CN201152848Y

CN201152848Y - 仿生智能型血液流变仪

Info

Publication number: CN201152848Y
Application number: CNU2007201881399U
Authority: CN
Inventors: 杨力; 段铭; 蔡绍皙; 张元东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2017-10-31

Abstract

一种仿生智能型血液流变仪，包括积分式温度控制模块、测量模块、动力模块、红外液位定量模块和信号处理及控制电路；其特征是：还包括试管放置模块，此模块可一次性自动完成多份样品的检测，还包括双电位探针自动分层进样模块，通过此模块可以自动识别试管内是否有标本、标本量是否充足的功能等，本实用新型能模拟血液在人体血管中流动时的温度、流动管道、驱动动力等环境因素，利用流量压力关系，实现简便、快捷而在理论上又严格的血液表观粘度的快速测量，既可用于对全血表观粘度及其与切变率关系作快速测量，也可用于血浆绝对粘度的测量。性能稳定，精确度、自动化程度高，可以一次性自动完成多份样品的检测，简化了操作操作工序，提高了效率。

Description

仿生智能型血液流变仪

技术领域

本实用新型涉及一种测量血液表观粘度的医用设备。

背景技术

血液流变学是生命科学的一个分支，是研究人体血液学和血液流动变形特性的一门新兴学科。大量研究证明，许多疾病在其发展过程中，血液流变学指标都发生异常变化，以此进行疾病诊断和治疗均获良好效果。因此，血液流变学指标的检测深受临床医学界的重视。血液流变检测仪器也在医疗器械产业中占有越来越重要的地位。目前，血液流变检测仪器主要有毛细管式粘度计、旋转式粘度计两类。毛细管粘度计属我国七十年代末的产品，我国各大医院大多使用过，因其测量的局限性，只适用于血浆粘度测量，并且操作十分繁琐，重复性和精度较差，对操作人员污染严重，已逐年被临床所淘汰；另一类为旋转式粘度计。此方法加工精度要求较高，元件易疲劳，导致仪器精度下降，重复性差，自动化程度不高。另外，在我国临床宏观血液流变学测量方法标准化文件中已明确指出，旋转式粘度计不适宜于血浆粘度的测量，临床使用时，血浆的测量仍然需配套一毛细管粘度计，全套测量程序繁琐。近些年医院临床检验的标本量激增并对血液操作安全、测量准确度有更高的要求，以及医院实行现代化、数字化管理等问题，使得现有的血液流变学检测仪器已不能满足临床日益增长的需要，需要一种操作简便、性能稳定、检测速度快捷、自动化程度高的血液流变检测仪器。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种仿生智能型血液流变仪，它使用积分式温度控制模块、测量模块、动力模块等功能部件，模拟血液在人体血管中流动时的温度、流动管道、驱动动力等环境因素，利用流量压力关系，实现简便、快捷而在理论上又严格的血液表观粘度的快速测量，既可用于对全血表观粘度及其与切变率关系作快速测量，也可用于血浆绝对粘度的测量。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，即一种仿生智能型血液流变仪，包括积分式温度控制模块、测量模块、动力模块、红外液位定量模块和信号处理及控制电路；其中积分式温度控制模块包括温度传感器、加热板；测量模块包括U型玻璃管和压力传感器；动力模块包括直流蠕动泵、电磁阀组和硅胶管道，其特征在于：

1)包括试管放置模块，该模块包括旋转步进电机、试管、放置试管的试管转盘及接近定位器，试管转盘安装在旋转步进电机的转轴上，接近定位器安装在靠近试管转盘边缘的位置，接近定位器的信号输出线、旋转步进电机的控制信号线与信号处理及控制电路相连；试管通过硅胶导管及电磁阀与U型玻璃管底部连通；

2)包括双电位探针自动分层进样模块，该模块包括悬置于试管转盘上方的双电位探针及其升降驱动机构。

本实用新型是这样使用和工作的：通电后，积分式温度控制模块使密封盒的温度恒定在37℃，待测血液放置在试管转盘中，特制软件通过微型计算机驱动旋转步进电机带动试管转盘旋转到指定试管孔位，然后双电位探针的升降驱动机构带动探针下行插入试管中，如果待测样品准备作全血测量则探针直接插入试管底部，如果待测样品离心后(上层为血浆，下层为血球)准备作血浆测量则探针自动识别血浆部分，动力模块通过探针的吸样口让待测样品进入U型玻璃管，红外液位定量模块确定吸入样品的液面到指定位置，动力模块通过蠕动泵从U型玻璃管右侧到左侧推动血液流动，并在U型玻璃管左侧形成一定的压强，然后让U型玻璃管右侧顶端与大气连通，使血液在压差作用下从左至右缓慢流过U型玻璃管，同时压力传感器检测U型玻璃管内压力的衰减变化并将信号传送到信号处理和控制模块，处理后的信号数据再传送给微型计算机暂存，待连续收集完1250个压力衰减信号数据后，根据特定公式运算得出结果，最后动力模块将U型玻璃管的样品排出并吸入清洗液对测量管道进行清洗。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有操作简便、性能稳定、检测速度快捷、自动化程度高的优点，它既可用于对全血表观粘度及其与切变率关系作快速测量，也可用于血浆绝对粘度的测量，同时可以一次性自动完成多份样品的检测，大大简化了操作者的操作工序，提高了效率。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-密封盒；2-U型玻璃管；3-加热板；4-温度传感器；5蠕动泵；6、7、8、9、10-电磁阀；11-压力传感器；12-信号处理和控制电路；13-硅胶管道(虚线)；14-连通大气；15-红外发光器、接收器组；16-信号线(实线)；17-清洗液管道；18-接近定位器；19-旋转步进电机；20-试管转盘；21-探针步进电机；22传动皮带；23-双电位探针；24-电位探针针头；25-触点定位器；26滑动器；27-滑动支架；28-试管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步非限定的说明：

参见附图1，图中的仿生智能型血液流变仪包括积分式温度控制模块、测量模块、动力模块、红外液位定量模块和信号处理及控制电路12；其中积分式温度控制模块包括温度传感器4、加热板3；测量模块包括U型玻璃管2和压力传感器11；动力模块包括直流蠕动泵5、电磁阀组和硅胶管道13，装置还包括：

1)试管放置模块，该模块包括旋转步进电机19、试管、放置试管的试管转盘20及接近定位器18，试管转盘20安装在旋转步进电机19的转轴上，接近定位器18安装在靠近试管转盘20边缘的位置，接近定位器18的信号输出线、旋转步进电机19的控制信号线与信号处理及控制电路12相连。此模块可以使本实用新型一次性自动完成多份样品的检测，简化操作工序，提高工作效率。

2)双电位探针自动分层进样模块，该模块包括悬置于试管转盘上方的双电位探针24及其升降驱动机构，其中双电位探针的吸样口通过硅胶导管13及电磁阀10与U型玻璃管2的底部连通。通过此模块可以使本实用新型具有自动识别试管内是否有标本、标本量是否充足的功能，特别是作血浆检测时，不需将血液样品离心后的血浆部分手工提取出来，而由此装置自动识别，简化操作工序，节约检测成本，提高工作效率。

在实施例中，上述双电位探针自动分层进样模块中的双电位探针24的升降驱动机构包括探针步进电机21、传动皮带22、触点定位器25、滑动器26、支架27，其中探针步进电机21固定在滑动支架27下方，滑动器26卡在滑动支架27上，触点定位器25安装在滑动支架27顶端，传动皮带22套着探针步进电机22的转动轮和滑动支架27上的转动轮，并通过连接杆与滑动器26连接，带动滑动器26的上下移动，双电位探针23固定在滑动器26的悬臂上，双电位探针2的输出信号线、触点定位器25的信号线、探针步进电机21的控制信号线分别与探针控制电路12相连。

上述双电位探针23由两电位探针针头固定在钢质管下端构成，其中探针头外露于钢质管下端，与探针连接的信号线由钢质管上端穿出，钢质管的上端为吸样口。

实施例中，所述加热板3、温度传感器4、U型玻璃管2安装在一绝热密封盒1内，压力传感器11通过硅胶管13与U型玻璃管2相连，压力传感器11输出的信号通过信号线传送到信号处理及控制电路12作采样处理，并将处理数据传送到微型计算机根据特定公式运算得出结果。

所述红外液位定量模块包括红外发光器、接收器组15，其中红外发光器、接收器组对称安装在U型玻璃管2右竖管两边，并通过信号线16与信号处理及控制电路12相连。此模块完成定量吸入待测样品量，提高本实用新型检测结果的准确性、稳定性。

现结合附图1，进一步说明本实用新型的使用及工作原理：通电后，积分式温度控制模块使密封盒的温度恒定在37℃，将盛装待测血液的试管分别置于试管转盘20上的试管放置孔内，检测时特制软件通过微型计算机及连接的信号线16向信号处理和控制电路12发出指令完成以下操作：

1.信号处理和控制电路12收集接近定位器18所获得试管转盘20上起点标记的位置信号，并根据此信号发出指令，控制旋转步进电机19转动，使试管转盘20上的某一盛装待测血液样品的试管开口旋转到双电位探针23下方以处于待取样状态；

2.信号处理和控制电路12收集触点定位器25获得滑动器26所在位置信号，如果滑动器26不在顶部起点位置，则控制探针步进电机19旋转，通过传动皮带22带动滑动器26向上移动到起点位置，之后，控制探针步进电机反向旋转，让滑动器26及双电位探针23向下移动，插入下方样品试管中，如果是全血检测则双电位探针23直接插入样品试管底部，如果是血浆检测则双电位探针23自动识别样品上层血浆部分；

3.蠕动泵5逆时针旋转，电磁阀6、7、9关闭，电磁阀8、10打开，待测样品硅胶管道13进入U型玻璃管2右侧管道，同时信号处理和控制电路12收集红外发光器、接收器组15感应信号，当样品液面达到红外发光器、接收器组15安装位置时，停止蠕动泵5动作；

4.电磁阀6、7、9、10关闭，电磁阀8打开，蠕动泵5顺时针旋转，将样品从U型玻璃管2右侧推动一部分到左侧，并在U型坡璃管2左侧上部形成一定压强，电磁阀7、9、10关闭，电磁阀6、8打开，样品从U型玻璃管2左侧向右侧缓慢流动，左侧上部压强开始衰减，同时信号处理及控制电路12连续实时收集压力传感器11压力变化信号，并传送到微型计算机保存，直到1250个数据采集完成，由特制软件根据特定计算公式换算得出结果；

5.电磁阀6、8、9关闭，电磁阀7、10打开，蠕动泵5顺时针旋转，将样品从U型玻璃管2通过进样、排样管道14排出回样品试管中；

6.信号处理和控制电路12控制探针步进电机21带动滑动器26及双电位探针23回到顶部起点位置，控制旋转步进电机19带动试管转盘20旋转到清洗孔位置，双电位探针23再次向下移动并插入试管转盘20上的清洗孔，电磁阀6、7、10关闭，电磁阀8、9打开，蠕动泵5逆时针旋转，从硅胶管道13吸入清洗液到U型玻璃管2进行测量管道清洗，清洗完成后电磁阀6、8、9关闭，电磁阀7、10打开，蠕动泵5顺时针旋转，将清洗废液从U型玻璃管2通过硅胶管道13排出，双电位探针23回到顶部起点位置，试管转盘20回到起点位置。

Claims

1.一种仿生智能型血液流变仪，包括积分式温度控制模块、测量模块、动力模块、红外液位定量模块和信号处理及控制电路(12)；其中积分式温度控制模块包括温度传感器(4)、加热板(3)；测量模块包括U型玻璃管(2)和压力传感器(11)；动力模块包括直流蠕动泵(5)、电磁阀组和硅胶管道(13)，其特征在于：

1)包括试管放置模块，该模块包括旋转步进电机(19)、试管、放置试管的试管转盘(20)及接近定位器(18)，试管转盘(20)安装在旋转步进电机(19)的转轴上，接近定位器(18)安装在靠近试管转盘(20)边缘的位置，接近定位器(18)的信号输出线、旋转步进电机(19)的控制信号线与信号处理及控制电路(12)相连；

2)包括双电位探针自动分层进样模块，该模块包括悬置于试管转盘上方的双电位探针(24)及其升降驱动机构，其中双电位探针的吸样口通过硅胶导管(13)及电磁阀与U型玻璃管(2)底部连通。

2、根据权利要求1所述的仿生智能型血液流变仪，其特征是：上述双电位探针自动分层进样模块中的双电位探针(24)的升降驱动机构包括探针步进电机(21)、传动皮带(22)、触点定位器(25)、滑动器(26)、支架(27)，其中探针步进电机(21)固定在滑动支架(27)下方，滑动器(26)卡在滑动支架(27)上，触点定位器(25)安装在滑动支架(27)顶端，传动皮带(22)套着探针步进电机(22)的转动轮和滑动支架(27)上的转动轮，并通过连接杆与滑动器(26)连接，带动滑动器(26)的上下移动，双电位探针(23)固定在滑动器(26)的悬臂上，双电位探针(23)的输出信号线、触点定位器(25)的信号线、探针步进电机(21)的控制信号线分别与探针控制电路(12)相连。

3、根据权利要求1所述的仿生智能型血液流变仪，其特征是：所述加热板(3)、温度传感器(4)、U型玻璃管(2)安装在一绝热密封盒(1)内，压力传感器(11)通过硅胶管(13)与U型玻璃管(2)相连，压力传感器(11)输出的信号通过信号线传送到信号处理及控制电路(12)作采样处理，并将处理数据传送到微型计算机根据特定公式运算得出结果。

4、如权利要求1所述的仿生智能型血液流变仪，其特征在于：所述红外液位定量模块包括红外发光器、接收器组(15)，其中红外发光器，接收器组对称安装在U型玻璃管(2)右竖管两边，并通过信号线(16)与信号处理及控制电路(12)相连。