CN111983208A - 一种智能检测红细胞寿命的方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种智能检测红细胞寿命的方法与系统；所述方法包括以下步骤：步骤S1、收集受试者呼出的肺泡气样本以及在肺泡气样本收集时受试者所在环境的环境气样本；步骤S2、获取受试者的与其人体生物学特征有关的肺泡气的CO2标准值；步骤S3、测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差和CO浓度差；步骤S4、依据受试者肺泡气的CO2标准值和测试所得的CO2浓度差以及CO浓度差计算出受试者内源性CO的体积比浓度净值M；再计算得到红细胞寿命值RBCS；步骤S5、显示红细胞寿命值RBCS。本发明的智能检测红细胞寿命的方法与系统计算结果准确，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及生命科学设备领域，尤其涉及一种智能检测红细胞寿命的方法与系统。
背景技术
哺乳动物造血系统的一个特殊和重要的作用是生成红细胞，红细胞给动物体的各个组织输送氧气。测定红细胞寿命可用于鉴别诊断贫血等多种疾病的病因、了解疾病的发病机理及判断治疗预后，因此人体红细胞寿命的测量至关重要。研究证实准确测出受试者呼出的肺泡气的CO浓度与采集呼气前受试者所在的场所的空气(即环境气)中的CO含量之差值，并依据测得的肺泡气的CO2浓度以及环境气的CO2浓度校正肺泡气采集时混入空气对肺泡气内源性CO浓度测定值的影响，从而得到肺泡气内源性CO浓度准确值，可以计算出红细胞寿命。然而，在对肺泡气的CO2浓度的研究中，发现不同生理特征(例如年龄、性别、居住地以及身体其他特征)会表现出弱的但是有意义的差别，例如女性的CO2标准平均值是4.93％，而男性的CO2标准平均值是为5.21％。若使用固定的CO2标准值进行计算会导致测试值误差，从而导致红细胞寿命测试不准确的问题，因此必须根据不同人性别、年龄、居住地等个体特征来判断这些许差别，从而准确计算出红细胞寿命值。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种智能检测红细胞寿命的方法与系统。
本发明所提出的技术方案如下：
本发明提出了一种智能检测红细胞寿命的方法，包括以下步骤：
步骤S1、收集受试者呼出的肺泡气样本以及在肺泡气样本收集时受试者所在环境的环境气样本；
步骤S2、获取受试者的与其人体生物学特征有关的肺泡气的CO2标准值k；
步骤S3、测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
步骤S4、计算肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值M：
其中，
为肺泡气样本中CO浓度；
k为受试者的肺泡气的CO2标准值；
再计算得到红细胞寿命值RBCS：
其中，Hb为受试者的血红蛋白浓度值；
M为肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值；
步骤S5、显示红细胞寿命值RBCS。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的方法中，
k为受试者的肺泡气的CO2标准值(k是依据输入的年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征和上述输入值与CO2标准值的关系表选择的受试者肺泡气的CO2标准值)。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的方法中，在步骤S3中，测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
包括：
先测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
然后去除肺泡气样本和环境气样本中对CO测定起干扰作用的CO2及其它干扰气体；
再测定肺泡气样本与环境气样本的CO浓度差
本发明还提出了一种智能检测红细胞寿命的系统，包括：
采气用具，用于收集受试者呼出的肺泡气样本以及在肺泡气样本收集时受试者所在环境的环境气样本；
含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置，用于测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
输入模块，用于获取受试者的与其人体生物学特征有关的肺泡气的CO2标准值k；
计算模块，用于计算肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值M：
其中，
为肺泡气样本中CO浓度；
k为受试者的肺泡气的CO2标准值；
还用于计算得到红细胞寿命值RBCS：
其中，Hb为受试者的血红蛋白浓度值；
M为肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值；
显示模块，用于显示红细胞寿命值RBCS。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的系统中，
k为受试者的肺泡气的CO2标准值(k是依据输入的年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征和上述输入值与CO2标准值的关系表选择的受试者肺泡气的CO2标准值)。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的系统中，计算模块与含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置电性连接，含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置通过气路与多个气袋可拆卸连接。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的系统中，还包括：
吸收包，用于去除肺泡气样本或环境气样本中对CO测定起干扰作用的CO2及其它干扰气体。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的系统中，吸收包包括载体以及附着在载体上、用于吸收干扰气体的吸收物质；其中，载体为硅胶制件、活性炭制件、无纺布制件、硅藻土制件、玻璃微珠制件、多孔陶瓷制件、多孔不锈钢制件或泡沫炭制件。
本发明上述的智能检测红细胞寿命的系统中，吸收物质包括烧碱、纯碱、含钾的强碱或碱性盐、含锂的强碱或碱性盐、氯化钙、石灰、蒙脱石、氧化铝、分子筛、硫酸镁和硫酸钙中的一种或多种的组合。
本发明的智能检测红细胞寿命的方法与系统通过采用受试者的肺泡气的CO2标准值k对受试者肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值进行校正，从而实现准确检测红细胞寿命的目的，本发明的智能检测红细胞寿命的方法与系统计算结果准确，实用性强。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例的智能检测红细胞寿命的方法的流程图。
具体实施方式
本发明所要解决的技术问题是：在对肺泡气的CO2浓度的研究中，发现不同生理特征(例如年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征)表现出弱的但是有意义的差别，若使用固定的CO2标准值会导致红细胞寿命测定不准确的问题。本发明提出解决该技术问题的技术思路是：在考虑不同不同生理特征的人的肺泡气的CO2浓度的差别对红细胞寿命计算公式的影响的基础上，构造出红细胞寿命的新的计算公式，从而实现准确测定红细胞寿命的功能。
为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
本发明的智能检测红细胞寿命的方法，包括以下步骤：
步骤S1、收集受试者呼出的肺泡气样本以及在肺泡气样本收集时受试者所在环境的环境气样本；
具体地，在步骤S1中，肺泡气样本的采集过程包括：
a)手拿肺泡气袋，吹气嘴端靠近胸前，然后深吸一口气，并屏住呼吸10～20秒；
b)10～20秒后通过吹气嘴吹气，尽量将腔体内气体呼出；
c)若一口气未将肺泡气袋吹满(手压气袋凹入不超过1厘米为满)，则用手挤压肺泡气袋使其中气体排空，重复a、b步骤，直至肺泡气袋一口气吹满；
d)肺泡气袋吹满后拔下并盖上盖子，肺泡气样本即采集完毕。
环境气样本的采集过程包括：
捏压手泵，直至本底气袋内充满受试者所处环境的空气(手压气袋凹入不超过1厘米为满)，将手泵拔下并盖上盖子，环境气样本即采集完毕。
步骤S2、获取受试者的与其人体生物学特征有关的肺泡气的CO2标准值k；
在这里，人体生物学特征可以包括年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征；
如果只考虑性别时，受试者的肺泡气的CO2标准值k可为：
步骤S3、测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
具体地，在步骤S3中，测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
包括：
先测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
然后去除肺泡气样本和环境气样本中对CO测定起干扰作用的CO2及其它干扰气体；
再测定肺泡气样本与环境气样本的CO浓度差
步骤S4、计算肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值M：
其中，
为肺泡气样本中CO浓度；
k为受试者的肺泡气的CO2标准值；
再计算得到红细胞寿命值RBCS：
其中，Hb为受试者的血红蛋白浓度值；
M为肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值；
步骤S5、显示红细胞寿命值RBCS。
在上述步骤中，干扰气体包括水蒸气和/或二氧化碳和/或一氧化氮和/或氧化硫等。
进一步地，本发明还提出了一种与上述智能检测红细胞寿命的方法对应的智能检测红细胞寿命的系统，包括：
采气用具，用于收集受试者呼出的肺泡气样本以及在肺泡气样本收集时受试者所在环境的环境气样本；
输入模块，用于获取受试者的与其人体生物学特征有关的肺泡气的CO2标准值k；
在这里，人体生物学特征可以包括年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征；
如果只考虑性别时，受试者的肺泡气的CO2标准值k可为：
含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置，用于测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
计算模块，用于计算肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值M：
其中，
为肺泡气样本中CO浓度；
k为受试者的肺泡气的CO2标准值；
还用于计算得到红细胞寿命值RBCS：
其中，Hb为受试者的血红蛋白浓度值；
M为肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值；
显示模块，用于显示红细胞寿命值RBCS。
优选地，在本实施例中，计算模块与含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置电性连接，含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置通过气路与多个气袋可拆卸连接。
进一步地，智能检测红细胞寿命的系统还包括：
吸收包，用于去除肺泡气样本或环境气样本中对CO测定起干扰作用的CO2及其它干扰气体。其中，干扰气体包括水蒸气和/或二氧化碳和/或一氧化氮和/或氧化硫等。吸收包包括载体以及附着在载体上、用于吸收干扰气体的吸收物质。其中，载体可为硅胶制件、活性炭制件、无纺布制件、硅藻土制件、玻璃微珠制件、多孔陶瓷制件、多孔不锈钢制件或泡沫炭制件等。进一步地，吸收物质包括烧碱和/或纯碱和/或含钾的强碱或碱性盐和/或含锂的强碱或碱性盐和/或氯化钙和/或石灰和/或蒙脱石和/或氧化铝和/或分子筛和/或硫酸镁和/或硫酸钙等。
具体地，如图1所示，采用上述智能检测红细胞寿命的系统进行智能检测红细胞寿命的方法包括：
(1)测试前准备
将装有受试者的肺泡气样本和环境气样本的多个气袋与气体吸收光谱仪连接。
(2)信息输入
向计算机输入年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征，从而得到受试者的肺泡气的CO2标准值；并向计算机输入受试者的血红蛋白浓度值；
(3)CO2和CO测量
测定肺泡气样本中CO浓度
以及CO2浓度
并测定环境气样本中CO浓度
以及CO2浓度
(4)计算得出红细胞寿命值
采用计算机根据CO2和CO的测量结果，以及受试者的肺泡气的CO2标准值计算得出红细胞寿命值。
本发明的智能检测红细胞寿命的方法与系统通过采用受试者的肺泡气的CO2标准值k对受试者肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值进行校正，从而实现准确检测红细胞寿命的目的，本发明的智能检测红细胞寿命的方法与系统计算结果准确，实用性强。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种智能检测红细胞寿命的方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤S1、利用肺泡气袋和本底气袋收集受试者呼出的肺泡气样本以及在肺泡气样本收集时受试者所在环境的环境气样本；
肺泡气样本的采集过程包括：
a)手拿肺泡气袋，吹气嘴端靠近胸前，然后深吸一口气，并屏住呼吸10～20秒；
b)10～20秒后通过吹气嘴吹气，尽量将腔体内气体呼出；
c)若一口气未将肺泡气袋吹满，则用手挤压肺泡气袋使其中气体排空，重复a、b步骤，直至肺泡气袋一口气吹满；
d)肺泡气袋吹满后拔下并盖上盖子，肺泡气样本即采集完毕；
环境气样本的采集过程包括：
捏压手泵，直至本底气袋内充满受试者所处环境的空气，将手泵拔下并盖上盖子，环境气样本即采集完毕；
将装有受试者的肺泡气样本和环境气样本的多个气袋与气体吸收光谱仪连接；
步骤S2、获取受试者的与年龄、性别、居住地以及其他必要的人体生物学特征有关的肺泡气的CO2标准值k，如果仅仅考虑性别，受试者为女性时，k＝4.93％；为男性时，k＝5.21％；并向计算机输入受试者的血红蛋白浓度值；
步骤S3、利用含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置，所述非色散红外光谱测量装置通过气路与多个气袋可拆卸连接，为测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
和CO浓度差
S31)先测定肺泡气样本与环境气样本的CO2浓度差
S32)然后利用吸收包去除肺泡气样本和环境气样本中对CO测定起干扰作用的CO2及其它干扰气体，所述吸收包包括载体以及附着在载体上、用于吸收干扰气体的吸收物质；其中，载体为硅胶制件、活性炭制件、无纺布制件、硅藻土制件、玻璃微珠制件、多孔陶瓷制件、多孔不锈钢制件或泡沫炭制件；
S33)再测定肺泡气样本与环境气样本的CO浓度差
步骤S4、由与含CO2和CO双气室的非色散红外光谱测量装置电性连接的计算模块，计算肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值M：
其中，
为肺泡气样本中CO浓度；
k为受试者的肺泡气的CO2标准值；
再计算得到红细胞寿命值RBCS：
其中，Hb为预先输入的受试者的血红蛋白浓度值；
M为肺泡气样本中内源性CO的体积比浓度净值；
步骤S5、通过显示模块，显示红细胞寿命值RBCS。
2.根据权利要求1所述的智能检测红细胞寿命的方法，其特征在于，吸收物质包括烧碱、纯碱、含钾的强碱或碱性盐、含锂的强碱或碱性盐、氯化钙、石灰、蒙脱石、氧化铝、分子筛、硫酸镁和硫酸钙中的一种或多种的组合。
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