CN114689886A - 一种体外医疗诊断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种体外医疗诊断系统，所述系统包括主机、可移除检测卡和可移除试剂包，所述试剂包内包含有用于检测卡定标过程所需的定标液，所述主机与所述试剂包卡接，所述主机与所述试剂包之间仅存在第一动力驱动和阀门控制传动，所述检测卡安装在主机上的检测全过程中，所述主机与所述检测卡之间仅存在第二动力驱动和光学传导路径，体外诊断系统的主机内部没有液路，消除了以撩隐患，单个检测卡内即可实现对血气和血红蛋白及其衍生物的检测，大大节约了医疗资源，降低了诊断成本，无需重复采血，加快了诊断结果的获取速度，显著提升就诊者的医疗体验。

Description

一种体外医疗诊断系统
技术领域
本发明涉及体外技术领域，并且特别地涉及一种体外医疗诊断系统。
背景技术
血液中气体成分的测定在各类科学研究和实际应用中是很重要的。在临床医学危重病人的抢救中，血液二氧化碳分压的快速和连续测定至关重要。尤其是机械通气病人，血液二氧化碳分压是判定患者呼吸状态的非常关键的指标，呼吸机的各项参数主要根据患者血液的二氧化碳分压来设定。目前医学上使用最广泛的血液中气体成分检测仪是血气分析仪，但常规的血气分析仪存在需要采集大量血样、非连续、检测结果滞后等缺陷。
而传统的体外血气检测是在大型的装备良好的测试中心执行，尽管这些传统的测试中心可以提供大体积流体样本的有效且准确的测试，但是不能够提供直接结果。执业医师必须收集流体样本，将其运送到实验室，然后由实验室处理，最后，将结果传送给患者。这种传统的检测手段使得血气检测周期耗时长，环节多，使得患者无法即时获知诊断结果，非常不利于医护人员对患者的及时诊断，也无法给患者带来良好的就诊体验。
此外，传统的体外诊断测试需要培训实验室技术人员以便执行测试，从而保证测试的准确性和可靠性。但是，由处理样本的人员导致的使用错误可能导致表面污染、样本溢出或造成修理和维护成本增加的诊断装置的损坏。
与此同时，在现有技术中，体外医疗诊断系统通常结构较为复杂，尤其是体外医疗诊断系统的主机内部包含有液路，长期使用后的体外医疗诊断系统，如果没有及时维护，则容易造成主机内部液路泄露情况，不仅会影响体外诊断的精确性，还会带来严重的安全和健康隐患。
同时，现有技术的体外诊断设备中，如果只采用一份检测卡检测就诊者血液，或者只能完成血气检测，或者只能完成血红蛋白的检测，如果就诊者血液需要同时检测血气和血红蛋白的指标，则往往需要采取两份就诊者的血液，这对于健康的成年人通常问题不大，但是对于血液量较少的新生儿或者血液病患者(比如贫血)，可能会给就诊者带来各种不便，而且，即便是对于健康的成年人，如果需要同时检测血气和血红蛋白的指标，则需要使用两份检测卡，大大加重了就诊者的诊断成本，也可能会造成资源的浪费，
与此同时，现有设计技术中，由于检测卡使用之前，通常需要对检测卡内的传感器进行定标，因此，设计人员通常为了节省成本，通常会将定标所需要的定标液存储在检测卡内部，但随之而来的问题是，如果检测卡内部存储由定标液，为了确保定标液不会被恶劣的气温、湿度等环境因素所影响，则检测卡在运输、存储过程中，对检测卡存储条件和环境要求均较高，以防止检测卡内部的定标液受到影响，进而影响检测卡传感器的定标。
因此，有必要设计一种结构简单紧凑且安全可靠的体外医疗诊断系统，确保该系统内的主机内部没有液路泄露的隐患，同时还能够确保检测时定标准确和检测精准可靠，确保该系统内的可移除检测卡，能够在一份检测卡内完成血气和血红蛋白指标的检测，更为理想的状况是，利用同一份血液样本在一份检测卡内完成血气和血红蛋白指标的检测，且该检测卡的运输、存储环节中对检测卡存储条件、环境要求较低，且能保证检测精度精准可靠。
发明内容
鉴于以上，本发明的目的提供了一种用于体外诊断装置的可移除试剂包，其能够至少部分地缓解或消除现有技术中的至少一个缺陷。
一种体外医疗诊断设备，该设备具有外壳、用于安装可移除试剂包的第一安装区和用于安装可移除检测卡的第二安装区，其特征在于，所述设备内部具有体外诊断用的光学系统和动力驱动系统，所述动力驱动系统至少能够控制所述检测卡中管路的通断和/或用于控制所述试剂包中的液体流动，所述光学系统至少适用于检测卡中血气、血红蛋白和/或电解质的检测。
优选地，所述设备还具有定位连接区，所述定位连接区用于所述试剂包的接口和检测卡的接口相互连接。
优选地，所述光学系统具有一个或者多个光源系统。
优选地，所述第二安装区的下方，设置有用于激发所述检测卡中光化学传感器的至少一个第一光源系统。
优选地，所述第一光源系统发出的激发光经第一光路后进入光纤束的一端，光纤束的另一端设置有光学元件，用于聚焦照射所述检测卡中的光化学传感器。
优选地，所述光纤束接收所述检测卡中产生的荧光和/或反射光，传输到光学检测元件。
优选地，所述第二安装区的上方设置有用于检测血红蛋白及其衍生物和/或检测所述检测卡的内部液体流动位置的至少一个第二光源系统。
优选地，第一光源发出的激发光中心波长为450-470nm。
优选地，所述荧光和/或反射光的中心波长为520nm-650nm。
优选地，所述光学系统至少具有两个分布在所述第二安装区不同侧的光源。
优选地，所述动力驱动系统包括第一动力部件，该第一动力部件用于控制所述检测卡中管路的通断。
优选地，所述动力驱动系统包括第二动力部件，该第二动力部件用于控制所述试剂包中的管路切换和液体流动。
优选地，所述第二动力部件包括控制所述试剂包中三通阀切换的第一电机和控制所述试剂包中蠕动泵转动的第二电机。
优选地，所述动力驱动系统以机械传动、电、磁、光中一种或者多种方式输出动力。
优选地，所述设备包括用于显示诊断结果的显示元件、用于输出诊断结果的打印元件、条形码/二维码读取元件、电池、UPS电源中的一个或者多个。
一种体外医疗诊断系统，所述系统包括血气分析仪主机、可移除检测卡和可移除试剂包，其特征在于，所述试剂包和所述检测卡通过各自的接口连通，所述设备通过向试剂包提供动力以及控制检测卡的管路通断，以完成定标、样本检测和排空。
优选地，所述检测卡至少包括血气检测区和血红蛋白及其衍生物检测区。
优选地，在所述血红蛋白检测及其衍生物检测区中，可采用比色法、电化学法或者溶血方式进行检测。
优选地，所述试剂包包括至少一个液体存储装置及其输出管路，至少一个输送控制装置，所述输送控制装置至少能够控制所述试剂包内部管路中的流动方向，以及至少一个定位机构，所述定位机构使得所述输送控制装置能够被所述设备所驱动。
优选地，血气检测区和血红蛋白检测区之间的管路可通断连接。
优选地，所述设备通过动力系统控制所述检测卡的管路通断，使得同一份血液样本或者不同的血液样本至少能够完成血气检测和血红蛋白检测。
优选地，所述试剂包至少包括所述检测卡定标一次或多次所需的定标液。
优选地，所述检测卡内部或者表面具有弹性材料和/或阀门，所述弹性材料和/或阀门用于实现检测卡相应位置处管路的可通断连接。
优选地，所述检测卡具有至少三个外部接口，所述至少三个外部接口包括注入定标液的第一接口、注入样本的第二接口以及与所述检测卡的废液区连通的第三接口。
优选地，所述检测卡具有至少三个管道控制部件。
优选地，所述至少三个管道控制部件分别用于控制血气检测区和血红蛋白检测区之间的管路可通断连接、检测卡的样本入口与检测卡内部液路之间的可通断连接，以及所述内部液路与所述检测卡的废液区之间的可通断连接。
优选地，所述设备与所述检测卡之间存在电力耦合连接。
优选地，所述电力耦合连接适用于所述设备向所述测试卡中的电化学传感器供电。
本发明的有益效果在于，体外诊断系统的主机内部没有液路，故不存在液路泄露的隐患，同时检测卡内部没有定标液，降低了检测卡的运输、存储环节中对检测卡存储条件、环境要求，并能保证检测精度精准可靠，与此同时，单个所述检测卡内即可实现对血气和血红蛋白及其衍生物的检测，大大节约了医疗资源，降低了诊断成本，无需重复采血，加快了诊断结果的获取速度，显著提升就诊者的医疗体验。同时，主机内部的光学系统结构紧凑，光路传导损失小，特别地，通过光学方法能够准确检测血气和血红蛋白及其衍生物，进一步提升了体外诊断的精度。
附图说明：
图1为体外医疗诊断系统的外形结构示意图
图2为体外医疗诊断系统的侧面示意图；
图3为体外诊断系统各部件的组合示意图；
图4为可移除测试卡的半剖面示意图；
图5为可移除测试卡的半剖面示意图；
图6为可移除测试卡的半剖面示意图；
图7为可移除测试卡与阀门控制装置的连接示意图；
图8为阀门控制装置的控制示意图；
图9为可移除试剂包的剖面示意图；
图10为可移除试剂包的外形结构示意图；
图11为可移除试剂包主体及饰盖的结构示意图；
图12为体外医疗诊断系统的激发光源结构示意图；
具体实施例：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
在转向详细地图示示例性实施例的附图之前，应该理解，本申请并不限于在说明书中所示出的或在附图中所图示的细节或方法。其专业术语目的仅仅用于说明而不应限制对本产品及相应方法的理解。
本发明的示例性实施例通过了一种体外医疗诊断系统，如图1-3所示，包括主机1，可移除测试卡2、可移除试剂包3。所述主机包括壳体，以及位于壳体中的处理电路、供电电路和光学元件。所述壳体进一步包括配置成至少部分地接纳所述可移除测试卡的第一区域1a，以及配置成至少部分地接纳所述可移除试剂包的第二区域1b。所述可移除测试卡2分别通过第一区域1a和第二区域1b与所述主机1和所述可移除试剂包3接合，使得从所述可移除测试卡2与所述主机1之间不存在流体互通，并且，从所述可移除试剂包3与所述主机1之间也不存在流体互通。
可移除测试卡可移除测试卡内部包括外部接口、检测区、废液区、液路控制区以及内部液路，其中，外部接口，是指所述测试卡四周侧面、上顶面或者下底面上设置的用于接受流体样本的第一接口、空气泵入/抽出的第二接口及注入定标液的第三接口。具体而言，在所述测试卡第一侧具有流体样本入口，流体样本入口用于接收流体样本，比如无需溶血的全血血液样本，在所述测试卡第二侧具有定标液入口和排气口，其中，定标液入口配置从外部(比如可移除试剂包)接收定标液，以便对所述测试卡内部的各光化学传感器进行定标，排气口配置成与外界大气相通保持测试卡中的气压平衡，以便确保定标液或者流体样本流入测试卡；
检测区，是指放置有各类血气参数检测所需的电学、光学、化学传感器和/或不包含传感器的空腔的区域，在该区域内完成血气、血红蛋白、电解质以及其他生化参数的检测；
废液区，是指用于存放已完成检测的流体样本的区域；
内部液路，是指所述测试卡内部用于流体样本或定标液流动的管道通路，所述管道通路具有相互连通的多段液路路径，检测区、废液区、液路控制区分别位于不同段的液路路径上；液路控制区，是指该区域内设置有若干通断控制装置，所述通断控制装置用于控制所述内部液路的通断，从而实现液路切换，使得不同测试阶段下的定标液、流体样本通过不同的路径流入检测区、废液区，详细的切换操作会在后续详细描述。
需要指出的是，所述检测区、废液区和液路控制区通常位于测试卡第一侧和第二侧之间。
所述测试卡的各功能区及内部液路均有多种实现方式，下面提供的是其中一种优选实现方式：
具体地，如图4-6所示，可移除测试卡2包括卡体，卡体至少部分透明。卡体可以由模制塑料、另外材料或成套材料制成。为了更好的体现卡体透明外壳和内部功能区域的划分，我们在图4-图6中采用半剖面图的方式来展示测试卡的外壳和内部功能区域。
待检测的流体样本为血液样本，优选为无需溶血的全血血液样本，检测区包括血气检测区7、血红蛋白及其衍生物检测区8；废液区11用于存储已完成检测的血液样本；内部液路9分为主液路和三段可控液路，其中主液路连通定标液入口、血气检测区和液路控制区10，优选地，血气检测区7位于定标液入口6和液路控制区10之间；第一段可控液路用于控制样本入口4和主液路之间的液路通断；第二段可控液路控制主液路与血红蛋白及其衍生物检测区8入口之间的液路通断，血红蛋白及其衍生物检测区8出口连通至废液区11；第三段可控液路用于废液区11与主液路之间的通断，废液区11与排气口5连通，其中血气控制区和第二段可控液路上布置有若干个位置监测点；液路控制区10设置有三个控制内部液路通断的阀门10a-10c，分别用于控制第一、第二和第三段可控液路，其控制方式会在后续详细描述。
血气检测区具有12个传感器空腔7A-7L，各空腔之间按顺序依次排布并布置在主液路上，空腔可以是各种形状，且各空腔形状可以相同也可以不同，但在液路流动的方向上，传感器空腔的宽度宽于液路宽度，所述空腔内可放置各类型的传感器，所述12个传感器空腔中，按照流动路径方向上距离定标液入口的距离从远到近依次排列，依次编号为7A-7L，其中，前11个传感器空腔7A-7K依次放置有不同的光化学传感器，而第12个传感器空腔7L作为备用，以备未来检测参数的扩展。而血红蛋白及其衍生物检测区8仅为空腔，并不设置传感器。
优选地，前10个传感器空腔7A-7J中的光化学传感器分别配置成检测血液流体样本中的CO2、O2、pH、Na+、Mg++等血气参数；
优选地，所述流体样本可以是全血血液样本、也可以是尿液样本以及其他类型的人体体液样本，此情况下，所述检测卡中传感器检测的是相应生化参数指标。
以下对于测试卡的控制方式进行详细描述。
在针对血液样本检测之前，需要先对所述测试卡2内的所有传感器进行定标，即向传感器内注入定标液，定标结束后排空所述测试卡2内的所有定标液，然后注入待检测的流体样本，优选为无需溶血的血液样本，在检测区完成检测，通过体外医疗诊断系统的主机读取相应的参数，完成诊断分析后在主机屏幕上显示出相应的参数和诊断结果，以便于医护人员及时获知相应情况。
具体操作步骤如下：
步骤1：将测试卡2放入第一区域1a；
步骤2：向所述测试卡2内的检测区泵入定标液；
步骤3：定标结束后，将所述测试卡2内的所述定标液转移至所述测试卡内的废液区11；
步骤4：注入血液样本至所述检测区，在检测区至少完成血红蛋白和血气的检测；
步骤5：将所述检测区的血液样本转移至所述测试卡2内的废液区11，检测完毕。
所述步骤1，具体为，在测试卡2与试剂包3和主机1接合之前，测试卡2内部干燥且无定标液，而定标液存储在试剂包3中，与测试卡2分离，所述检测位置为所述主机1中的所述第一区域1a，当所述测试卡放入该区域后，对所述测试卡2内部流体样本进行检测，如图3所示，所述测试卡2内有至少六个位置检测点11a-11f，能够接收检测光源发出的透过测试卡2后的光强，以此检测判断所述位置检测点11a-11f处是否存在液体。
所述步骤2，具体为，所述第三段可控液路连通，所述第一、二段可控液路可控关闭，主机1控制试剂包3内的蠕动泵16以及三通阀17，将三通阀17切换至定标液管路19，将试剂包15中的定标液(即成分、浓度均已知的标准样本液体)通过插入测试卡定标液入口的连接件20泵入所述测试卡2中，当位置监测点11a检测到有液体时，主机1控制试剂包3内的蠕动泵16停止运动，此时，各传感器空腔4A-4K内充满定标液，主机1利用开始对各传感器进行定标(即读取传感器测量标准样本液体传感器的读数)，主机1读取各传感器检测数值后定标结束。
所述步骤3，具体为，所述第三段可控液路保持连通，所述第一、第二段可控液路保持关闭，主机1控制试剂包3内的三通阀17切换至空气通道，并控制蠕动泵16将空气通过插入测试卡2定标液入口的连接件20泵入所述测试卡2中，由于所述测试卡2的废液区11经排气口5与外界空气保持连通，因此，随着空气的泵入，定标液在第一、第三段液路中持续向废液区11移动，直至全部定标液进入废液区11。
所述步骤4分为两个阶段，
第一阶段进行血气检测，具体为，第一段可控液路连通，第二、第三段可控液路关闭，在此情况下进行血气检测，从所述测试卡2的样本入口4注入血液样本，无需溶血，或者由主机1控制蠕动泵16反转，抽出所述测试卡2内部的空气，在测试卡2内产生负压从而将血液样本入口4处的血液吸入测试卡2内部，使得通过位置监测点12a-12f确定待检测的血液样本完全进入传感器空腔4A-4L后，停止向所述测试卡2注入待检测的血液样本，或者主机1控制蠕动泵16停止泵入空气，利用传感器空腔4A-4L完成对血液样本的检测，优选方式是在传感器空腔4A-4K内设置有光化学传感器，传感器空腔4L作为备用或者放置其他类型的传感器，所述光化学传感器的基本检测原理是光化学方法是利用有机染料在特定波长的光照下，受O2、CO2浓度和pH等物质的影响，发射出与照射光波长不同的荧光，传输至探测器检测其荧光信号并进行定量分析，进而能够检测出O2、CO2、pH值。
待完成血气检测之后进入第二阶段，即进行血红蛋白及其衍生物的检测，保持第一段可控液路连通和第三段可控液路关闭，打开第二段可控液路，主机1控制蠕动泵16正转，将空气泵入所述测试卡2，从而将血气检测区的血液通过第二段可控液路送入血红蛋白及其衍生物检测区8，之后主机1控制蠕动泵16停止向测试卡2泵入空气，利用第一光源的发出光从一侧照射血红蛋白及其衍生物检测区8，并在血红蛋白及其衍生物检测区8的另一侧接收透射光，根据比色法的检测原理来检测血液样本中是否存在血红蛋白及其衍生物。
所述步骤5，具体内容为，完成血红蛋白及其衍生物的检测后，保持第一、第三段可控液路的关断和第二段可控液路的导通，主机1控制蠕动泵16正转，将空气泵入所述测试卡2中，从而将血红蛋白及其衍生物检测区8的血液样本推入废液区11，待血液样本进入废液区11之后，主机1控制蠕动泵16停止转动，测试结束。
上述各步骤中，第一、第二、第三段可控液路的控制，具体实现方式如图7-图8所示：
所述液路控制区10内部具有三个阀门10a-10c，其中阀门10a-10c分别用于控制第一、第二和第三段可控液路的通断，而阀门10a-10c的通断分别由阀门控制装置13中的控制机构13A-13C来驱动，当控制机构13A-13C之一向下运动时，则阀门10a-10c对应的一个阀门将被打开，相应段的可控液路导通，反之，控制机构13A-13C之一向上运动到尽头时，。
具体来说，
在前述步骤1中，阀门10a-10c均处于关断状态，各控制机构位置如图8a所示，即第一、第二和第三段可控液路均断开；
在前述步骤2-3中，阀门10a-10c处于关断状态，阀门10c出于导通状态，各控制机构位置如图8b所示，主液路与废液区连通，从而能够实现向测试卡2中泵入定标液，定标结束后，通过向测试卡2泵入空气，使得定标液进入废液区11；
所述步骤4的第一阶段，控制所述阀门10a导通，阀门10b-10c处于关断状态，各控制机构位置如图8c所示，主液路与样本入口4连通，从而能够实现向测试卡2中注入血液样本，使得样本血液达到血气检测区7进行血气检测；
所述步骤4的第二阶段，即血气检测结束之后，所述控制所述阀门10b导通，阀门10a、10c处于关断状态，各控制机构位置如图8d所示，主液路与血红蛋白及其衍生物检测区8连通，使得血液样本能够进入血红蛋白及其衍生物检测区8，实现血红蛋白及其衍生物的检测。
检测完毕后，将血液样本送入废液区。
所述阀门10a-10c均处于关断顺序可以设定为固定时序，也可以根据操作人员的需求进行定制和逻辑编程控制。
在示例性实施例中，第一、第二和第三段液路的宽度可以设置为不同，优选的方式是第二段液路宽度大于第一段液路的宽度。并且测试卡2在血气检测区7的传感器空腔厚度和血红蛋白及其衍生物检测区8处的空腔厚度不同，以便适应针对全血血液样本的血气光化学检测和血红蛋白及其衍生物不同检测方法的要求。
在示例性实施例中，测试卡2配置成用完即丢弃。可替换地，测试卡2可以配置成循环使用，以测试超过一份的流体样本。
进一步地，测试卡2中也可以采用电化学传感器来检测血气和血红蛋白及其衍生物，由于电化学检测技术较为成熟，故，在此不再赘述。
试剂包
如图9所示，图9为试剂包3的剖视图，试剂包3既可以是一次性使用的和可移除的。具体地，试剂包包括壳体14，以及位于壳体中的定标液包15、蠕动泵16、三通阀17、空气管路18和定标液管路19，与所述测试卡定标液入口6插接的连接件20，与所述主机上步进电机转轴连接的泵接口21，所述步进电机通过泵接口21驱动试剂包上的蠕动泵正转或者反转，以及阀门连接件22，所述主机通过阀门连接件22控制试剂包上的三通阀17进行切换，将泵接口21与空气管路18或者定标液管路19连通。定标液包15配置成存储定标液，并且配置成与通过定标液管路19与三通阀17连接。
在示例性实施例中，试剂包的壳体由塑料制成，但是也可以由另外的材料或成套材料制成。试剂包也可以包括试剂包盖。如图6所示，试剂包饰盖23被连接到试剂包壳体14的前部分。当试剂包未被使用(即未与所述主机接合)时，试剂包饰盖23可以保护试剂包壳体14。定标液包15可以是被未使用的充满定标液的软的弹性流体袋。
在测试卡2、试剂包3分别和主机接合之前，测试卡2内部干燥且无定标液，而定标液全部存储在试剂包3中，且与测试卡2分离。
当所述测试卡2放入第一区域1a之后，试剂包3上的连接件20插接至所述测试卡2定标液入口6，优选地，连接件20为管状钢针，且所述管状钢针的圆周设置有密封圈，比如橡胶密封圈，以确保所述管状钢针与所述测试卡2定标液入口6插接处的密封性能，在将定标液泵入测试卡2后，定标液不会从所述定标液入口6处泄露。主机1内部的控制器控制步进电机的转轴输出动力，通过泵接口21控制试剂包3中的蠕动泵16正转或者反转，以使得所述测试卡2能够完成定标和流体样本检测，具体工作原理在以下会有详细描述。
当测试卡2和试剂包3分别安置于主机1的第一区域1a和第二区域1b后，试剂包3的工作原理如下：
当需要输出试剂包3内的定标液时，比如前述步骤2中测试卡2的定标阶段，试剂包3内的所述三通阀17被切换至所述定标液管路19与所述连接件20连通，所述蠕动泵16处于正转状态，使得试剂包3能够向外输出定标液，定标液进入测试卡2后，对测试卡2中的光化学传感器进行定标；
当需要向外界泵出空气时，比如前述步骤3和步骤5中将定标液和检测完毕的血液样本转移至所述测试卡2所述废液区11时，又比如前述步骤4中的第二阶段，即血气检测完毕后将血液样本转移至血红蛋白及其衍生物检测区8时，试剂包3内的所述三通阀17被切换至所述空气管路18与所述连接件20连通，所述蠕动泵16处于正转状态，使得试剂包3能够向测试卡2泵入空气，使得测试卡2内部的血液样本能够随着空气的泵入，在所述测试卡2内导通的液路中进行流动；
当需要向试剂包3内吸入空气时，比如前述步骤4中第一阶段，即将血液样本吸入至所述测试卡2中的血气检测区7时，试剂包3内的所述三通阀17被切换至所述空气管路18与所述连接件20连通，所述蠕动泵16处于反转状态，使得试剂包3内吸入测试卡2中的空气，在气压的作用下，血液样本进入测试卡2中的液路，从而进行血气检测。
主机
如前所述，主机1包括壳体，以及位于壳体中的处理电路、供电电路和光学元件。壳体可以是塑料或适用于本应用的任何其他材料。壳体进一步包括配置成至少部分地接纳可移除测试卡2的第一区域1a，以及配置成至少部分地接纳可移除试剂包3的第二区域1b。可移除测试卡2分别通过第一区域1a和第二区域1b与主机1和可移除试剂包3接合，进行血气检测、血红蛋白及其衍生物的检测或者其他生化参数检测，所述测试卡2与主机1之间仅有机械传动接触，并无液路连接，所述试剂包3与主机1之间仅有机械动力传动连接，而并无液路连接，所述测试卡2与试剂包3之间通过定标液入口6相连接，实现定标液/空气的流动，上述设计方式使得主机1内部不存在液路系统，亦无需与测试卡2、试剂包3进行液路流动。
在示例性实施例中，壳体的第一区域1a包括用于容纳测试卡的测试槽。装有流体样本，比如血液样本，的注射器配置成与测试卡2的样本入口4连通。主机1配置成测试流体样本并且经由输出部将结果报告给用户。例如，主机1可以包括充当输出部的显示器。然而，在该实施例或其他实施例中，诊断结果还可以或替代地可以由其他输出部报告给用户，包括音频输出部，数据通信输出部，或者打印输出部，等等。
在示例性实施例中，一旦流体样本被测试，测试卡2就可以从主机1中被移除。主机1可以包括弹射按钮，一旦测试完成，用户就可以下压所述弹射按钮，以便将测试卡2从测试槽中弹射。当测试循环完成时，主机1还可以被配置成自动地弹射测试卡。特别地，主机1可以是便携式的。
在示例性实施例中，诊断结果被显示在显示器上。主机1的处理电路可以使显示器显示与特定应用有关的信息。显示器可以是被配置成将输出显示给用户的单向视幕，或者可替换地，可以是被配置成接收和响应用户的接触输入的触摸屏。在示例性实施例中，诊断装置还包括打印槽，所述打印槽被配置成接收由容纳在该主机1内的打印机输出的纸张。
在示例性实施例中，如图3所示，主机1的第二区域1b包括试剂包门。试剂包门配置成从主机1侧面打开。试剂包门和在所述试剂包门后的开口的尺寸被配置成以便接纳试剂包。试剂包门可以通过门闩打开，但是也可以由在另外示例性实施例中的其他机构打开，试剂包门亦可位于其他位置，比如试剂包门可以位于主机的两侧、背面、正面或者顶面。门闩邻近于试剂包门定位。试剂包外部向泵供给电力的供电接口，以及向阀门部件供给电力的供电接口。在示例性实施例中，除了试剂包连接件20直接与测试卡2的定标液入口6连接以外，试剂包3和主机1还可以通过以下方式接合。试剂包3的连接件20与主机1一侧上方的主机进样口连接，而所述主机进样口进一步与测试卡2的定标液入口6连通，从而确保定标液能够流入测试卡。试剂包3的定标液包15包括卡口凹槽，其配置成卡接主机1一侧的试剂包3固定装置，以便在主机1的第二区域1b中固定试剂包3。试剂包3的阀门连接件22与主机1一侧的试剂包通断阀门控制装置连接，从而实现主机1对试剂包的三通阀17的通断控制。另外，试剂包3的泵接口21与主机1一侧的蠕动泵控制装置，比如步进电机输出轴，连接，从而实现主机1对试剂包3内蠕动泵的控制。
在示例性实施例中，主机1可以包括一个或多个端口。端口被配置成接纳缆绳或其他连接机构。端口可以配置成将主机1连接到系统的其他片件(例如，经由通信网络)或者可以配置成上传信息或下载信息到主机1。主机1还可以被配置成无线地交换数据，包括通过Wi-Fi(无线上网技术)、通过另外的无线因特网连接或通过任何其他无线信息交换。主机1还可以包括扬声器，该扬声器配置成将噪声或声响反应传递给用户。主机1还可以包括手柄，该手柄配置成把持主机1。手柄取决于其是否被使用而在两个位置之间旋转。在示例性实施例中，主机1还可以包括支撑腿，该支撑腿被配置成允许主机1停靠在桌面或其他表面上。在示例性实施例中，主机1还可以包括条码扫描仪，该条码扫描仪被安装在主机1的侧面中。条形码扫描仪被配置成扫描在测试卡上的条形码、定标液包或者具有可扫描条形码和使用于该主机1的任何其他条目。条形码扫描仪也可以被配置成扫描表示患者身份或操作者身份的条形码标签。在示例性实施例中，条形码扫描仪发射覆盖条形码的光束。如果条形码被成功地扫描，则主机1发出蜂鸣声，光束就自动地关闭。如果条形码没有被成功地扫描，则主机1将通过发出噪音或通过某一其他输出部在显示器上提醒用户。在示例性实施例中，条形码扫描仪是一维的条形码扫描仪。在其他实施例中，条形码扫描仪是二维的扫描仪。
根据示例性实施例体，主机1的处理电路包括模数转换器和模拟控制板。该模数转换器配置成处理来自光化学传感器的模拟信号，并且将处理后的数字信号传递给模拟控制板。当这里和附图中的模拟控制板被命名为“模拟控制板”时，应当理解的是，模拟控制板可以包括数字处理。进一步地，模拟控制板可以利用数模转换器将数字输出(打开/关闭已调信号)转换成模拟信号(例如，用于光化学传感器)。
主机1中的处理电路和供电电路可以当做独立的印刷电路板(PCB)使用、可以在相同的PCB上集成或者另外地集成和分配相结合来使用。处理电路和供电电路可以包括分立部件和/或集成电路。例如，供电电路可以包括所有的分立电子部件。处理电路可以包括一个或多个处理器。处理器可以作为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列((FPGA)、一组处理部件或其他适合电子处理部件等被多方面地操作。处理电路还可以包括一个或多个存储器。存储器可以是一个或多个用于存储数据和/或计算机代码的装置。存储器可以是或包括非瞬态易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件或任何其他类型的用于支持各种活动的信息结构和本文所描述的信息结构。存储器可以可传播地连接到处理器并且包括用于执行一个或多个本文所描述的程序的计算机代码模块。
现在详细介绍主机1的光学元件。如前所述，在本发明的实施例中，通过光化学传感器对血液样本中的血气参数进行测量，并且采用光学方法，比如无需光化学传感器的比色法，检测血红蛋白及其衍生物。因此，需要光学元件来提供光源、激发光化学传感器、传输光信号等。具体地，主机1的光学元件包括两个部分，第一部分配置在主机1中，包括用于血红蛋白及其衍生物检测的第一光源和用于测试卡2流体位置检测的第二光源，发射不同的检测光束分别用一检测血液样本中的血红蛋白及其衍生物和测试卡中各位置监测点处是否存在流体。而第二部分配置主机1内部设置有针对血液样本中血气成分光学检测的光源24，如图12所示，具体地，光源为激发光源24，该激发光源配置成发射激发光束以激发测试卡2中的光化学传感器，且激发光源设置于主机1内，且高度低于第一区域1a。
在示例性实施例中，诊断装置包括阀门控制机构，其配置成控制测试卡的阀门部件。
如这里所利用的，术语“大致地”、“大约”、“基本上”和类似术语意图具有与本领域技术人员所认可的普遍且可接受用法一致的广泛含义，本公开的主体属于所述普遍且可接受用法。查看本公开的本领域技术人员应该理解的是，这些术语意图允许对所描述的和要求优选权的某些特点进行说明，而不将这些特点的范围限制到所设置的精确数值范围内。因此，这些术语应被解释为，所描述的和所要求优先权的主体的非实质或不连贯的修正或修改应被视为在本发明的范围内，并由附属权利要求说明。应该注意的是，本文所使用的用于描述不同实施例的术语“示例性的”意图指的是，这种实施例是可能的实例、代表和/或可能实施例的图示(这种术语并不意图暗示这种实施例一定是非同寻常的实例或最高级的实例)。本文所使用的术语“耦合的”和“连接的”及其类似物指的是两个构件直接地或间接地被彼此结合。这种结合可以是静态的(例如，恒久性)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。通过两个构件或彼此整合地形成单整体主体的所述两个构件和任何附加中间构件，或者，通过所述两个构件或彼此附接的所述两个构件与任何附加的中间构件，可以获得这种结合。仅仅图示该系统的构造和布置以及用于提供如在各种示例性实施例中所示出的体外医疗诊断装置的方法。
虽然，仅仅在本公开中详细地描述本发明的一些实施例，但是查阅本公开的本领域的技术人员应容易地了解，可以有许多的修正(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的改变，参数值、安装布置、材料的使用、颜色、和定向的改变，等等)，而不实质地脱离本文所公开的主题的新颖教导和优点。例如，如整体地形成而示出的元件可以由多零件或元件构成，元件的位置可以倒转或另外地改变，以及，可以改变或变化分立元件的性质、数量或位置。因此，所有的这些修正都意图被包括在如附属权利要求中所定义的本发明的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序都可以根据替代性实施例被改变或被再次排序。各种示例性实施例的设计、操作条件和布置都可以做出其他替换、修正、改变和省略，而不脱离本发明的范围。
本诊断装置通常地被显示成包括包含存储器的处理电路。处理电路可以包括处理器，所述处理器做为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列((FPGA)、一组处理部件或其他适合电子处理部件被操作。存储器是一个或多个用于存储数据和/或计算机代码的装置(例如，RAM，ROM，闪存，硬盘存储器，等等)，用于完成和/或实现本文所描述的各种程序。存储器可以是或包括非瞬态易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件或任何其他类型的用于支持各种活动的信息结构和本文所描述的信息结构。存储器可以可传播地连接到处理器并且包括用于执行一个或多个本文所描述的程序的计算机代码模块。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种体外医疗诊断设备，该设备具有外壳、用于安装可移除试剂包的第一安装区和用于安装可移除检测卡的第二安装区，其特征在于，所述设备内部具有体外诊断用的光学系统和动力驱动系统，所述动力驱动系统至少能够控制所述检测卡中管路的通断和/或用于控制所述试剂包中的液体流动，所述光学系统至少适用于检测卡中血气、血红蛋白和/或电解质的检测。
2.如权利要求1所述的设备，其特征还在于，所述设备还具有定位连接区，所述定位连接区用于所述试剂包的接口和检测卡的接口相互连接。
3.如权利要求1所述的设备，其特征还在于，所述光学系统具有一个或者多个光源系统。
4.如权利要求3所述的设备，其特征还在于，所述第二安装区的下方，设置有用于激发所述检测卡中光化学传感器的至少一个第一光源系统。
5.如权利要求3所述的设备，其特征还在于，所述第一光源系统发出的激发光经第一光路后进入光纤束的一端，光纤束的另一端设置有光学元件，用于聚焦照射所述检测卡中的光化学传感器。
6.如权利要求5所述的设备，其特征还在于，所述光纤束接收所述检测卡中产生的荧光和/或反射光，传输到光学检测元件。
7.如权利要求3所述的设备，其特征还在于，所述第二安装区的上方设置有用于检测血红蛋白及其衍生物和/或检测所述检测卡的内部液体流动位置的至少一个第二光源系统。
8.一种体外医疗诊断系统，所述系统包括血气分析仪主机、可移除检测卡和可移除试剂包，其特征在于，所述试剂包和所述检测卡通过各自的接口连通，所述设备通过向试剂包提供动力以及控制检测卡的管路通断，以完成定标、样本检测和排空。
9.如权利要求8所述的系统，其特征还在于，所述检测卡至少包括血气检测区和血红蛋白及其衍生物检测区。
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