CN1320350C - 凝血功能系统检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝血功能系统检测装置，稳压电源分别与控制计算机、四通道光源、信号放大与控制器、试样磁搅拌电机、红紫光切换电机相连接；变压器分别与四通道光源、预温恒温控制器、数据存储打印机连接；四通道光源分别与稳压电源、红紫光滤光片切换装置、变压器连接；红紫光滤光片切换装置分别与红紫光切换电机、红紫光切换开关、四通道试样检测平台、四通道光源连接；四通道试样检测平台分别与预温恒温控制器、试样磁搅拌电机、信号放大与控制器、红紫光滤光片切换装置连接；控制计算机分别与数据存储打印机、稳压电源、信号放大与控制器连接。该装置四通道测定，一次容纳四份不同的血样；结构简单，操作自动化，检测稳定，数据准确。

Description

凝血功能系统检测装置

                          技术领域

本发明涉及血凝检测领域，更具体涉及一种血凝功能系统检测装置。适用于人体血管、血小板、凝血抗凝以及纤维蛋白溶解检测。

                          背景技术

迄今为止，用于临床的验血仪器按工作原理有两大类，一类为光电比浊法，包括红外光比浊法，另一类为滤光测定法。国外仪器多采用的是滤光测定法，存在的问题是由于工艺上偏重于全自动化，使其检测项目上单一，功能数量上受到局限，价格昂贵，加之试剂不配套，设备维修困难，国内医院难以承受。目前国内仪器多采用红外光比浊法，由于研制生产的时间不长，目前还处于探索与发展中。主要存在的问题仍然是检测功能为单功能或双功能，多数是仿制品，只有两通道测试，分析参数少，不能满足临床应用的需要。

                          发明内容

本发明的目的在于提供一种凝血功能系统检测装置，该装置从血样中可检测血小板计数、聚集与凝血、血块退缩与溶解及显色肽法功能，四通道测定，一次容纳四份不同的血样；结构简单，操作自动化，检测稳定，数据准确。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术措施：

该装置由稳压电源、变压器、四通道光源、红紫光滤光片切换装置、四通道试样检测平台、信号放大与控制器、控制计算机和数据存储打印机组成。控制计算机内主板总线扩展插槽有12位A/D信号采集板、带光隔的I/O控制板和检测分拆软件硬盘(市场购置)。其特征在于：稳压电源分别与控制计算机、四通道光源、信号放大与控制器、试样磁搅拌电机、红紫光切换电机相连接；变压器分别与四通道光源、预温恒温控制器、数据存储打印机相连接；四通道光源分别与稳压电源、红紫光滤光片切换装置、变压器相连接；红紫光滤光片切换装置分别与红紫光切换电机、红紫光切换开关、四通道试样检测平台、四通道光源相连接；四通道试样检测平台分别与预温恒温控制器、试样磁搅拌电机、信号放大与控制器、红紫光滤光片切换装置相连接；信号放大与控制器分别与红紫光切换电机、红紫光切换开关、预温恒温控制器、试样磁搅拌电机、四通道试样检测平台、稳压电源、控制计算机相连接；控制计算机分别与数据存储打印机、稳压电源、信号放大与控制器相连接。

硬件信号传递处理：强光白炽光源通过干涉滤光片产生的红光或紫光进入四通道试样检测平台窗口，透过检测试样杯内血样，产生光强变化到达光电传感器，把光信号变成电信号，经过低飘移、高精度信号放大器传至12位A/D转换信号采集板，把模拟信号转变成数字信号，再通过计算机总线传输到控制计算机进行分析处理和显示。对于不同实验所需信号放大倍数可通过计算机I/O接口，进行增益自动切换、自动调节控制。对于不同实验采用磁力搅拌，磁力搅拌速度1000-1500rpm，可通过电位器随意调节。

电脑软件处理过程：本设备所使用的计算机为高性能，液晶显示。整个软件用C语言(该软件语言市场均有购置)。整个系统采用中文集成环境下的菜单操作。计算机采用8253定时中断8259，通过12位A/D信号采集板定时采样数据信号。并且实时动态地显示数据和变化的图形曲线。能自动打印姓名，性别，年龄，测定日期，诱聚剂及其浓度和各项测试参数变化曲线，以及每项检测过程的结果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

(1)设置四条光通道和四通道试样检测平台装置，一次可测试四个血样。

(2)设置红紫光滤光片切换装置，其切换由控制计算机指令控制，自动切换四块红光干涉滤光片与四块紫光干涉滤光片。

(3)从一份血样中可测出血小板计数，聚集与凝血，血块退缩与溶解及显色肽法数据，满足临床诊断，使测试功能扩大。

(4)设置低飘移，高精度信号放大器，四通道互不干扰，数据稳定可靠。

(5)采用旁路技术，抑制外界的高频干扰。在放大电流的增益端增加聚脂电容和输出限幅，减少对A/D转换信号冲击。

(6)采用电子开关，克服了一般继电器带来的切换尖锋。

                          附图说明

图1为凝血功能系统检测装置结构示意图；

图2为红紫光滤光片切换装置示意图；

图3为光通道结构示意图；

图4为信号放大与控制器结构示意图；

图5为增益自动调节器电路示意图。

                          具体实施方式

根据图1、图2可知：稳压电源1分别与四通道光源4、控制计算机34、红紫光切换电机8、试样磁搅拌电机15、信号放大与控制18连接，并按控制计算机34程序提供额定工作电压；变压器2分别与四通道光源4、预温恒温控制器14、数据存储打印机35连接，并按检测程序提供额定工作电压；四通道光源4分别与稳压电源1、红紫光滤光片切换装置7、变压器2连接，四通道光源4按检测程序与稳压电源1接通发出白炽光，白炽光经过四通道光通道6，聚射到红紫光滤光片切换装置7上被固定的红光干涉滤光片16或紫光干涉滤光片17；同时变压器2接通四通道光源4中降温小风扇5降温；红紫光滤光片切换装置7分别与红紫光切换电机8、红紫光切换开关9，四通道试样检测平台10、四通道光源4连接，经红光干涉滤光片16或紫光干涉滤光片17滤光后的单色光，入射到四通道试样检测平台10的光入射窗口，被透过槽内试样检测平台10对应入射光一侧的光电转换器22接收，同时按检测程序稳压电源1提供额定电压经信号放大与控制器18中的第三驱动继电器27的常开触点端向切换电机8的输入端供电，红紫光切换电机8的传动齿与红紫光滤光片切换装置7上支架7A的齿条相吻合，红紫光切换电机8带动红紫光滤光片切换装置7向左或右平行移动，到位后由安装在支架7A两端的红紫光切换开关9提供终止信号；四通道试样检测平台10分别与试样磁搅拌电机15、预温恒温控制器14、信号放大与控制器18、红紫光滤光片切换装置7连接，安装在试样检测平台10对应入射光一侧的光电转换器22接收被试样吸收减弱的单色光，输出一弱电信号至信号放大与控制器18中光电放大器25放大。并按检测程序由变压器2经信号放大与控制18中的第二驱动继电器21的常开触点向预温恒温控制器14加热棒供电。当检测程序进入试样搅拌时，由稳压电源1输出额定电压经信号放大与控制器18中第四驱动继电器28触点输到试样磁搅拌电机15的输入端；信号放大与控制器18分别与控制计算机34、稳压电源1、红紫光切换电机8、红紫光切换开关9、预温恒温控制器14、试样磁搅拌电机15、四通道试样检测平台10连接，被光电转换器22承接的单色光转换成弱点信号送至光电放大器25放大，光电放大器25放大的信号通过A/D和I/O接口19送至控制计算机34内主板总线扩展槽内插的12位A/D信号采集板，进行A/D转换。同时按检测程序控制红紫光滤光片切换装置7、试样磁搅拌电机15、预温恒温控制器14；控制计算机34分别与数据存储打印机35、稳压电源1、信号放大与控制18连接，控制计算机34主要承接信号放大与控制器18输出的温度放大信号和光电放大信号进行A/D转换，同时按检测程序指令信号放大与控制器18控制红紫光滤光片切换装置7进行红紫光切换、预温恒温控制器14进行温度控制、试样磁搅拌电机15进行试样搅拌，由控制计算机34进行检测分析。红紫光干涉滤光片切换装置7分别与红紫光切换电机8、红紫光切换开关9连接，而红光干涉滤光片16和紫光干涉滤光片17按相间的方式固定在切换支架7A上；切换支架7A下方有传动齿条，转动齿条与红紫光切换电机8的转动齿相吻合。红紫光切换电机8被固定在切换支架7A底部的底版上，切换支架7A两边分别安装红紫光切换开关9。当检测程序进入红光干涉滤光片16和紫光干涉滤光片17切换时，稳压电源1输出额定电压，经第三驱动继电器27触点输入到红紫光切换电机8，红紫光切换电机8转动齿轮带动红紫光干涉滤光片切换装置7平行移动，红光干涉滤光片16或紫光干涉滤光片17到位后，由红紫光切换开关9终止切换。

根据图3可知，四通道光源4分别与光源白炽灯箱3、降温小风扇5、四通道光通道6连接；光源白炽灯箱3分别与降温小风扇5、四通道光源4、四通道光通道6连接；降温小风扇5与光源白炽灯箱3连接；四通道光通道6分别与光源白炽灯箱3、四通道光源4、红紫光滤光片切换装置7连接；红紫光滤光片切换装置7分别与四通道试样检测平台10、四通道光通道6连接；而四通道试样检测平台10内部试样杯11分别与光电转换器座12、温度传感器座13、试样磁搅拌电机15连接；光电转换器座12分别与试样杯11、光电转换器22连接；温度传感器座13分别与试样杯11、温度传感器23连接；试样磁搅拌电机15与试样杯11连接，并安装在对应试样杯11的底部。四通道光源4、四通道光通道6、红光干涉滤光片16或紫光干涉滤光片17、四通道试样检测平台10内的试样杯11内血样、光电转换器22分别安装在同一水平面。当四通道光源4的聚射光穿过四通道光通道6投向红光干涉滤光片16或紫光干涉滤光片17时，滤光后的单色光入射到四通道试样检测平台10窗口并透过试样杯11内血样被光电转换器22接收。同时，四通道光源4白炽灯被固定在灯箱3的一侧与四通道光通道6内外连接，降温小风扇5固定在灯箱3底部用于降低灯箱3内的温度。温度传感器23安装在温度传感器座13内，用于控制试样杯11内血样温度。

根据图4可知，信号放大与控制器18外部分别与控制计算机34、四通道光源4、预温恒温控制器14、红紫光切换电机8、试样磁搅拌电机15连接；而信号放大与控制器18内的A/D和I/O接口19分别与温度放大器26、光电放大器25、第一驱动继电器20、第二驱动继电器21、第三驱动继电器27、第四驱动继电器28连接；温度放大器26分别与温度传感器23、A/D和I/O接口19连接；光电放大器25分别与光电转换器22、增益自动调节器24、A/D和I/O接口19连接；第一驱动继电器20分别与A/D和I/O接口19、四通道光源4连接；第二驱动继电器21分别与A/D和I/O接口19、预温恒温控制器14连接；第三驱动继电器27分别与A/D和I/O接口19、红紫光切换电机8连接；第四驱动继电器28分别与A/D和I/O接口19、试样磁搅拌电机15连接；温度传感器23分别与预温恒温控制器14、温度放大器26连接；光电转换器22分别与四通道光源4、光电放大器25连接；增益自动调节器24分别与A/D和I/O接口19、光电放大器25连接。控制计算机34根据检测程序分别输出四条控制指令，第一条通过I/O接口第二驱动继电器21吸合，变压器2的额定电压输出经第二驱动继电器21的触点端输入到预温恒温控制器14；第二条通过I/O接口第一驱动继电器20吸合，稳压电源1的额定输出电压经第一驱动继电器20的触点端输入到四通道光源4；第三条通过I/O接口第三驱动继电器27吸合，稳压电源1的额定输出电压经第三驱动继电器27的触点端输入到红紫光切换电机8；第四条通过I/O接口第四驱动继电器28吸合，稳压电源1的额定输出电压经第四驱动继电器28的触点端输入到试样磁搅拌电机15。同时，安装在温度传感器座13内的温度传感器23连接温度放大器26，温度放大器26连接A/D和I/O接口19进行A/D转换，送至控制计算机34；安装在光电转换器座12内的光电转换器22连接光电放大器25，光电放大器连接A/D和I/O接口19进行A/D转换送至控制计算机34。而红光和紫光对应的不同放大倍数由光电放大器25连接的增益自动调节器24通过A/D和I/O接口19控制调节。

根据图5可知，增益自动调节器24分别与信号放大与控制器18内的A/D和I/O接口19、光电放大器25连接，增益自动调节器24内的基准源29分别与LF353放大器30的5端和1端连接，LF353放大器30的6端和2端与A/D和I/O接口19连接，LF353放大器30的7端和3端分别与CD4049六反相器31的11端和5端连接；CD4049六反相器31的5端和11端分别与LF353放大器30的3端与7端连接，CD4049六反相器31的2端和15端分别与CD4066电子开关32的6端和5端连接；CD4049六反相器3 1的3端与4端连接；CD4049六反相器31的12端与14端连接；CD4066电子开关32的1、2、5端组成第一组开关，3、4、13端组成第二组开关，6、8、9端组成第三组开关，10、11、12端组成第四组开关；第一组开关的常闭触点5端与CD4049六反相器31的15端连接，常开触点2端与第一电阻R1串连至调节器33内第一电位器W1初端，公共触点1端和第二组开关公共触点4端并联后与光电放大器25的输入端连接；第二组开关的常闭触点13端与CD4049六反相器31的12、14端连接，常开触点3端分别与第三组和第四组公共触点8端和12端连接，公共触点4端和第一组开关公共触点1端并联后与光电放大器25的输入端连接；第三组开关的常闭触点6端与CD4049六反相器31的2端连接，常开触点9端与第二电阻R2串连至调节器33内第二电位器W2初端，公共触点8端和第四组开关的公共触点12端与第二组开关的常开触点3端连接；第四组开关的常闭触点11端与CD4049六反相器31的3、4端连接，常开触点10端与第三R3串连至调节器3内的第三电位器W3初端，公共触点12端和第三组开关的公共触点8端与第二组开关的常开触点3端连接；调节器33内第一电位器W1、第二电位器W2、第三电位器W3末端并联连接到A/D和I/O接口19，调节端与各自初连接后分别对应第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3连接。当红光检测时，A/D和I/O接口19输出信号到LF353放大器30的6端，LF353放大器30的7端输出高电平；与LF353放大器30连接的CD4049六反相器31的15端为电电平，输入到CD4066电子开关32的第一组开关5端，而CD4066电子开头32的5端是第一组开关的常闭触点，电平信号经CD4066电子开关32的5端通过1端并联到光电放大器25的输入端，与第一电阻R1是断开的，同时因CD4066电子开关32的第二组开关4端与第一组开关1端并联，第二组开关吸合，因第三组开关8端和第四组开关12端与第二组开关常开触点3端是连接关系，第三组、第四组开关也吸合，电平信号经第三组开关9端连接的第二电阻R2、第四组开关10端连接的第三电阻R3输入到调节器33内连第二电位器W2、第三电位器W3初端，调节器内33第二电位器W2、第三电位器W3的末端通过A/D和I/O接口19与光电放大器25的输出端连接，第二电阻R2、第三电阻R3、第二电位器W2、第三电位器W3正好组成光电放大器25的反馈回路，从而有效的调节红光检测时的放大倍数。当紫光检测时，A/D和I/O接口19输出信号到LF353放大器30的2端，LF353放大器30的3端输出高电平，与LF353放大器30的3端连接的CD4049六反相器31的2端为高电平，CD4066电子开关32的第三、第四组开关没有吸合，因CD4049六反相器31的12端、14端为高电平连接到CD4066电子开关32的第二组开关的常闭触点13端，电平信号经CD4066电子开关32的13端通过4端并联到光电放大器25的输入端，同时CD4066电子开关32的第一组开关的1端与第二组开关的4端并联关系，第一组开关吸合，CD4066电子开关的2端与第一电阻R1连接到调节器33内第一电位器W1的初端，调节器内33第一电位器W1的末端通过A/D和I/O接口19与光电放大器25的输入端连接，第一电阻R1、第一电位器W1正好组成光电放大器25的反馈回路，从而有效的调节紫光检测时的放大倍数。基准源29为LF353放大器30正向输入1端和3端提供基准信号。

Claims (4)

1、一种凝血功能系统检测装置，其特征在于：稳压电源(1)分别与控制计算机(34)、四通道光源(4)、信号放大与控制器(18)、试样磁搅拌电机(15)、红紫光切换电机(8)连接，变压器(2)分别与四通道光源(4)、预温恒温控制器(14)、数据存储打印机(35)连接；四通道光源(4)分别与稳压电源(1)、红紫光滤光片切换装置(7)、变压器(2)、光源白炽灯箱(3)、降温小风扇(5)、四通道光通道(6)连接；光源白炽灯箱(3)分别与降温小风扇(5)、四通道光源(4)、四通道光通道(6)连接；红紫光滤光片切换装置(7)分别与红紫光切换电机(8)、红紫光切换开关(9)、四通道试样检测平台(10)、四通道光源(4)、四通道光通道(6)连接；四通道试样检测平台(10)分别与预温恒温控制器(14)、试样磁搅拌电机(15)、信号放大与控制器(18)、红紫光滤光片切换装置(7)连接；信号放大与控制器(18)分别与红紫光切换电机(8)、红紫光切换开关(9)、预温恒温控制器(14)、试样磁搅拌电机(15)、四通道试样检测平台(10)、稳压电源(1)、控制计算机(34)连接，控制计算机(34)分别与数据存储打印机(35)、稳压电源(1)信号放大与控制器(18)连接；四通道试样检测平台(10)内部试样杯(11)分别与光电转换器座(12)、温度传感器座(13)、试样磁搅拌电机(15)连接；光电转换器座(12)分别与试样杯(11)、光电转换器(22)连接；温度传感器座(13)分别与试样杯(11)、温度传感器(23)连接；试样磁搅拌电机(15)与试样杯(11)连接。

2、根据权利要求1所述的一种凝血功能系统检测装置，其特征在于：红光干涉滤光片(16)和紫光干涉滤光片(17)按相间的方式固定在切换支架(7A)上，红紫光切换电机(8)被固定在切换支架(7A)底部的底板上，切换支架(7A)两边分别安装红紫光切换开关(9)。

3、根据权利要求1所述的一种凝血功能系统检测装置，其特征在于：信号放大与控制器(18)内的A/D和I/O接口(19)分别与温度放大器(26)、光电放大器(25)、第一驱动继电器(20)、第二驱动继电器(21)、第三驱动继电器(27)、第四驱动继电器(28)连接；温度放大器(26)分别与温度传感器(23)、A/D和I/O接口(19)连接；光电放大器(25)分别与光电转换器(22)、增益自动调节器(24)、A/D和I/O接口(19)连接；第一驱动继电器(20)分别与A/D和I/O接口(19)、四通道光源(4)连接；第二驱动继电器(21)分别与A/D和I/O接口(19)、预温恒温控制器(14)连接；第三驱动继电器(27)分别与A/D和I/O接口(19)、红紫光切换电机(8)连接；第四驱动继电器(28)分别与A/D和I/O接口(19)、试样磁搅拌电机(15)连接；温度传感器(23)分别与预温恒温控制器(14)、温度放大器(26)连接；光电转换器(22)分别与四通道光源(4)、光电放大器(25)连接；增益自动调节器(24)分别与A/D和I/O接口(19)、光电放大器(25)连接。

4、根据权利要求3所述的一种凝血功能系统检测装置，其特征在于：增益自动调节器(24)内的基准源(29)分别与LF353放大器(30)的5端和1端连接，LF353放大器(30)的6端和2端与A/D和I/O接口(19)连接，LF353放大器(30)的7端和3端分别与CD4049六反相器(31)的11端和5端连接；CD4049六反相器(31)的5端和11端分别与LF353放大器(30)的3端和7端连接，CD4049六反相器(31)的2端和15端分别与CD4066电子开关(32)的6端和5端连接；CD4049六反相器(31)的3端与4端连接；CD4049六反相器(31)的12端与14端连接；第一组开关的常闭触点5端与CD4049六反相器(31)的15端连接，常开触点2端与第一电阻(R1)串连至调节器(33)内第一电位器(W1)初端，公共触点1端和第二组开关公共触点4端并联后与光电放大器(25)的输入端连接；第二组开关的常闭触点13端与CD4049六反相器(31)的12、14端连接，常开触点3端分别与第三组和第四组公共触点8端和12端连接，公共触点4端和第一组开关公共触点1端并联后与光电放大器(25)的输入端连接；第三组开关的常闭触点6端与CD4049六反相器(31)的2端连接，常开触点9端与第二电阻(R2)串连至调节器(33)内第二电位器(W2)初端，公共触点8端和第四组开关的公共触点12端与第二组开关的常开触点3端连接；第四组开关的常闭触点11端与CD4049六反相器(31)的3、4端连接，常开触点1O端与第三电阻(R3)串连至调节器(33)内第三电位器(W3)初端，公共触点12端和第三组开关的公共触点8端与第二组开关的常开触点3端连接；调节器(33)内的第一电位器(W1)、第二电位器(W2)、第三电位器(W3)末端并联连接到A/D和I/O接口(19)，调节端与各自初端连接后分别对应第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)连接。

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