电弛豫的差距，做到了快速便携式检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式的血栓检测装置及血栓电阻抗检测方法。
使用功能时：将柠檬酸钠抗凝的血液加入适量氯化钙溶液，注入检测仓(1)中，检测其宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的变化情况。同时，将柠檬酸钠抗凝的血液(未加入氯化钙溶液)注入对照仓(3)中，检测其宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的变化情况。通过对比检测仓(1)和对照仓(2)中的血液宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的差异，检测出血栓的严重程度。
生物电阻抗信号的发生和采集由Red Pitaya完成，同时配备无线传导模块，将采集的信号传导至计算机进行进一步处理。
检测仓电极采用U型环状叉指电极，大小为20×30mm，表面附着图层Au/Cr
本血栓检测和风险评估装置应用的主要领域有：
1，医院临床早期诊断血栓；
2.家用及救护车等受空间限制装置大小的血栓快速检测；
3.战时野外急救、地震等重大灾害的急救、针对伤患血液情况做快速检测；
4.人工脏器和体外血液循环管道等与血液之间接触的人造器械需测量血液血栓情况。
与现有装置相比，本血栓检测装置具有以下特点：
1.采用血液中的红细胞界面极化特性为测量的对象，对血液标本无创伤，测量迅速；
2.采用Red Pitaya STEMlab 125-14装置作为电信号的发生和收集装置，实现了装置小型化和便携化，生物电阻抗信号通过WIFI传到到第三方平台进行比对和反馈，提高了装置的环境适应性；
3.该检测装置检测仓半径约2cm，高1cm，内置电极为指状电极，该便携式器件为可抛弃式一次性医疗诊断器件，宽频信号发生和采集装置采用Red Pitaya，实现了装置小型化和家庭化，处理信号通过wifi 传到到第三方平台进行比对和反馈；
4.本装置实现了对血液标本血栓水平的准确评估，采用了便携式设计，大大扩展了装置的应用范围。
附图说明
图1为装置结构图，检测仓和对照仓及其电路如图所示，放大电路起到放大筛选信号的作用，Red pitaya作为信号发生、收集和传递装置，整体装置实现小型化，家庭化，便携化。
图2为检测仓、对照仓结构图，形状紧凑便捷，血液样本滴于叉指状电极之上进行测量。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种便携式的血栓检测装置设备的组成及检测方法。
血栓检测功能的实现是对检测舱内血液样本在宽频生物电阻抗信号刺激下，不同的红细胞凝聚状态导致在细胞质-细胞膜界面极化的弛豫特性和细胞膜-细胞外界面极化的弛豫特性的差异。
所述的血栓检测设备是由(1)检测仓、(2)电阻、(3)对照仓、(4)锁相放大电路、(5)信号发生和采集装置Red Pitaya开源控制器、(6)信号传递装置、(7)电阻和(8)电阻丝恒温箱组成。锁相放大电路(4)的端口(i)连接对照仓(3)的端口(b)和检测仓(1)的端口(c)，检测仓(1)的端口(d)同时连接电阻(2)的端口(e)和RedPitaya开源控制器(5)端口(m)，对照仓(3)的端口(a)连接电阻的端口(h)，电阻(2)的端口(f)与电阻(7)的端口(g)连接，且电阻(2)的端口 (f)还与锁相放大电路(4)的端口(j)连接，锁相放大电路(4)的输出端口(k)与RedPitaya开源控制器(5)的端口(i)连接，RedPitaya开源控制器(5)的输出端口(n)连接路由器(6)的端口(p)，路由器将数据结果信号通过无线信号传送至移动设备进行进一步处理。检测仓(1)和对照仓(3)的37 摄氏度恒温由(8)电阻丝恒温箱维持。
使用功能时：将柠檬酸钠抗凝的血液加入适量氯化钙溶液，使用移液器采集适量由移液器口注入检测仓(1)中，采用Red Pitaya开源控制器检测其宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的变化情况。同时，将柠檬酸钠抗凝的血液(未加入氯化钙溶液)注入对照仓(3)中，采用Red Pitaya开源控制器检测其宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、极限电阻、零点电阻、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的变化情况。生物电阻抗信号的发生和采集由Red Pitaya完成，同时配备无线传导模块，将采集的信号传导至计算机进行进一步处理。通过对比检测仓(1)和对照仓(2)中的血液宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的差异，检测出血栓的严重程度。
Claims (3)
1.一种基于宽频生物电阻抗的便携式血栓检测装置，其特征在于所述的血栓检测设备是由(1)检测仓、(2)电阻、(3)对照仓、(4)锁相放大电路、(5)信号发生和采集装置RedPitaya开源控制器、(6)信号传递装置、(7)电阻和(8)电阻丝恒温箱组成。
锁相放大电路(4)的端口(i)连接对照仓(3)的端口(b)和检测仓(1)的端口(c)，检测仓(1)的端口(d)同时连接电阻(2)的端口(e)和RedPitaya开源控制器(5)端口(m)，对照仓(3)的端口(a)连接电阻的端口(h)，电阻(2)的端口(f)与电阻(7)的端口(g)连接，且电阻(2)的端口(f)还与锁相放大电路(4)的端口(j)连接，锁相放大电路(4)的输出端口(k)与RedPitaya开源控制器(5)的端口(i)连接，RedPitaya开源控制器(5)的输出端口(n)连接路由器(6)的端口(p)，路由器将数据结果信号通过无线信号传送至移动设备进行进一步处理。检测仓(1)和对照仓(3)的37摄氏度恒温由(8)电阻丝恒温箱维持。
2.按权利要求1所述的血栓检测方法，通过检测并对比检测仓(1)和对照仓(2)内血液的多种宽频生物电阻抗信号(迟滞频率、极限电阻、零点电阻、阻抗、相位角、介电常数、导电率等)的变化情况来实现血液内血栓水平的检测。
3.按权利1所述的检测仓(1)和对照仓(3)，其特征在于通过微型叉指状电极使得极板与血液间距减小，实现本装置的低成本，高性能、高集成家庭化的便携式的系统结构设计。
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|---|---|---|---|
| CN201910291971.9A CN110907499A (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 一种基于宽频生物电阻抗的便携式血栓检测装置 |
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| CN110907499A true CN110907499A (zh) | 2020-03-24 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112557267A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-26 | 浙江师范大学 | 一种血沉检测装置及其检测方法 |
| CN113100735A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-13 | 桂林电子科技大学 | 一种基于静脉血流图的血栓检测装置及方法 |
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2019
- 2019-04-08 CN CN201910291971.9A patent/CN110907499A/zh active Pending
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