一种自动化血培养系统校准装置的制作方法

本发明属于自动化血培养系统质量控制技术领域，具体涉及一种自动化血培养系统校准装置。

背景技术：

自动化血培养系统(automatedbloodculturesystem)(以下简称血培养系统)是一种采用荧光法或光电显色法原理，用于临床实验室在体外对人体血液或其他无菌体液中的微生物连续培养、自动检测和判断培养结果(阳性或阴性)的系统，该系统包括血液培养仪及相配套的培养基。由于血培养系统在临床检验微生物分析领域的广泛应用和经常对外提供检测的数据，对其进行校准是必须的。

目前血培养系统的校准虽然可参考yy/t0656-2008《自动化血培养系统》采用温度传感器进行温度准确度及波动度的校准和采用标准菌株开展阳性测试，但是无法发现可能存在的假阴性以及缺少针对血培养系统孵育模块内部孔间温度差异和光学系统的性能评价方法，校准方法很不完善。与此同时，cnas-gl028《临床微生物检验程序验证指南》要求针对血培养系统的孵育系统和光学系统以及软件是否按照制造商规定运行进行评价和功能核查，但是目前临床缺少相应的专用设备来开展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动化血培养系统校准装置，采用基于光学传感器和温度传感器的整合来实时监测自动化血培养系统运行过程中的光学和温度参数变化来同时校准自动化血培养系统的温度参数和光学参数；解决了使用标准菌株开展阳性测试程序复杂及不能发现假阴性，且温度系统的校准不能与标准菌株阳性测试同步进行的问题，及光学系统校准方法缺失的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动化血培养系统校准装置，包括数据接收终端和若干校准单元；

所述校准单元包括上壳体、下壳体、充电接口、光学传感器、温度传感器和校准电路；

所述上壳体和下壳体组装为校准单元壳体，所述校准单元壳体底部凹陷，用于保护校准单元的内部结构；所述充电接口，用于校准单元充电；所述光学传感器设于校准单元壳体底部凹陷中心，用于监测光学数据；所述温度传感器设于校准单元底部一侧，用于监测温度数据；所述校准电路用于校准温度数据和光学数据；

所述数据接收终端包括显示模块、控制按键和接收电路；

所述接收电路用于接收并处理所述校准单元的温度数据和光学数据；所述显示模块用于显示接收电路的处理结果；所述控制按键用于控制数据接收终端的开关和调节查看显示模块的显示结果。

优选的，上述校准单元在测试时采用对称式分布。

优选的，上述校准单元壳体为瓶装结构，最小尺寸长度为100.5mm，直径为34.8mm，与临床用血培养瓶的尺寸保持一致，并配置不同尺寸的镶嵌套管，用于将套管镶嵌到校准单元的外部，以便校准时匹配放入不同厂商型号的自动化血培养系统内部放置血培养瓶的孔中。

优选的，上述光学传感器包含一个或多个硅光电池，用于监测自动化血培养系统放置血培养瓶的凹陷孔底部的发射光，由放置血培养瓶的凹陷孔底部产生的发射光在光学传感器的方向上发射。

优选的，上述光学传感器设有一个余弦校正器，所述余弦校正器用于收集180°立体角内的辐射，从而消除校准单元光线收集取样几何结构中的光学接口问题。

优选的，上述校准单元还包括存储芯片、电池和天线；

所述存储芯片用于存储所述光学传感器和温度传感器采集的光学和温度数据；

所述电池用于提供校准单元正常续航所需的能量；

所述天线设于校准单元的上部，与存储芯片偶联，用于将所述存储芯片存储的光学数据和温度数据无线传输至数据接收终端。

优选的，上述校准电路包括信号调理模块a、信号调理模块b、模/数转换模块、zigbee主控制器、无线信号功率放大模块和锂电池及充电模块；

所述信号调理模块a和信号调理模块b分别用于调理温度传感器和光学传感器采集的数据；

所述模/数转换模块用于采集数据的模数转换处理；

所述zigbee主控制器和无线信号功率放大模块，用于控制命令的发送和数据的传输；

所述锂电池及充电模块用于校准电路的充电。

优选的，上述接收电路包括收发模块、数据处理模块和锂电池及充电模块；

所述zigbee通讯模块和无线信号功率放大模块，用于接收终端节点传输过来的数据和向终端节点发送控制命令；

所述蓝牙通讯模块，用于将主控制器处理后的数据发送至与蓝牙通讯模块相连的终端设备；

所述主控制器，用于接收并处理zigbee通讯模块发送的数据；

所述锂电池及充电模块，用于实现锂电池的电源转换，为主控制器模块、zigbee模块、无线信号功率模块和蓝牙通讯模块供电。

优选的，上述接收电路还包括数据接口，用于传输存储在数据接收终端中的参数，进行校准结果的后续评估。

优选的，上述自动化血培养系统校准装置还包括专用盛放箱体，用于屏蔽机械冲击、压力或湿度；所述专用盛放箱体设有凸起，与校准单元壳体底部凹陷匹配，所述凸起设有充电接口公头，充电接口母头设于校准单位壳体的底部凹陷部位，用于校准单元的一体化充电。

本发明具有如下优点：

本发明自动化血培养系统校准装置可以代替标准菌株作为自动化血培养系统校准介质，其性能稳定可靠，校准操作中不需要配制标准菌株阳性培养液和大量血培养瓶，使用成本低，可有效发现血培养系统存在假阴性的原因，可实现光学参数和温度参数的同步校准，节省校准时间，适用面比较广。

附图说明

图1为本发明一种自动化血培养系统校准装置的实施例原理结构示意图；

图2为本发明一种自动化血培养系统校准装置的实施例的校准单元模型示意图；

图2中，1-上壳体，2-下壳体，3-充电接口母头，4-光学传感器，5-温度传感器；

图3为本发明一种自动化血培养系统校准装置的实施例的数据接收终端模型示意图；

图3中，6-显示模块，7-控制按键；

图4为本发明一种自动化血培养系统校准装置的实施例的校准电路结构图；

图5为本发明一种自动化血培养系统校准装置的实施例的接收电路结构图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，鉴于温度和光学参数是自动化血培养系统主要的校准参数，本实施例一种自动化血培养系统校准装置，包括1个数据接收终端和9个校准单元；

测试时，校准单元对称式布置，在自动化血培养系统边缘和中央区域均应布置校准单元，校准时不影响自动化血培养系统的正常工作状态，通过数据接收终端对接收到的校准数据进行分析处理。

温度传感器4测量范围为(0～50)℃，最大允许误差为±0.1℃；光学传感器3波长范围是(360～720)nm，照度是(0～200000)lx，最大允许误差为±5％。

实施例中，所述自动化血培养系统校准装置还包括专用盛放箱体，以便屏蔽对自动化血培养系统校准装置的校准单元、数据接收终端、镶嵌套管及外接电源线的影响因素，如机械冲击，压力或湿度。

如图2所示，所述校准单元包括上壳体1、下壳体2、充电接口3、光学传感器4、温度传感器5和校准电路；

所述上壳体1和下壳体2组装为校准单元壳体，其材质主要由聚醚醚酮(peek)树脂组成。所述校准单元壳体底部凹陷，用于保护校准单元的内部结构；

实施例中，所述校准单元壳体为瓶装结构，最小尺寸长度为100.5mm，直径为34.8mm，与临床用血培养瓶的尺寸保持一致，并配置不同尺寸的镶嵌套管，用于将套管镶嵌到校准单元的外部，以便校准时可匹配放入不同厂商型号的自动化血培养系统内部放置血培养瓶的孔中，在使用时校准单元可增减及自动组网。

所述充电接口3母头位于校准单位的底部凹陷部位，其与专用盛放箱体内部校准单元槽底部凸起的充电接口3公头相匹配，校准单元不用时即可插入到校准单元槽内进行一体化充电。

所述光学传感器4设于校准单元壳体底部凹陷中心，其探头裸露表面是一个直径为4mmd的圆孔，用于监测光学数据；

实施例中，所述光学传感器4包含一个或多个硅光电池，用于监测自动化血培养系统放置血培养瓶的凹陷孔底部的发射光，由放置血培养瓶的凹陷孔底部产生的发射光在光学传感器的方向上发射。

所述温度传感器5设于校准单元底部一侧，用于监测温度数据；

实施例中，所述光学传感器5设有一个余弦校正器，所述余弦校正器可用于将自动化血培养系统校准装置校准单元收集180°立体角内的辐射(光线)，从而消除了校准单元光线收集取样几何结构中的光学接口问题。

所述校准电路用于校准温度数据和光学数据；

实施例中，所述校准单元还包括存储芯片、电池和天线；

所述存储芯片用于存储所述光学传感器和温度传感器采集的光学和温度数据；

所述电池用于提供校准单元正常续航所需的能量；

所述天线设于校准单元的上部，与存储芯片偶联，用于将所述存储芯片存储的光学数据和温度数据无线传输至数据接收终端。

如图4所示，实施例中，所述校准电路包括信号调理模块a、信号调理模块b、模/数转换模块、zigbee主控制器、无线信号功率放大模块和锂电池及充电模块；

所述信号调理模块a和信号调理模块b分别用于调理温度传感器和光学传感器采集的数据；

所述模/数转换模块用于采集数据的模数转换处理；

所述zigbee主控制器和无线信号功率放大模块，用于控制命令的发送和数据的传输；

所述锂电池及充电模块用于校准电路的充电。

自动化血培养系统校准装置在工作时，由9个校准单元实时监测自动化血培养系统9个不同的放置血培养瓶凹陷孔位置内的温度和光学参数，在这个血培养系统运行过程中，需要保持孵育模块温度的恒定，系统的光源输出信号周期性变化。

如图3所示，所述数据接收终端包括显示模块6、控制按键7和接收电路；

所述显示模块6用于显示经过数据处理模块处理分析后的多个校准单元温度参数和和光学参数校准结果，显示的方式包括数字显示和曲线显示；

所述控制按键7用于控制数据接收终端的开关和调节查看显示模块6的显示结果；

所述接收电路用于接收并处理所述校准单元的温度数据和光学数据；

如图5所示，实施例中，所述接收电路包括zigbee通讯模块、无线信号功率放大模块、蓝牙通讯模块、主控制器和锂电池及充电模块；

所述zigbee通讯模块和无线信号功率放大模块，用于接收终端节点传输过来的数据和向终端节点发送控制命令；

所述蓝牙通讯模块，用于将主控制器处理后的数据发送至与蓝牙通讯模块相连的终端设备；

所述主控制器，用于接收并处理zigbee通讯模块发送的数据；

处理后数据显示显示在液晶显示屏上；

所述锂电池及充电模块，用于实现锂电池的电源转换，为主控制器模块、zigbee模块、无线信号功率模块和蓝牙通讯模块供电。

实施例中，所述接收电路还包括数据接口，用于传输存储在数据接收终端中的参数，所述接口可以包括电连接，该接口可以适用于通信，与外部计算机的电子部件或aap端连接。

在实施过程中，数据接收终端显示的光学参数和温度参数可以传输到计算机或aap端等外部装置，所传输的信息可用于校准结果的后续评估。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。