CN117890569A - 一种用于检测全血凝血机制的测试杯 - Google Patents
一种用于检测全血凝血机制的测试杯 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种用于检测全血凝血机制的测试杯。用于检测全血凝血机制的测试杯内部设有血标本池，血标本池为一中空的杯型圆柱体，其“杯底”直接与测试杯后壁粘结，“杯口”与测试杯镂空的前壁嵌合粘接，由一层弹性薄膜封闭，构成测试杯的薄膜检测面。密闭的血标本池侧壁上方连接血液标本注入通道，并开口于测试杯上方的表面，用于血液标本的注入。利用测试杯结合压力传感器进行血凝机制测试的使用范例。同时此为体外测试，摒弃了待检血液标本与特定检测器形成“浸入式”绑定结合的检测模式，有利于简化仪器结构与操作，提高检测效率，利于环境和工作人员的生物安全防护，且材质价廉易得，批量生产可明显降低检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种用于检测全血凝血机制的测试杯。
背景技术
凝血机制检测是临床医学检验的一个重要领域。一般而言，根据临床诊疗的需要抽取患者的血液。分离和制备相应的血液成分。进行单项或多项指标的检验。例如凝血酶原时间、部分凝血活酶时间、D-二聚体、纤维蛋白原等项目的测定。现在已成为多数医院检验科的常规检验项。近年来发展了一种测定全血血凝机制的仪器。名为血栓弹力图仪。
该仪器以全血为检测标本，仪器型号不一，其基本结构则相似。有的用不锈钢盛血杯、插入杯中的不锈钢的小圆柱体、连接小圆柱体的弹性吊丝悬吊于仪器上，与传感器相连接。盛血杯安置在以一定速度来回转动的反应池上。血标本加注于盛血杯杯壁与圆柱体中间。当血标本起始呈液态时，杯的往复转动，不会带动圆柱体，通过传感器传送的信号是一条直线。当血液开始凝固时，盛血杯与圆柱体之间因纤维蛋白黏连而产生阻力。盛血杯的转动带动圆柱体同时运动。随着纤维蛋白的增加、血小板聚集导致血凝块形成，阻力不断增大。被血凝块黏连的圆柱体受力也随之产生变化。圆柱体运动切割磁力线产生电流。电流转换为数字信号。由仪器的软件系统进行处理，得到检测结果。有的仪器利用高速反射光电开关作为信号检测方法，将含全血样本的测试杯以一定速度匀速转动，加入激活剂后血液样本从稀薄到黏稠的变化过程，通过电机恒速往复转动，带动通过吊在浸入血液样本中的转子转动，转子转动的快慢经过光电开关反射，将其反射时间长短转化成电信号，检测到的电信号经过软件，与高速固定脉冲进行比对，并计算光电开关反射时间区内的脉冲个数，从而得出其血凝速度，将其脉冲个数对时间轴作图形成检测曲线。
上述血栓弹力图仪不锈钢盛血杯均由仪器设定：往复旋转角度以4度45秒为限，10sec为一往复周期，亦即数据采集周期。这种极小范围的运动限制和缓慢的运动速度是为了最大限度维持血液凝固过程中形成血栓的自然结构的完整，免遭破坏。
综上所述，这样就带来了如下的缺陷：检测器直接与血液标本“浸入式”接触，形成一对一的绑定。限制了检测效率的提高；同时，检测过程中由于检测原理所限，数据采集时间间隔固定，无法调整，也限制了检测精密度的提高。此外，仪器运行环境要求比较严格。须要保证仪器的水平状态，避免环境震动的干扰；一次性的检测器材比较复杂、成本较高；不利于环境和操作人员的生物安全防护。
因此，有必要提供一种新的用于检测全血凝血机制的测试杯解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于检测全血凝血机制的测试杯。
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种用于检测全血凝血机制的测试杯的设计发明。所述测试杯内部含有血标本池，所述血标本池为一中空的杯型圆柱体，其“杯底”直接与测试杯后壁粘结，“杯口”则与测试杯镂空的前壁嵌合粘接，由一层弹性薄膜封闭，构成测试杯的薄膜检测面。密闭的血标本池的上方侧壁连接有血液标本注入通道，并开口于测试杯上方的表面，用于血液标本的注入。
本发明提供的用于检测全血凝血机制的测试杯包括：
固定架、测试杯和步进电机；
所述测试杯设置在固定架上，所述固定架内部与薄膜外部相对位置是压力传感器探头；
所述步进电机固定设置在固定架的内壁上，所述步进电机与所述压力传感器连接，以带动所述压力传感器探头在通过薄膜检测压力改变时，完成指定范围的往复运动。
所述步进电机的输出端设有固定连接的主动齿轮，且所述主动齿轮的外部设有啮合连接的传动齿轮。
所述传动齿轮的内部插设有固定连接的螺纹杆，所述螺纹杆转动架设在固定架，且所述传动齿轮与主动齿轮的规格相差较大。
所述螺纹杆的外部套设有螺纹连接的传感器支架，所述传感器支架远离步进电机的一侧与压力传感器探头远离薄膜的一端固定连接。
所述传感器支架内部的下方套设有滑动连接的导向杆，且所述导向杆的一端与固定架的内部固定连接。
所述固定架的侧壁上镶嵌有固定连接的放置框，所述放置框的内壁规格与测试杯的外壁规格相同，且所述放置框的内壁与测试杯的外壁滑动连接。
优选的，所述测试杯为透明状，所述测试杯内部的血标本池为水平放置的圆台形，且水平放置的圆台形血标本池较大的一侧向着压力传感器探头。
与相关技术相比较，本发明提供的用于检测全血凝血机制的测试杯具有如下有益效果：
1、本发明通过采用分体式结构，测试杯与检测器各自独立，样品不与检测器材直接接触，有利于环境和工作人员的生物安全防护，且本装置设计的测试杯，自动化批量生产后，成本低廉，应明显低于现有方法的耗材。
2、本发明还会明显简化仪器的结构和人工操作步骤；更为重要的是，由于测试杯与检测器分立，可以提高检测频率，提高测试精度。
3、本发明中的检测装置也可以连续检测多份样品，明显提高检测效率，并为多样品自动化检测仪器的设计制造提供了解法方案。
4、本发明它可用于但不限于血凝机制的检测，其特点在于，以弹性薄膜为界面，接受对被检测物(如血液)的物理性质及其可能的变化进行声光电学方法的定性或定量测定。
附图说明
图1为本发明提供的用于检测全血凝血机制的测试杯的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示测试杯与步进电机的方位结构示意图；
图3为图2所示测试杯部分剖面的结构示意图；
图4为图2所示步进电机及其连接件的结构示意图；
图5为图2所示传感器支架的结构示意图；
图6为图1所示固定架剖面的结构示意图。
图中标号：1、固定架；11、放置框；2、测试杯；21、血标本池；22、注入管；23、薄膜；3、步进电机；31、主动齿轮；32、传动齿轮；4、螺纹杆；41、导向杆；5、传感器支架；51、压力传感器探头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1至图6，本发明实施例提供的一种用于检测全血凝血机制的测试杯，所述用于检测全血凝血机制的测试杯包括：固定架1、测试杯2和步进电机3。
在本发明的实施例中，请参阅图1、图2和图3，所述测试杯2设置在固定架1上，所述测试杯2内部设有血标本池21，所述血标本池21与测试杯2之间设有连通的注入管22，所述血标本池21的一侧与测试杯镂空的前壁粘结2用一层弹性薄膜密封。所述固定架1内部与薄膜23外部相对位置与压力传感器探头51相对。
需要说明的是：通过将测试杯2活动设置在固定架1外部的放置框11内，可使后期测试杯的取放使用都更加灵活方便；
同时采用分体式结构，测试杯与检测器各自独立，样品不与检测器材直接接触，有利于环境和工作人员的生物安全防护，且本装置设计的测试杯，自动化批量生产后，成本低廉，应明显低于现有方法的耗材；
通过在血标本池21和测试杯2之间使用薄膜23密封，血标本在激活因子的作用下，内含的各种凝血因子协同作用，血浆纤维蛋白原转化为纤维蛋白，将聚合的血小板和红血球及其它有形成份凝聚在一起形或血凝块，这是一个渐进的过程，血液将从流体逐渐向凝聚态演进，直至形成比较坚挺的血凝块，这个演进的过程，就伴随着弹力由无到有、由弱变强的变化，这种具有弹性的薄膜23表面，即可顺利的用压力传感器进行检测；
且采用压力检测的方式，可用于但不限于血凝机制的检测，其特点在于，以弹性薄膜23为界面，接受对被检测物如血液的物理性质及其可能的变化进行声光电学方法的定性或定量测定。
并且本发明可用于包括但不限于食品、化工等行业以弹性薄膜为检测界面，对被检测物(如胶体、糖浆、其他流体)的物理性质及其可能的变化进行声光电学等物理方法的定性或定量测定，同时通过弹性薄膜23测知其内部待检标本物理性状(如弹性或粘稠度等)的参数变化，是本发明的核心权利内容，不因对测试杯外观设计的任何改动而受影响。
在本发明的实施例中，请参阅图1、图2、图3、图4和图5，所述步进电机3固定设置在固定架1的内壁上，所述步进电机与所述压力传感器连接，以带动所述压力传感器以薄膜为对象的往复运动。所述步进电机3的输出端设有固定连接的主动齿轮31，且所述主动齿轮31的外部设有啮合连接的传动齿轮32，所述传动齿轮32的内部插设有固定连接的螺纹杆4，所述螺纹杆4转动架设在固定架1，且所述传动齿轮32与主动齿轮31的规格相差较大，所述螺纹杆4的外部套设有螺纹连接的传感器支架5，所述传感器支架5远离步进电机3的一侧与压力传感器探头51远离薄膜23的一端固定连接，所述压力传感器探头51与薄膜23之间的间距为压力传感器探头51检测平移限定范围，所述传感器支架5内部的下方套设有滑动连接的导向杆41，且所述导向杆41的一端与固定架1的内部固定连接。
需要说明的是：通过在固定架1的内部架设固定连接的导向杆41，并将导向杆41与传感器支架5的内滑动连接，后期在工作的步进电机3带动主动齿轮31进行转动，主动齿轮31顺利的带动外部内核连接的传动齿轮32进行转动，进而带动内部的螺纹杆4进行转动时；
使螺纹杆4可通过螺纹结构带动外部的传感器支架5进行移动，此时位于传感器支架5内部的导向杆41即可顺利的对传感器支架5进行水平方向的限位，防止传感器支架5出现水平转动的现象，使传感器支架5可顺利的带动外部的压力传感器探头51沿着导向杆41进行水平移动；
且通过传感器支架5的设置，即可顺利的将压力传感器探头51安装在螺纹杆4和导向杆41的外部，也使步进电机3可顺利的带动压力传感器探头51进行往复运动；
同时由于主动齿轮31与传动齿轮32，两者的齿轮比较大，在主动齿轮31带动传动齿轮32进行转动时，可使螺纹杆4以较慢的速度转动，由此实现传感器探头的精密且慢速“<1mm/秒”运动。
在本发明的实施例中，请参阅图1和图6，所述固定架1的侧壁上镶嵌有固定连接的放置框11，所述放置框11的内壁规格与测试杯2的外壁规格相同，且所述放置框11的内壁与测试杯2的外壁滑动连接。
在本发明的实施例中，请参阅图1和图2，所述测试杯2为透明状，所述测试杯2内部的血标本池21为水平放置的圆台形，且水平放置的圆台形血标本池21较大的一侧向着压力传感器探头51。
需要说明的是：通过将水平放置的圆台形血标本池21较大的一侧向着压力传感器探头51的一侧，后期当工作的步进电机3带动螺纹杆4进行转动时，使螺纹杆4带动压力传感器探头51进行移动时，可使压力传感器探头51顺利的与血标本池21侧壁相接触，完成对血标本池21内部血凝块弹力改变的的检测。
具体使用步棸如下：
A、首先可将所需检测的全血通过注入管22注入测试杯2中的血标本池21内；
B、然后将加入全血的测试杯2放置在放置框11内；
C、接着控制步进电机3进行工作；
D、工作的步进电机3可顺利的通过主动齿轮31和传动齿轮32带动路螺纹杆4转动；
E、转动的螺纹杆4即可顺利的通过螺纹结构带动外部的压力传感器探头51进行移动通过探头对测试杯2内部的全血进行检测。
本发明提供的用于检测全血凝血机制的测试杯的工作原理如下：
通过在测试杯2内设置水平放置的血标本池21，并在血标本池21的一侧与测试杯2之间使用薄膜23进行密封，使其形成了一个密闭的空间，通过将血标本池21设计为水平的圆台形，目的是减少血标本的用量，血标本池21外测试杯2外周是6边形的立方体，后期使用过程中，在将测试杯2放置在放置框11内部后，可使测试杯2后期的拆装拿取更加方便；
后期在使用本装置时，工作人员首先可将所需检测的全血通过注入管22注入至测试杯2内部的血标本池21内部，当加入血标本后，在标本的重力作用下，自然形成具有弹性的略微向外凸起的状态；
这种具有弹性的表面，可以用压力传感器进行检测，血标本在激活因子的作用下，内含的各种凝血因子协同作用，血浆纤维蛋白原转化为纤维蛋白，将聚合的血小板和红血球及其它有形成份凝聚在一起形或血凝块，这是一个渐进的过程，血液将从流体逐渐向凝聚态演进，直至形成比较坚挺的血凝块，这个演进的过程，就伴随着弹力由无到有、由弱变强的变化；
在此过程中，仪器按照既定程序控制步进电机3进行工作，工作的步进电机3即可带动端部主动齿轮31进行转动，此时主动齿轮31即可顺利的带动外壁啮合连接的传动齿轮32进行转动，此时转动的传动齿轮32即可顺利的带动内部的螺纹杆4进行转动，转动的螺纹杆4即可顺利的通过螺纹结构带动外壁的传感器支架5进行移动，使传感器支架5带动外部的压力传感器探头51移动，利用压力传感器探头51，通过弹性薄膜面进行检测；
而由于主动齿轮31与传动齿轮32，两者的齿轮比较大，在主动齿轮31带动传动齿轮32进行转动时，可使螺纹杆4以较慢的速度转动，由此实现传感器探头的精密且慢速运动；
圆润的探头部触及到测试杯的略微凸起的薄膜23面时，即为传感器探头工作的起始点，即为检测过程的的零点，由此探头前行1mm，即为压力信号采集点，采集压力信号，并将其第一次测得的数值设定为零点值。继而探头退回零点，按照仪器设定的时间间隔，重新前行至压力信号采集点，采集压力信号；
如此反复，直至标本检测结束，将采集所得信号值对時间轴作图，即为检测报告，完成标本测试。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，包括：
固定架(1)、测试杯(2)和步进电机(3)；
所述测试杯(2)设置在固定架(1)上，所述测试杯(2)内部设有血标本池(21)，所述血标本池(21)与测试杯(2)之间设有连通的注入管(22)，所述血标本池(21)的一侧壁延伸至测试杯(2)外并设有密封的薄膜(23)，且所述固定架(1)内部与薄膜(23)外部相对位置架设有压力传感器探头(51)；
所述步进电机(3)固定设置在固定架(1)的内壁上，所述步进电机与所述压力传感器连接，以带动所述压力传感器靠近或远离所述薄膜。
2.根据权利要求1所述的用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，所述步进电机(3)的输出端设有固定连接的主动齿轮(31)，且所述主动齿轮(31)的外部设有啮合连接的传动齿轮(32)。
3.根据权利要求2所述的用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，所述传动齿轮(32)的内部插设有固定连接的螺纹杆(4)，所述螺纹杆(4)转动架设在固定架(1)，且所述传动齿轮(32)与主动齿轮(31)的规格相差较大。
4.根据权利要求3所述的用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，所述螺纹杆(4)的外部套设有螺纹连接的传感器支架(5)，所述传感器支架(5)远离步进电机(3)的一侧与压力传感器探头(51)远离薄膜(23)的一端固定连接，所述压力传感器探头(51)与薄膜(23)之间的间距为压力传感器探头(51)检测平移限定范围。
5.根据权利要求4所述的用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，所述传感器支架(5)内部的下方套设有滑动连接的导向杆(41)，且所述导向杆(41)的一端与固定架(1)的内部固定连接。
6.根据权利要求5所述的用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，所述固定架(1)的侧壁上镶嵌有固定连接的放置框(11)，所述放置框(11)的内壁规格与测试杯(2)的外壁规格相同，且所述放置框(11)的内壁与测试杯(2)的外壁滑动连接。
7.根据权利要求1所述的用于检测全血凝血机制的测试杯，其特征在于，所述测试杯(2)为透明状，所述测试杯(2)内部的血标本池(21)为水平放置的圆台形，且水平放置的圆台形血标本池(21)较大的一侧向着压力传感器探头(51)。
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