CN111505263B - 血液质量检测方法及血液质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血液质量检测方法及血液质量检测装置，利用光谱识别传感器获取血液的分层界面光谱，再与示教模型比对分析，以判断血液质量是否达标。如果不达标则输出报警，需要人为干预。实现血液质量的智能自动化检测，提高血液的存储安全性、降低医疗事故率，并且结构简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及血液存储技术领域，尤其涉及一种血液质量检测方法及血液质量检测装置。
背景技术
血液通常存储在血库中，由医疗单位、血站或红十字会保管，以备需要输血时使用。由于临床上对血液的需求量不确定，需要的血液型号或者成分血类型也不一，所以延长血液及成分血保质期的低温冷藏技术受到了越来越多的关注。目前血液的存储主要依靠传统的冰箱或冷库，在冰箱或冷库内设置立体货架，托盘水平摆放在立体货架上，血液袋水平摆放在托盘内，实现血液的存储。在取用血液袋的时候，由人工检测血液质量是否符合标准，然后推送至用血地点。血液质量的判断完全依靠于医护人员的个人经验，极易因为误判而造成医疗事故。
发明内容
本发明提供一种血液质量检测方法及血液质量检测装置，实现血液质量的智能自动化检测，提高血液的存储安全性、降低医疗事故率。
本发明提供的技术方案是，一种血液质量检测方法，用于检测血液袋内血液的分层界面情况，包括以下步骤：
（1）血液袋一侧的光源将血液袋的分层界面区域照亮；
（2）血液袋另一侧的光谱识别传感器获取血液袋内血液的分层界面光谱、并将分层界面光谱数据上传至分析模块；
（3）分析模块将接收到的分层界面光谱与示教模型比对分析，判断血液质量是否达标。
进一步的，所述光源与所述血液袋之间的距离、所述光谱识别传感器与所述血液袋之间的距离相同。
进一步的，所述光源位于所述血液袋的一侧2-5cm，所述光谱识别传感器位于所述血液袋的另一侧2-5cm。
进一步的，所述光谱识别传感器接收光源的面积能够覆盖所述血液袋的1/2。
本发明还提出一种血液质量检测装置，包括检测盒和用于放置血液袋的存储盒，所述检测盒的一侧具有开口，所述存储盒从所述开口移入/移出所述检测盒，所述存储盒上设有第一透明区域，所述检测盒相对的两个侧壁上分别设有光源和光谱识别传感器，从所述光源发出的光线透过血液袋的分层界面区域、经所述第一透明区域照至所述光谱识别传感器。
进一步的，所述存储盒包括背板和设于所述背板上的盒体，所述盒体具有上部开口，所述血液袋从所述上部开口移入/移出所述盒体，所述背板上设有所述第一透明区域，当所述血液袋置于所述盒体内时，所述血液袋内血液的分层界面区域外伸于所述盒体。
进一步的，所述背板上还设有第二透明区域，所述第一透明区域和所述第二透明区域位于所述背板的同一侧，所述血液袋上的识别码正对所述第二透明区域，所述检测盒正对所述第二透明区域的侧壁上设有读码器。
进一步的，所述光源与所述血液袋之间的距离、所述光谱识别传感器与所述血液袋之间的距离相同。
进一步的，所述检测盒的侧壁与所述存储盒之间的距离为2-5cm。
进一步的，所述检测盒设于机械手上，所述机械手的夹持部内置于所述检测盒内，所述夹持部用于夹取所述存储盒。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本发明提出一种血液质量检测方法及血液质量检测装置，利用光谱识别传感器获取血液的分层界面光谱，再与示教模型比对分析，以判断血液质量是否达标。如果不达标则输出报警，需要人为干预。实现血液质量的智能自动化检测，提高血液的存储安全性、降低医疗事故率，并且结构简单、成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例存储盒的立体结构示意图；
图2为本发明实施例一存储盒与存储位之间的连接结构示意图一；
图3为本发明实施例一存储盒与存储位之间的连接结构示意图二；
图4为本发明实施例二存储盒与存储位之间的连接结构示意图一；
图5为本发明实施例二存储盒与存储位之间的连接结构示意图二；
图6为本发明实施例血液质量检测装置的结构示意图；
图7为本发明实施例一血液质量检测装置的主视图（光谱识别传感器）；
图8为本发明实施例一血液质量检测装置的俯视图（光谱识别传感器）；
图9为本发明实施例二血液质量检测装置的主视图（视觉识别传感器）；
图10为本发明实施例二血液质量检测装置的俯视图（视觉识别传感器）；
图11为本发明实施例三血液质量检测装置的侧视图（压力传感器）。
其中，122-机械手，1221-夹持部，200-血液质量检测装置，210-检测盒，220-光源，230-光谱识别传感器，240-视觉识别传感器，250-压力传感器，900-存储盒，910-背板，920-盒体，930-第一透明区域，940-第二透明区域，001-血液袋。
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，本领域普通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。
存储盒900的结构示意图参照图1，包括背板910和设于背板910上的盒体920，盒体920的上部形成有开口，血液袋001从开口移入/移出盒体920，背板910可拆卸地插设于上板1121和下板1122之间。背板910由上至下依次设有第一透明区域930和第二透明区域940，第一透明区域930的作用是，当血液质量检测装置200采用光谱识别传感器230时，光源220能够透过血液的分层界面区域、透过第一透明区域930照至光谱识别传感器230。第二透明区域940的作用是，当血液袋001放置于存储盒900内时，血液袋001上的识别码能够正对第二透明区域940，以便检测单元中的识别装置（如读码器）扫描识别码。背板910的高度高于盒体920的高度，当血液袋001放置于盒体920内时，血液袋001内血液分层界面区域外伸于盒体920，这样，便于血液质量检测装置200中的光谱识别传感器230获取血液分层界面光谱、或者视觉识别传感器240获取血液分层界面图像。
背板910与上板1121、下板1122之间的插接结构有两种实现形式，分别是：
第一种，参照图2和图3，上板1121和下板1122上分别设有凹槽1123，背板910的两端分别插设于凹槽1123内。进一步的，下板1122的两端分别设有凸起部1126，将下板1122上凹槽1123的端部封堵。当存储盒900插设于凹槽1123内时，背板910的上端与上板1121之间具有一定间隙。当机械手122从存储位112上夹取存储盒900并移出时，动作过程为：机械手122夹住存储盒900；向上抬起存储盒900，背板910的下端从下板1122上的凹槽1123内移出；将存储盒900沿上板1121上的凹槽1123滑动移出。凸起部1126可以防止存储盒900从存储位112上滑落，提高装置可靠性。当机械手122将存储盒900放入存储位112上时，动作过程为：机械手122夹住存储盒900；存储盒900在机械手122的推动下，其背板910的上端沿上板1121的凹槽1123向内滑动；向下移动存储盒900，其背板910的下端插设于下板1122上的凹槽1123内。
第二种，参照图4和图5，上板1121和下板1122上分别设有凹槽1123，下板1122的凹槽1123内设有复位弹簧1124和滚珠1125，滚珠1125设于复位弹簧1124的一端，背板910的下端设有与滚珠1125适配的凹陷部（未图示），当背板910的两端插设于凹槽1123内时，滚珠1125内陷于凹陷部内。当机械手122从存储位112上移出/移入存储盒900时，机械手122夹住存储盒900并沿凹槽1123拖拽、使滚珠1125从凹陷部内滑出/滑入即可，与第一种方式相比，第二种方式操作更加便捷快速，省去了向上抬或向下移存储盒900的动作。并且，凹陷部与滚珠1125之间的配合，使得存储盒900在存储位112上更加稳固，不易产生晃动。
血液质量检测装置200，其用于检测血液袋001内血液的分层界面情况、并根据血液的分层界面情况判断血液质量。当血液质量不达标时发出报警，提醒人为干预。
血液质量检测装置200的结构示意图参照图6，包括具有一侧开口的检测盒210、设于检测盒210上的检测组件及分析模块，机械手122的夹持部1221位于检测盒210的内部，夹持部1221用于夹持存储盒900，检测组件用于获取血液的分层界面情况、并将血液的分层界面情况发送至分析模块，分析模块包括示教模型，分析模块将接收到的血液分层界面情况与示教模型进行分析对比、并判断血液的质量。机械手是指，用于存储血液的冷藏库内设有机械手122，用于抓取存储盒900，以将存储盒900移入/移出冷藏库。将检测盒210设于机械手122上，通过机械手122的移动，实现血液质量检测装置200对不同的存储盒900内的血液进行血液质量检测。
检测组件有两种形式，分别是采用光谱识别传感器或视觉识别传感器。
第一种，检测组件采用光谱识别传感器，参照图7和图8，检测盒210相对的两个侧壁上分别设有光源220和光谱识别传感器230，光源220位于远离背板910的一侧，光谱识别传感器230位于靠近背板910的一侧、且正对第一透明区域930，从光源220发出的光线透过血液袋001的分层界面区域、经过第一透明区域930照至光谱识别传感器230，光谱识别传感器230获取血液的分层界面光谱。当血液袋001放置于存储盒900内时，血液的分层界面区域外伸于盒体920，以便光谱识别传感器230成功获取分层界面光谱。
检测时，光源220将血液袋001的分层界面区域照亮；光源220发出的光透过血液的分层界面区域、经过第一透明区域930照至光谱识别传感器230，光谱识别传感器230获取血液的分层界面光谱，并将分层界面光谱数据上传至分析模块；分析模块将接收到的分层界面光谱与示教模型比对分析，判断血液质量是否达标。
为了提高分层界面光谱质量，光源220与血液袋001之间的距离、光谱识别传感器230与血液袋001之间的距离相同。进一步的，检测盒210的两个侧壁与存储盒900之间的距离分别为2-5cm，也即光源220与血液袋001一侧之间的距离、光谱识别传感器230与血液袋001另一侧之间的距离分别为2-5cm。光谱识别传感器230接收光源的面积能够覆盖血液袋001的1/2，以保证一定范围内的不同容量的血液袋001和不同角度放置的血液袋001都能够被识别到分层界面光谱。
仅具有一侧开口的检测盒210形成相对封闭的空间，能够确保光源稳定，避免了因为位置变化或者外界光源变化引起的识别误差。
第二种，检测组件采用视觉识别传感器，参照图9和图10，检测盒210远离背板910的一侧壁上设有视觉识别传感器240，视觉识别传感器240拍摄血液的分层界面图像。当血液袋001放置于存储盒900内时，血液的分层界面区域外伸于盒体920，以便视觉识别传感器240成功获取分层界面图像。
检测时，血液袋001一侧的视觉识别传感器240拍摄分层界面图像、并将分层界面图像数据上传至分析模块；分析模块将接收到的分层界面图像与示教模型比对分析，判断血液质量是否达标。
为了提高分层界面图像质量，检测盒210的两个侧壁与存储盒900之间的距离分别为2-5cm，也即视觉识别传感器240与血液袋001的一侧之间的距离为2-5cm。视觉识别传感器240拍摄血液袋的面积能够覆盖血液袋的1/2，以保证一定范围内的不同容量的血液袋001和不同角度放置的血液袋001都能够被拍摄到分层界面图像。
仅具有一侧开口的检测盒210形成相对封闭的空间，能够确保光源稳定，避免了因为位置变化或者外界光源变化引起的图像拍摄误差。
血液质量检测方法除了应用上述光谱识别传感器和视觉识别传感器以为，还可以应用压力传感器，采用压力传感器的原理在于，随着血液存储时间的增长，血液内部会发生质变，由质变带来血液体积的变化，从而引起血液袋001的压力变化，通过检测血液袋001的压力变化来判断血液质量。参照图11，存储盒900的两侧壁上分别设有压力传感器250，当血液袋001放置于存储盒900内时，控制单元控制两个压力传感器250同时启动，开始检测当前血液袋001的压力；当压力传感器250检测到压力值在0-0.05Pa之间时，压力传感器250将当前压力值上传至分析模块；在血液的存储过程中，压力传感器250实时检测血液袋001的压力，当压力传感器250检测到的压力值超出系统设定值时，分析模块分析出此时血液质量不达标，并将分析结果发送给控制单元，控制单元发出血液质量报警。
如果血液质量检测装置200检测到有血液质量不达标，分析模块会将分析结果发送给控制单元，控制单元发出血液质量报警，输出单元显示质量不达标血液的信息，提示用户将质量不达标的血液及时取出。如果质量不达标的血液无法及时取出，控制单元会将这些质量不达标血液锁定，禁止其出库。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种血液质量检测装置，其特征在于，包括检测盒和用于放置血液袋的存储盒，所述检测盒的一侧具有开口，所述存储盒从所述开口移入/移出所述检测盒，所述存储盒上设有第一透明区域；
所述存储盒包括背板和设于所述背板上的盒体，所述背板的高度高于所述盒体的高度，所述盒体具有上部开口，所述血液袋从所述上部开口移入/移出所述盒体，所述背板上设有所述第一透明区域，当所述血液袋置于所述盒体内时，所述血液袋内血液的分层界面区域外伸于所述盒体并正对所述第一透明区域；
所述检测盒相对的两个侧壁上分别设有光源和光谱识别传感器，从所述光源发出的光线透过血液袋的分层界面区域、经所述第一透明区域照至所述光谱识别传感器；
所述背板上还设有第二透明区域，所述第一透明区域和所述第二透明区域位于所述背板的同一侧，所述背板由上至下依次设有所述第一透明区域和所述第二透明区域，所述血液袋上的识别码正对所述第二透明区域，所述检测盒正对所述第二透明区域的侧壁上设有读码器；
所述存储盒的相对两侧壁上分别设有压力传感器。
2.根据权利要求1所述的血液质量检测装置，其特征在于，所述光源与所述血液袋之间的距离、所述光谱识别传感器与所述血液袋之间的距离相同。
3.根据权利要求2所述的血液质量检测装置，其特征在于，所述检测盒的侧壁与所述存储盒之间的距离为2-5cm。
4.根据权利要求3所述的血液质量检测装置，其特征在于，所述检测盒设于机械手上，所述机械手的夹持部内置于所述检测盒内，所述夹持部用于夹取所述存储盒。
5.一种血液质量检测方法，其特征在于，利用如权利要求1至4中任一项所述的血液质量检测装置进行血液袋内血液的分层界面情况的检测，包括以下步骤：
（1）血液袋一侧的光源将血液袋的分层界面区域照亮；
（2）血液袋另一侧的光谱识别传感器获取血液袋内血液的分层界面光谱、并将分层界面光谱数据上传至分析模块；
（3）分析模块将接收到的分层界面光谱与示教模型比对分析，判断血液质量是否达标；
（4）所述存储盒的两侧壁上分别设有压力传感器，当血液袋放置于所述存储盒内时，控制单元控制两个所述压力传感器同时启动，开始检测当前所述血液袋的压力，通过检测所述血液袋的压力变化来判断所述血液质量。
6.根据权利要求5所述的血液质量检测方法，其特征在于，所述光源与所述血液袋之间的距离、所述光谱识别传感器与所述血液袋之间的距离相同。
7.根据权利要求6所述的血液质量检测方法，其特征在于，所述光源位于所述血液袋的一侧2-5cm，所述光谱识别传感器位于所述血液袋的另一侧2-5cm。
8.根据权利要求7所述的血液质量检测方法，其特征在于，所述光谱识别传感器接收光源的面积能够覆盖所述血液袋的1/2。
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| Nondestructive Measurement of Hemoglobin in Blood Bags Based on Multi-Pathlength VIS-NIR Spectroscopy;Zhang等;SCIENTIFIC REPORTS;第8卷;1-9 * |
| Zhang等.Nondestructive Measurement of Hemoglobin in Blood Bags Based on Multi-Pathlength VIS-NIR Spectroscopy.SCIENTIFIC REPORTS.2018,第8卷1-9. * |
| 李新华等.解剖生理学.中国中医药出版社,2017,206. * |
| 近红外光谱分析在医学上的应用;曹璞等;光机电信息(第9期);51-53 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111505263A (zh) | 2020-08-07 |
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