CN115969374A - 一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪，涉及医疗设备技术领域。其中，该采血仪包括控制器、检测分析工具以及用于容纳受采对象的受采手指的容纳空间；控制器与检测分析工具中的光电传感器相连接；容纳空间包括与控制器相连接加压部件和采血部件；检测分析工具还与采血部件相连接；控制器驱动加压部件逐步向受采手指施加压力，以及接收光电传感器从受采手指采集的光电脉搏波信号；若确定光电脉搏波信号达到预设状态，驱动加压部件维持当前压力，并驱动采血部件从受采手指采集受采对象的血液；检测分析工具对采集的血液进行成分分析。本申请实施例提供的采血仪不仅可减轻受采对象紧张或焦虑的情绪，还方便携带。

Description

一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，具体而言，本申请涉及一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪。

背景技术

在病理学习和疾病诊断方面，血液检测扮演着非常重要的角色。因此，如何获取血液样本以进行检测则成为一种研究方向。

目前，临床上取血方式包括人工静脉采血法和人工指尖采血法。其中，人工静脉采血法需要专业医护人员接受大量培训之后才可以进行操作，获取血液样本的成功率取决于被采血者静脉是否容易被定位以及医护人员的抽血技能。人工指尖采血法虽然对医护人员的要求降低，但仍需要受过培训的专业人员进行操作。而且不论是上述哪种取血方式，都会让带尖端的取血针和血液直接暴露在受采血者面前，从而引起受采血者紧张和焦虑的情绪。

进一步地，由于上述两种采血方式属于人工方式，都需要专业人员才能操作，并不适应无专业人员场景下的采血需求。为了解决该问题，相关技术中出现了自动取血方案。如专利US9033898B2和US8827971B2公开的一种自动毛细血管取血装置，该装置的取血位置受限于上臂，且该装置还需要通过人工将取血针插入受采血人的手臂，也即未实现真正的自动化采血。如专利CN106580344B公开的一种静脉采血机器人，该机器人包括多种结构以致体型较大，移动不变，难以应用于实时采血的场景。

近年来，随着定点照护检验(POCT，point of care testing)诊断技术的进步和医疗保健的去中心化已成为趋势，如何在该趋势下随时进行自动、简单、安全且标准化的血液样本采集则成为急需解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪，以解决上述技术问题之一。为了实现在目的，本申请通过如下内容来展示该采血仪。

本申请实施例提供了一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪，包括：控制器、检测分析工具以及用于容纳受采对象的受采手指的容纳空间；控制器与检测分析工具中的光电传感器相连接；容纳空间包括与控制器相连接加压部件和采血部件；检测分析工具还与采血部件相连接。

控制器，用于驱动加压部件逐步向受采手指施加压力，以及接收光电传感器从受采手指采集的光电脉搏波信号；若确定预设时间内的光电脉搏波信号达到预设状态，驱动加压部件维持当前压力，并驱动采血部件从受采手指采集受采对象的血液。

检测分析工具，用于从采血部件中接收采集的血液，并进行成分分析。

可选的，容纳空间内还包括操作台，以及与控制器相连接的环境采集传感器；操作台水平放置于容纳空间中，操作台包括通孔；环境采集传感器位于操作台第一预设位置。

环境采集传感器，用于采集容纳空间中的实时环境数据，并发送至控制器；实时环境数据包括以下任一项：实时图像、实时光强数据和实时静电数据。

控制器驱动加压部件逐步向受采手指施加压力，包括：

若确定实时环境数据的变化程度符合预设条件，则确定受采手指进入容纳空间，并获得环境采集传感器与受采手指的第一实时距离；根据环境采集传感器与通孔的距离和第一实时距离，确定受采手指的末端与通孔之间的第二实时距离；若确定第二实时距离减小到预设距离，则驱动加压部件逐步向受采手指的末端施加压力。

可选的，采血仪还包括与控制器相连接的显示屏。

所述显示屏，用于展示所述通孔在预设坐标系上的坐标，以及所述受采手指的末端在所述预设坐标系上的坐标。

可选的，容纳空间还包括可活动的消毒器。

控制器，用于根据受采手指的实时位置调整消毒器与受采手指的相对位置关系，并指示消毒器进行消毒。

可选的，采血部件包括微针和真空采血腔；微针位于通孔的下方出口处，受到当前压力作用的受采手指的末端覆盖于通孔的上方入口处。

其中，控制器驱动采血部件从末端的皮肤部位采集受采对象的血液的过程，包括：驱动微针从通孔的下方入口进入通孔，并对末端的皮肤部位实施扎针操作，以及通过真空采血腔从扎针点采集受采对象的血液。

可选的，采血部件还包括微流通道，微流通道的出口位于真空采血腔的入口处，以及微流通道的入口位于通孔的下方出口处。

微流通道，用于接收从受采手指的扎针点流出的血液。

其中，若真空采血腔的阀门处于关闭状态，血液通过微流通道流至真空采血腔的阀门，并与阀门发生溶化反应，以使阀门消失；阀门为脂溶性薄膜。

可选的，确定预设时间内的光电脉搏波信号达到预设状态，包括：

接收在预设时间内采集的若干光电脉搏波信号，并进行滤波处理，得到若干滤波后的光电脉搏波信号；对于每一滤波后的光电脉搏波信号，若该滤波后的光电脉搏波信号中存在主波、潮波、重搏波峰和重搏波谷，则确定该滤波后的光电脉搏波信号达到预设状态；若若干滤波后的光电脉搏波信号分别达到预设状态，确定预设时间内的光电脉搏波信号达到预设状态。

可选的，采血仪还包括存放已使用的采血部件的第一存储区；以及存放多个备用的采血部件第二存储区；多个备用的采血部件以纵向叠加的方式存放；采血仪还包括用于更新采血部件的横向助推器和纵向助推器；当前执行采血操作的采血部件位于操作台第二预设位置；

控制器，还用于在执行完分析操作之后，驱动横向助推器将当前的采血部件推入第一存储区域；以及，驱动纵向助推器将多个备用的采血部件中最上面的采血部件推入第二预设位置。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本申请实施例提供了一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪，包括控制器、光电传感器、分析工具，以及用于容纳受采对象的受采手指的容纳空间。该采血仪的工作过程如下：控制器驱动加压部件逐步向受采手指施加压力，并接收光电传感器从受采手指采集的光电脉搏波信号；若确定光电脉搏波信号达到预设状态，驱动加压部件维持当前压力，并驱动采血部件从受采手指中采集受采对象的血液；最后，通过分析工具从采血部件中接收采集的血液，并进行血液成分分析。一方面，上述各模块的体型较小，使得容纳这些模块的采血仪也比较小，从而可以提高采血仪的便携性，方便对受采对象随时随地地进行血液检测。另一方面，通过在采血仪中设置容纳空间，来对受采手指进行血液采集，避免将采血过程直接呈现在受采对象的面前，引起受采对象紧张或者焦虑的情绪。因此，本申请实施例提供的采血仪不仅可减轻受采对象的紧张或焦虑的情绪，还可以因较小的体型可随时随地地开展采血操作。

本申请实施例提供的采血仪整合了生理信号检测、取血和化验分析功能，也就是说将检测的生理信号(如光电脉搏波信号)融入生物标志物(如血液)检测过程，并通过分析工具对采集的生物标志物进行成分分析。也即通过该采血仪，实现了针对血液检测过程的定点照护检验的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1a为本申请实施例提供的一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪的架构示意图；

图1b为本申请实施例提供的另一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的多种加压部件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的红外测距传感器测试实时距离的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的水平坐标系的应用场景示意图；

图5a为本申请实施例提供的一次性采血芯片的结构示意图；

图5b为本申请实施例提供的采血微针的结构示意图；

图5c为本申请实施例提供的一次性采血芯片的外观示意图；

图6a为本申请实施例提供的一个完整的PPG信号的波形示意图；

图6b为本申请实施例提供的连续多个PPG信号的波形示意图；

图7a为本申请实施例提供的助推器的弹簧装置示意图；

图7b为本申请实施例提供的助推器与一次性采血芯片的连接示意图；

图7c为本申请实施例提供的助推器的运动场景示意图；

图8为本申请实施例提供的一种多功能指尖自动取血仪；

图9a为本申请实施例提供的多功能指尖自动取血仪的工作流程示意图；

图9b为本申请实施例提供的一种食指的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个，例如“A和/或B”指示实现为“A”，或者实现为“A”，或者实现为“A和B”。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

定点照护检验(POCT，point of care testing)诊断技术：在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式。

光电脉搏波信号，也即PPG信号，通过光电容积脉搏波技术测量得到。其中，光电容积脉搏波技术(PPG)是一种相当简单和廉价的技术，在医学上广泛用于测量心率、血压和血氧饱和度；该技术基于皮肤的照明和测量其光吸收的变化。采集PPG信号的装置至少包括一个发光二极管，以及一个光电探测器(光电二极管)，该装置的工作原理：由发光二极管(LED)来照亮皮肤，由光电探测器来测量通过或从皮肤反射的光的强度。

下面通过对几个示例性实施方式的描述，对本申请实施例的技术方案以及本申请的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。

图1a示出了本申请实施例提供的一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪10的结构示意图。该采血仪10包括：控制器110、检测分析工具121以及用于容纳受采对象的受采手指的容纳空间120；控制器110与检测分析工具121中的光电传感器相连接；容纳空间120包括与控制器110相连接加压部件122和采血部件123；检测分析工具121还与采血部件123相连接。

可选的，可将该采血仪10的整个内部空间理解为容纳空间120；还可以创建一个与手指的外轮廓相近的中空结构作为该容纳空间120，该中空结构的内部的中空区域可作为该容纳空间120。其中，容纳空间120处于受采对象的视线盲区。

控制器110，用于驱动加压部件122逐步向受采手指施加压力，以及接收光电传感器从受采手指采集的光电脉搏波信号；若确定光电脉搏波信号达到预设状态，驱动加压部件122维持当前压力，并驱动采血部件123从受采手指采集受采对象的血液。

检测分析工具121，用于从采血部件123中接收采集的血液，并进行成分分析。

本申请实施例提供的采血仪10中各模块的体型较小，使得容纳这些模块的采血仪10也比较小，也即采血仪10存在便携性的优点，可方便对受采对象随时随地地进行血液检测。而通过在采血仪10中设置容纳空间120，来对受采手指进行血液采集，避免将采血过程直接呈现在受采对象的面前，引起受采对象紧张或者焦虑的情绪。因此，本申请实施例提供的采血仪10不仅可减轻受采对象的紧张或焦虑的情绪，还可以因较小的体型可随时随地地开展采血操作。

一方面，在受采手指伸入容纳空间120中时，最先是受采手指的末端深入该容纳空间120中，并且引起采集的实时环境数据发生变化。另一方面，本申请实施例所示的采血仪10在对受采手指进行采血时，一般是针对受采手指的末端的皮肤部位实施扎针，并采血。而受采手指的末端受到一定程度的压力，控制器110就会针对受采手指实施采血操作。而如果受采手指的末端没有放置到正确的位置，就开始施压并进行后续的采血操作，是比较危险的。为了避免这种问题出现，本申请实施例还提供了一种实施例。

在一种可选的实施例，容纳空间120中还包括有操作台124，以及与控制器110相连接的环境采集传感器125，具体如图1b所示；该操作台124水平放置于容纳空间120中，且该操作台124包括通孔；环境采集传感器125位于操作台124第一预设位置。

可选的，加压部件122与操作台124相垂直，且处于通孔的正上方；第一预设位置可以理解为环境采集传感器125安装于加压部件122中的固定位置。

环境采集传感器125，用于采集容纳空间120中的实时环境数据，并发送至控制器110；实时环境数据包括以下任一项：实时图像、实时光强数据和实时静电数据。

其中，控制器110驱动加压部件122逐步向受采手指施加压力的过程中，具体执行如下步骤Sa1～Sa3。

Sa1，若确定实时环境数据的变化程度符合预设条件，则确定受采手指进入容纳空间120，并获得环境采集传感器125与受采手指的第一实时距离。

Sa2，根据环境采集传感器125与通孔的距离和第一实时距离，确定受采手指的末端与通孔之间的第二实时距离。

Sa3，若确定第二实时距离减小到预设距离，则驱动加压部件122逐步向受采手指的末端施加压力。

可选的，若环境采集传感器125为照相机时，则实时环境数据为照相机采集的实时图像。具体而言，照相机在固定位置可按照预设频率采集实时图像；当有手指深入容纳空间120时，该手指深入的时刻所采集的实时图像中是包含该手指的。也就是说，相对于该时刻之前采集的实时图像，该时刻采集的实时图像所包含的内容中多了“手指”，也可以理解为包含“手指”的实时图像数据的变化程度符合预设条件。

可选的，若环境采集传感器125为光线测距传感器，则实时环境数据为光电传感器采集的光强。其中，该光电传感器可以为红外光等类型的光。容纳空间120中没有手指时，光线测距传感器所采集的光强数据来自于容纳空间120的内表面；而当有手指伸入容纳空间120时，光线测距传感器采集的光强数据部分来自于手指的表面，显然与从容纳空间120的内表面采集的光强数据是不同的。当实时光强数据大于第一预设阈值时，可确定实时光强数据的变化程度符合预设条件。

可选的，若环境采集传感器125为静电场探测线圈，则实时环境数据为静电场探测线圈采集的静电数据。当有手指伸入容纳空间120时，静电场探测线圈在有手指所在区域采集的静电数据，和无手指的区域采集的不同静电数据并不同。当实时静电数据大于第二预设阈值时，可确定实时静电数据的变化程度符合预设条件。

另外，相关技术还提供了根据图像数据、光强数据或者静电数据计算环境采集传感器125和手指之间距离的方案，为描述简便，在此不再赘述。

可选的，该预设距离可以为零。第二实时距离为零可以理解为受采手指的末端位于操作台124上。其中，逐步施加压力可以理解为向受采手指的末端施加压力的过程中，逐步增加所施加的压力。

为了更清楚地了解加压部件122向受采手指的末端施加压力的过程，本申请实施例还提供了一种加压部件122的结构示意图，以及操作台124的结构示意图。如图2所示，加压部件122的呈圆弧形结构的内侧面可与受采手指的末端相接触。由于受采手指的末端处于操作台124上，控制器110驱动加压部件122向操作台124方向运动，从而形成对受采手指的末端的挤压，也即形成了压力。

为了适应场景的需求，容纳空间120会被设计为不透明状态，以便让容纳空间120内的过程处于受采对象的视线盲区。当受采对象向容纳空间120中伸入受采手指时，受采手指的末端和操作台124都处于受采对象的视线盲区之内，要将受采手指的末端正确地放置于操作台124则需花费一定的时间，也即，当前设计方式会延长采血时间。为了提高采血效率，本申请实施例还提供了一种实施例。

为了更清楚地了解环境采集传感器125的作用，该实施例还以红外线测距传感器为例对环境采集传感器的工作过程进行展示，具体如图3所示。在图3中，横轴为距离值，纵轴为光强信息相应的电压值，由于采集的光强信息中白光反映了90％的光强信息，故以白光作为参考，也是图3中的实线。另外该过程还会采集多组光强数据(光电传感器在采集光强数据时，会将采集的光强数据转化为等量的电压数值并输出)，以及对应的第一实时数据，为了观察两种数据之间的关系，该实施例还针对两组数据创建关系曲线。其中，从曲线中可以看出，光强数据越大，则第一实时距离越小；光强数据越小，则第一实时距离越小。

在一种可选的实施例中，采血仪10还包括与控制器110相连接的显示屏140，具体如图1b所示。

所述显示屏，用于展示所述通孔在预设坐标系上的坐标，以及所述受采手指的末端在所述预设坐标系上的坐标。

可选的，控制器110可在水平面上以通孔为原点创建预设坐标系。其中，可以将通孔到容纳空间120的入口的方向为预设坐标系的纵轴。根据受采手指的末端与通孔的距离，确定受采手指的末端在水平坐标系上的坐标。其中，该位置调整信息可以包括受采手指的末端在水平坐标系上的坐标。

由于坐标系具有较强的位置标识，受采对象在预设坐标系的指引下，能够很快明确受采手指的调整方向，并及时将受采手指的末端调整至通孔处，从而提高采血效率。

为了更好的理解该实现方式的技术效果，本申请实施例还提供了一种带有显示屏的采血仪的示意图，如图4所示，受采手指伸入容纳空间中时，在采血仪的表面上的显示屏上显示有预设坐标系，预设坐标系上显示有操作台和受采手指的末端的坐标。其中，在图4所示的当前时刻，受采手指的末端处于原点处，即已经位于操作台处。

一般地，在执行采血操作之前，通常会对受采部位和器械进行消毒，以避免扎针部位受到环境感染。为了实现在采血之前执行消毒，本申请实施例还提供了一种实施例。

在一种可选的实施例中，采血仪10还包括可活动的消毒器150，具体如图1b所示。

控制器110，用于根据受采手指的实时位置调整消毒器150与受采手指的相对位置关系，并指示消毒器150进行消毒。

其中，消毒器150包括存储消毒液存储部件和喷射消毒液的喷淋头。该喷淋头的个数可以为多个。

可选的，控制器110若确定实时环境数据的变化程度符合预设条件，则确定执行消毒操作。进一步地，控制器110确定受采手指末端的实时位置之后，根据该实时位置确定喷淋头的喷洒角度，并将携带喷洒角度的消毒指令发送至消毒器150。消毒器150根据喷洒角度调整消毒器150的喷淋头的转动方向，以使喷淋头对准受采手指的末端。在调整完喷淋头的转动方向之后，开启喷洒消毒液。

可选的，控制器110确定执行的消毒操作，还包括针对容纳空间120和消毒台的消毒。

本申请实施例还提供了一种实施例，以阐述采血部件123实施采血过程。

在一种可选的实施例中，采血部件123包括微针和真空采血腔；微针位于通孔的下方出口处，受到当前压力作用的受采手指的末端覆盖于通孔的上方入口处。

其中，控制器110驱动采血部件123从末端的皮肤部位采集受采对象的血液的过程，包括：驱动微针从通孔的下方入口进入通孔，并对末端的皮肤部位实施扎针操作，以及通过真空采血腔从扎针点采集受采对象的血液。

其中，通孔为操作台124上中空的部位。一方面，受采手指末端的皮肤部位与操作台124接触后，在加压部件122的挤压下部分进入通孔，形成对通孔的上方入口的覆盖；另一方面，微针在控制器110的驱动下，从通孔的下方入口进入通孔中的预设深度，该预设深度可保证微针能够扎破皮肤部位的血管中，形成创口。为了保证采血过程的安全性，本申请实施例中将微针和真空采血腔独立设置。因此，控制器110不止驱动微针扎入皮肤部位，还包括在扎入之后，驱动微针退出皮肤部位。

其中，真空采血腔还包括阀门，在未使用之前阀门处于关闭状态，以便保持真空状态，从而为采集的血液提供一种安全无菌的存储环境。

可选的，该阀门与控制器110相连接；在控制器110驱动微针退出之后，则可驱动阀门开启，以便真空采血腔开始采血。

可选的，该阀门还可以为脂溶性薄膜。其中，采血部件123还包括微流通道，该微流通道的出口位于真空采血腔的入口处，以及微流通道的入口位于通孔的下方出口处。微流通道，用于接收从受采手指的扎针点流出的血液；其中，若真空采血腔的阀门处于关闭状态，血液通过微流通道流至真空采血腔的阀门，并与阀门发生溶化反应，以使阀门消失。在阀门消失之后，真空采血腔开始采血。

其中，在真空采血腔开始采血时，可通过因真空产生的压力迅速将血液导入真空采血腔中。

由于脂溶性薄膜遇到血液时，与血液发生溶化反应，在溶化反应结束后阀门会消失，也即通过血液作用脂溶性薄膜达到开启阀门的目的。

为了更清楚地理解采血部件123的效果，该实施例还提供了一个一次性采血芯片的示例，如图5a所示。其中，可将一次性采血芯片理解采血部件123。本示例中，采血微通道相当于上述实施例中的微流通道；采血针相当于上述实施例中的微针；真空采血驱动腔相当于上述实施例中的真空采血腔。

本示例中，一次性采血芯片的采血微针可以为图5b所示的任一种结构。其中，从左至右

本示例中，真空采血驱动腔包括微流控结构，以控制血液采集的速度，具体如图5c所示真空采血驱动腔中的“圆形”结构。另外，图5c还展示了微针的一种运动过程，如可抬升。

可选的，检测分析工具121不仅可以通过光电传感器检测光电脉搏波信号，还可以对采血部件123采集的血液进行成分分析。

具体而言，该成分分析包括：单细胞成像与分析；血糖和血脂的生检测；生物标记物的检测，如标记蛋白质、mRNA。

可选的，在得到分析结果之后，还包括将光电传感器采集的PPG信号和分析结果一同输出。

应当指出，检测分析工具121所采用的分析技术可以参考相关技术的介绍，为描述简便，在此不再赘述。

为了清楚地了解光电脉搏波信号在采血过程中的作用，本申请还提供了一个实施例来进行详细的阐述。

在一个可选的实施例中，控制器110确定光电脉搏波信号达到预设状态，包括如下步骤Sb1～Sb3。

Sb1，接收在预设时间内采集的若干光电脉搏波信号，并进行滤波处理，得到若干滤波后的光电脉搏波信号。

Sb2，对于每一滤波后的光电脉搏波信号，若该滤波后的光电脉搏波信号中存在主波、潮波、重搏波峰和重搏波谷，则确定该滤波后的光电脉搏波信号达到预设状态。

具体而言，针对任一滤波后的光电脉搏波信号(也即PPG信号)，对其是否存在特征数据进行确认和标记。其中，可标记的特征数据有主波、潮波、重搏波峰和重搏波谷。若标记的数据中存在主波、潮波、重搏波峰和重搏波谷，则说明采集所得的光电脉搏波信号是正常的。可以理解的是，若从受采手指的末端持续检测到正常的PPG信号时，则表明收到当前压力的受采手指进入采血状态。

Sb3，若若干滤波后的光电脉搏波信号分别达到预设状态，确定预设时间内的光电脉搏波信号达到预设状态。

为了更清楚地理解该实施例的技术效果，本申请还提供了一个示例来进行详细说明。如附图6a所示的一个完整的PPG信号，包括收缩期和舒张期，该脉搏波波形有A、B、C和D共4个重要特征点，其包含升支和降支；其中A称作主波，B称作潮波，C称作重搏波峰，D称作重搏波谷，OA是主波上升支，OO‘是脉搏波周期，这个脉搏波曲线的变化体现了人体的生理病理变化。如附图6b所示，连续采集了多个PPG信号，从6.5s到8.5s之间，共采集了两个正常的PPG信号。进一步地，保持加压部件122所施加的压力，并开始采血操作。

本申请实施例提供的采血部件123为一次性的产品，因此，在使用过后需将换掉使用过的采血部件123，如何替换采血部件123也是需要解决的技术问题。为了解决该技术问题，本申请实施例还提供了一个可选的实施例。

在一个可选的实施例中，采血仪10还包括存放已使用的采血部件123的第一存储区；以及存放多个备用的采血部件123第二存储区；多个备用的采血部件123以纵向叠加的方式存放；采血仪10还包括用于更新采血部件123的助推器160，助推器160包括横向助推器和纵向助推器；当前执行采血操作的采血部件123位于操作台124第二预设位置。

控制器110，还用于在执行完分析操作之后，驱动横向助推器将当前的采血部件123推入第一存储区域。以及，驱动纵向助推器将多个备用的采血部件123中最上面的采血部件123推入第二预设位置。

具体而言，当采血部件123位于操作台124第二预设位置时，采血部件123的微针和真空采血腔的入口处于采血台的通孔的下方出口。

其中，横向助推器和纵向助推器包括电机，控制器110通过驱动电机的运动来助推采血部件123的更换。

为了更清楚地理解该实施例的技术效果，本申请还提供了一种助推器示例。本示例中，纵向助推器由可伸缩拉杆和弹簧垫共同组成，如图7a所示的弹簧组件，以及图7b中的可伸缩拉杆。具体而言，弹簧垫的B面与可伸缩拉杆相连接，弹簧垫的A面放置备用的一次性采血芯片。其中，横向助推器由可伸缩拉杆构成。横向助推器推动已使用的一次性采血芯片的横向运动，如图7b所示；纵向助推器的可伸缩拉杆在展开的时候，将弹簧垫上的一次性采血芯片。

本示例中，基于图7a和图7b所示的助推器示例还提供了助推器的工作流程，如图7c所示。其中，该流程包括步骤S701～S704。

S701，启动一次性采血芯片的更换电机。

S702，控制横向助推器的伸缩杆水平运动，以便向生物医疗废物袋中推入已使用的一次性采血芯片，并控制该伸缩杆返回原位置。

S703，控制纵向助推器的伸缩杆垂直运动，以便将新的一次性采血芯片推入采血位置，并控制该伸缩杆返回原位置。

S704，更换完毕。

为了更清楚地理解采血仪10的技术效果，本申请实施例还提供了一种多功能指尖取血仪的示例，如图8所示。本示例中，驱动平台装置对应上述实施例中的加压部件122；一次性取血芯片对应上述实施例中的采血部件123；自动消毒喷淋装置对应上述实施例中的消毒器150；手指对应上述实施例中的受采手指。

基于该多功能指尖自动取血仪，本申请实施例还提供了了该多功能指尖取血仪的工作流程，图9a所示。本示例中，该工作流程包括步骤S1001～S1007。

S1001，接收用户的启动指令并启动设备，以及进行设备检查。

具体而言，检查项目包括：一次性取血芯片是否已替换；各模块是否正常通电；消毒液储蓄瓶是否存有足量酒精；以及在有自动止血装置配备的情况下，是否准备足量止血贴片。

S1002，提示用户伸入食指。

其中，若S1001中的各项检查已结束，则在显示屏上显示提示信息，以提示用户向取血仪的内部伸入手指。

S1003，探测指尖位置中。

如图9b所示的一种食指的结构示意图，食指共有3个关节，从手掌往指尖的方向开始分别为：掌跟关节、一关节和二关节；而食指的二关节到食指指尖的位置处为食指的末端，而食指末端的皮肤部位则为采血仪的扎针部位。

其中，由于食指的指尖处于食指末端，可作为食指末端的代表，而探测指尖实质上就是探测食指末端的位置。

在探测过程中，计算食指指尖与操作台124之间的距离，并在多功能指尖自动取血仪的显示屏上显示上述位置信息，以提示用户按照位置信息调整食指指尖位置。

S1004，驱动平台下降。

具体而言，驱动平台下降并与食指的末端相接触，并尝试将食指末端固定于操作台124上。通过位置感知传感器确定手指末端是否处于操作台124的通孔之上。若确定食指末端的皮肤部位处于通孔之上，则可确定指尖已到达取血位置。

S1005，开始取血。

其中，在确定指尖已到达取血位置之后，采血针驱动器驱动一次性取血芯片的微针抬升，以便扎向指尖的皮肤部位，在成功扎入指尖之后，驱动微针回落，以便血液进入一次性取血芯片的真空采血腔。

其中，取血完成之后，在显示屏上显示提示信息，该提示信息为“请移出手指”。

S1006，针对血液进行分析。

其中，该多功能指尖自动取血仪还可以针对采集的血液执行如下分析：细胞分选与计数，以及生物标志物检测等。

S1007，更换一次性取血芯片。

其中，在采血完成之后，将一次性采血芯片推入生物医疗废物袋，并更换上新的一次性采血芯片。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。

应该理解的是，虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤，但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明，否则在本申请实施例的一些实施场景中，各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外，各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景，可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行，这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下，这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置，本申请实施例对此不限制。

以上所述仅是本申请部分实施场景的可选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。

Claims (8)

1.一种集生物标志物检测和生理信号监测一体化的采血仪，其特征在于，包括：控制器、检测分析工具以及用于容纳受采对象的受采手指的容纳空间；所述控制器与所述检测分析工具中的光电传感器相连接；所述容纳空间包括与所述控制器相连接加压部件和采血部件；所述检测分析工具还与所述采血部件相连接；其中，

所述控制器，用于驱动所述加压部件逐步向所述受采手指施加压力，以及接收所述光电传感器从所述受采手指采集的光电脉搏波信号；若确定预设时间内的光电脉搏波信号达到预设状态，驱动所述加压部件维持当前压力，并驱动所述采血部件从所述受采手指采集所述受采对象的血液；

检测分析工具，用于对所述采血部件采集的血液进行成分分析。

2.根据权利要求1所述的采血仪，其特征在于，所述容纳空间内还包括操作台，以及与所述控制器相连接的环境采集传感器；所述操作台水平放置于所述容纳空间中，所述操作台包括通孔；所述环境采集传感器位于所述操作台的第一预设位置；其中，

所述环境采集传感器，用于采集所述容纳空间中的实时环境数据，并发送至所述控制器；所述实时环境数据包括以下任一项：实时图像、实时光强数据和实时静电数据；

所述控制器驱动所述加压部件逐步向所述受采手指施加压力，包括：

若确定所述实时环境数据的变化程度符合预设条件，则确定所述受采手指进入所述容纳空间，并获得所述环境采集传感器与所述受采手指的第一实时距离；根据所述环境采集传感器与所述通孔的距离和所述第一实时距离，确定所述受采手指的末端与所述通孔之间的第二实时距离；若确定所述第二实时距离减小到预设距离，则驱动所述加压部件逐步向所述受采手指的末端施加压力。

3.根据权利要求2所述的采血仪，其特征在于，所述采血仪还包括与所述控制器相连接的显示屏；其中，

所述显示屏，用于展示所述通孔在预设坐标系上的坐标，以及所述受采手指的末端在所述预设坐标系上的坐标。

4.根据权利要求2所述的采血仪，其特征在于，所述容纳空间还包括可活动的消毒器；其中，

所述控制器还用于根据所述受采手指的实时位置调整所述消毒器与受采手指的相对位置关系，并指示所述消毒器进行消毒。

5.根据权利要求2所述的采血仪，其特征在于，所述采血部件包括微针和真空采血腔；所述微针位于所述通孔的下方出口处，受到所述当前压力作用的所述受采手指的末端覆盖于所述通孔的上方入口处；

其中，所述控制器驱动所述采血部件从所述末端的皮肤部位采集所述受采对象的血液的过程，包括：

驱动所述微针从所述通孔的下方入口进入所述通孔，并对所述末端的皮肤部位实施扎针操作，以及通过所述真空采血腔从扎针点采集所述受采对象的血液。

6.根据权利要求5所述的采血仪，其特征在于，所述采血部件还包括微流通道，所述微流通道的出口位于所述真空采血腔的入口处，以及所述微流通道的入口位于所述通孔的下方出口处；其中，

所述微流通道，用于接收从所述受采手指的扎针点流出的血液；

其中，若所述真空采血腔的阀门处于关闭状态，所述血液通过所述微流通道流至所述真空采血腔的阀门，并与所述阀门发生溶化反应，以使所述阀门消失；所述阀门为脂溶性薄膜。

7.根据权利要求1所述的采血仪，其特征在于，所述确定预设时间内的光电脉搏波信号达到预设状态，包括：

接收在所述预设时间内采集的若干光电脉搏波信号，并进行滤波处理，得到若干滤波后的光电脉搏波信号；

对于每一滤波后的光电脉搏波信号，若该滤波后的光电脉搏波信号中存在主波、潮波、重搏波峰和重搏波谷，则确定该滤波后的光电脉搏波信号达到预设状态；

若所述若干滤波后的光电脉搏波信号分别达到所述预设状态，确定所述预设时间内的光电脉搏波信号达到所述预设状态。

8.根据权利要求1所述的采血仪，其特征在于，所述采血仪还包括存放已使用的采血部件的第一存储区，以及存放多个备用的采血部件第二存储区；所述多个备用的采血部件以纵向叠加的方式存放；所述采血仪还包括用于更新采血部件的横向助推器和纵向助推器；当前执行采血操作的采血部件位于所述操作台第二预设位置；

所述控制器，还用于在执行完分析操作之后，驱动所述横向助推器将当前的采血部件推入所述第一存储区域；以及，驱动所述纵向助推器将所述多个备用的采血部件中最上面的采血部件推入所述第二预设位置。

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