一种便携式全自动凝血分析仪及系统的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种便携式全自动凝血分析仪及包括该便携式全自动凝血分析仪的便携式全自动凝血分析仪系统。

背景技术

近年来随着我国经济水平的提高及医疗水平的提高，凝血分析仪已经普遍在医院使用。血液的液体状态是通过人体的止血功能来保持的，人体止血功能包括血管、血小板、凝血和纤溶系统三个主要方面，这三方面之间相互作用且相互调控，一旦止血功能发生异常即可能出现病理性出血或血栓形成。而凝血分析是指通过仪器对血栓和止血系统中相关成分进行分析，并应用于出血、血栓性疾病的诊断、治疗及预先判断，它广泛应用于临床各科，如心内科的心梗；溶栓抗凝治疗；神经内科的脑梗塞；溶栓治疗；传染科的重症肝炎；vk因子缺乏；外科的dic、dvt、vk因子缺乏、器官移植；妇产科的dic、习惯性流产；儿科的遗传性凝血因子缺乏，血小板功能缺陷等，其分析结果成为判断分析各种病理的主要依据。

目前市场上的凝血分析仪主要基于两种方法：磁珠法、光学法。磁珠法是利用磁珠摆动切割磁力线产生电信号的原理，通过监测磁珠摆动幅度来判断凝固点，当磁珠摆动浮动衰减为50%时认为凝固点到达。这种方法成本高，对设备制造工艺要求高；光学法是通过对血液凝固过程中的浊度变化进行光学分析来确定凝固点。光学法成本低、精度高，目前新型的凝血分析仪一般采用光学法。传统的光学凝血分析仪一般由全自动探针及附属控制装置、若干试剂杯存放槽、若干血液样本杯存放槽、冷却装置、试剂盘、显示器等装置组成。这类光学凝血分析仪的不足是构造复杂易损坏；成本高，阻碍了仪器的推广普及。

因此，如何提供一种结构简单、功能可靠且适用范围广的凝血分析仪成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种便携式全自动凝血分析仪及包括该便携式全自动凝血分析仪的便携式全自动凝血分析仪系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种便携式全自动凝血分析仪，其中，所述便携式全自动凝血分析仪包括：试剂盘、温控装置、运动装置、光控装置和主控板，所述试剂盘包括试剂注入槽，所述试剂注入槽内设置预先固化的干燥处理试剂，所述温控装置、运动装置和光控装置均与所述主控板通信连接，且所述温控装置、运动装置和光控装置均与所述试剂盘连接，

所述温控装置能够根据所述主控板发送的加热控制指令对所述试剂盘加热以及实时检测试剂盘的温度，并能够将实时检测到的温度数据反馈至所述主控板；

所述运动装置能够根据所述主控板发送的运动控制指令带动所述试剂盘进行旋转运动；

所述光控装置能够根据所述主控板发送的光学控制指令对所述试剂盘进行光学检测。

优选地，所述温控装置包括薄膜电热丝和数字温度传感器，所述薄膜电热丝能够在所述主控板的控制下对所述试剂盘加热，所述数字温度传感器能够实时检测试剂盘的温度，并能够将实时检测到的温度数据反馈至所述主控板。

优选地，所述温控装置还包括电源，所述电源与所述薄膜电热丝连接，所述电源能够在所述主控板的加热控制指令下接通或断开所述薄膜电热丝。

优选地，所述运动装置包括直流伺服电机和伺服电机控制器，所述直流伺服电机与所述伺服电机控制器连接，所述伺服电机控制器能够接收所述主控板发送的运动控制指令，所述直流伺服电机能够在所述伺服电机控制器的控制下带动所述试剂盘旋转。

优选地，所述光控装置包括光发射器、光接收器和模数转换模块，所述光发射器能够根据所述主控板发送的光学控制指令发出特定波长的光，所述光接收器能够接收到特定波长的光，且能够根据特定波长的光对试剂盘内的血液样本进行光学检测并得到检测结果，所述模数转换模块能够将所述检测结果进行模数转换后发送至所述主控板。

优选地，所述光发射器包括波长调整器、光纤和发射头，所述波长调整器和所述光纤的一端连接，所述光纤的另一端与所述发射头连接，所述波长调整器发出的特定波长的光经过所述光纤传输至所述发射头，所述发射头将所述特定波长的光发出。

优选地，所述波长调整器包括滤光盘，所述滤光盘上设置多个滤光孔，每个所述滤光孔均设置特定波长的滤光片。

优选地，所述发射头设置在所述试剂盘的底部，所述试剂盘的底部设置有检测透光孔，所述发射头发出的所述特定波长的光能够透过所述检测透光孔对试剂盘内的血液样本进行光学检测。

优选地，所述便携式全自动凝血分析仪还包括显示装置和通信模块，所述显示装置和通信模块均与所述主控板通信连接，所述显示装置能够显示所述温控装置反馈的温度数据以及光控装置的光学检测结果，且能够实现人机交互，所述通信模块能够实现所述主控板与外界的通信。

作为本发明的第二个方面，提供一种便携式全自动凝血分析仪系统，其中，所述便携式全自动凝血分析仪系统包括服务器、终端和前文所述的便携式全自动凝血分析仪，所述服务器与所述便携式全自动凝血分析仪通信连接，所述服务器能够存储所述便携式全自动凝血分析仪的分析与检测数据，所述终端与所述服务器通信连接，所述终端能够提供用户查看、管理以及打印所述分析与检测数据。

本发明提供的便携式全自动凝血分析仪，一是采用光学法作为理论基础，能够采用光学凝固法、免疫法、发色底物法检测血液凝固系统、血液抗凝系统、血液纤溶系统，可检测血液类的多种疾病，使用范围广泛；二是去除了传统光学凝血分析仪的三坐标自动探针、试剂杯存放槽、血液样本存放槽及附属的控制、冷却装置，体积减小、成本降低、可靠性增加，不仅大医院可以使用，社区医院、诊所也可以使用，增加了仪器的普及率；三是采用了固化试剂盘，试剂预先干燥、固化在试剂盘的试剂注入槽中，降低了对仪器使用环境的要求；四是具有联网功能，通过物联网方法采集检测结果，使仪器实现了信息化、远程化、大数据化。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的便携式全自动凝血分析仪的结构示意图。

图2为本法明提供的便携式全自动凝血分析仪的第一种实施方式结构示意图。

图3为本法明提供的便携式全自动凝血分析仪的第二种实施方式结构示意图。

图4为本法明提供的便携式全自动凝血分析仪的第三种实施方式结构示意图。

图5为本发明提供的便携式全自动凝血分析仪系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种便携式全自动凝血分析仪，其中，如图1所示，所述便携式全自动凝血分析仪10包括：试剂盘100、温控装置200、运动装置300、光控装置400和主控板500，所述试剂盘100包括试剂注入槽，所述试剂注入槽内设置预先固化的干燥处理试剂，所述温控装置200、运动装置300和光控装置400均与所述主控板500通信连接，且所述温控装置200、运动装置300和光控装置400均与所述试剂盘100连接，

所述温控装置200能够根据所述主控板500发送的加热控制指令对所述试剂盘100加热以及实时检测试剂盘100的温度，并能够将实时检测到的温度数据反馈至所述主控板500；

所述运动装置300能够根据所述主控板500发送的运动控制指令带动所述试剂盘100进行旋转运动；

所述光控装置400能够根据所述主控板500发送的光学控制指令对所述试剂盘100进行光学检测。

本发明提供的便携式全自动凝血分析仪，一是采用光学法作为理论基础，能够采用光学凝固法、免疫法、发色底物法检测血液凝固系统、血液抗凝系统、血液纤溶系统，可检测血液类的多种疾病，使用范围广泛；二是去除了传统光学凝血分析仪的三坐标自动探针、试剂杯存放槽、血液样本存放槽及附属的控制、冷却装置，体积减小、成本降低、可靠性增加，不仅大医院可以使用，社区医院、诊所也可以使用，增加了仪器的普及率；三是采用了固化试剂盘，试剂预先干燥、固化在试剂盘的试剂注入槽中，降低了对仪器使用环境的要求；四是具有联网功能，通过物联网方法采集检测结果，使仪器实现了信息化、远程化、大数据化。

具体地，如图1所示，本发明提供的便携式全自动凝血分析仪，去除了传统光学凝血分析仪的三坐标自动探针、试剂杯存放槽、血液样本存放槽及附属的控制、冷却装置，且其体积减小、成本降低、可靠性增加，不仅大医院可以使用，社区医院、诊所也可以使用，增加了仪器的普及率。因此在本实施例中该便携式全自动凝血分析仪包括试剂盘100、温控装置200、运动装置300、光控装置400以及主控板500。具体的，试剂盘100为用来存放试剂以及用于检测样品的仪器，其上还设置有试剂注入槽与检测透光孔，且试剂盘100样式为传统试剂盘，但是摒弃了传统试剂盘现场添加试剂的方法，试剂盘100的试剂注入槽内预先放置固化了干燥处理的试剂，因此降低了仪器对使用环境的要求，且适合了便携式要求；而温控装置200、运动装置300以及光控装置400均与主控板500之间建立连接通信，三者分别对试剂盘100进行加热、运动混匀以及光学检测，且本实施例中主控板500采用的是现有技术中已存有的主芯片为stm32f407vet6，功能为运行预设的程序。

需要说明的是，本实施例中采用光学比浊法作为理论基础，能够采用光学凝固法、免疫法、发色底物法检测血液凝固系统、血液抗凝系统、血液纤溶系统，可检测血液类的多种疾病，使用范围广泛。其中光学比浊法是根据血浆凝固过程中浊度的变化来测定凝血功能。

在本实施例中采用光学比浊法检测，通过光控装置400的光学检测系统，首先通过温控装置200对预先放置固化了干燥处理的试剂盘100进行加热以及通过运动装置300对试剂盘100进行旋转操作，将血液样本和试剂充分混合后，再以光控装置400发射出给定检测光透射预先放置固化了干燥处理的试剂盘100中，将透射光信号接收处理后传输至主控板500中进行数据处理，从而完成对血液样本的凝血功能检测。

具体地，如图2所示，所述温控装置200包括薄膜电热丝201和数字温度传感器202，所述薄膜电热丝201能够在所述主控板500的控制下对所述试剂盘100加热，所述数字温度传感器202能够实时检测试剂盘100的温度，并能够将实时检测到的温度数据反馈至所述主控板500。

进一步具体地，所述温控装置200还包括电源203，所述电源203与所述薄膜电热丝201连接，所述电源203能够在所述主控板500的加热控制指令下接通或断开所述薄膜电热丝201。

进一步的，如图2所示，温控装置200包括薄膜电热丝201和数字温度传感器202，该温控装置200接收主控板500发出的指令，并由薄膜电热丝201执行；并通过数字温度传感器202实时检测温度数据，将温度数据反馈至主控板500，且主控板500控制电源203与薄膜电热丝201的接通与断开。

需要说明的是，通过薄膜电热丝201与试剂盘100的接触传热进行加热操作只是本实施例中的一种优选，本领域技术人员此处不难预见，若要实现对试剂盘100的加热，还能够采用其他的加热仪器，例如电热膜或者电加热片，其中电热膜制热原理是产品在电场的作用下，发热体中的碳分子团产生“布朗运动”，碳分子之间发生剧烈的摩擦和撞击，产生的热能以远红外辐射和对流的形式对外传递，其电能与热能的转换率高达98%以上。碳分子的作用使系统表面迅速升温。将电热膜暖采暖系统安装在墙地面上，热能就会源源不断地均匀传递到房间的每一个角落。电热膜之所以能够对空间起到迅速升温的作用，就在于其100%的电能输入被有效地转换成了超过66%的远红外辐射能和33%的对流热能。

具体地，如图3所示，所述运动装置300包括直流伺服电机301和伺服电机控制器302，所述直流伺服电机301与所述伺服电机控制器302连接，所述伺服电机控制器302能够接收所述主控板500发送的运动控制指令，所述直流伺服电机301能够在所述伺服电机控制器302的控制下带动所述试剂盘100旋转。

具体地，如图3所示，运动装置300包括直流伺服电机301和伺服电机控制器302，该伺服电机控制器302接收主控板500的运动指令，通过直流伺服电机301执行，以一定的速度带动试剂盘100旋转，且使得固化试剂盘100中的待测血液样本和试剂能够充分混合并在离心力的作用下流动到检测透光孔，能够提高检测精度。其中直流伺服电机301包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成，且直流伺服电机301分为有刷和无刷电机，由于无刷直流伺服电机的体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定，相对比较容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相，电机免维护不存在碳刷损耗的情况，效率很高，运行温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境，因此本实施例中能够采用无刷直流伺服电机，降低成本以及操作稳定简单，可靠性增加，从而降低仪器的使用环境要求。而伺服电机控制器302在本实施例是数控系统及其他相关机械控制领域的关键器件，一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位。其与主控板500之间建立通信，用于控制直流伺服电机301的运行。

具体地，如图4所示，所述光控装置400包括光发射器401、光接收器402和模数转换模块403，所述光发射器401能够根据所述主控板500发送的光学控制指令发出特定波长的光，所述光接收器402能够接收到特定波长的光，且能够根据特定波长的光对试剂盘100内的血液样本进行光学检测并得到检测结果，所述模数转换模块403能够将所述检测结果进行模数转换后发送至所述主控板500。

进一步具体地，所述光发射器401包括波长调整器404、光纤405和发射头406，所述波长调整器404和所述光纤405的一端连接，所述光纤405的另一端与所述发射头406连接，所述波长调整器404发出的特定波长的光经过所述光纤405传输至所述发射头406，所述发射头406将所述特定波长的光发出。

优选地，所述波长调整器404包括滤光盘，所述滤光盘上设置多个滤光孔，每个所述滤光孔均设置特定波长的滤光片。

具体地，所述发射头406设置在所述试剂盘100的底部，所述试剂盘100的底部设置有检测透光孔，所述发射头406发出的所述特定波长的光能够透过所述检测透光孔对试剂盘100内的血液样本进行光学检测。

参照图4中，光控装置400包括光发射器404、光接收器402、模数转换模块403、波长调整器404、光纤405以及发射头406。具体的，光发射器401根据设定发出特定波长的光用于检测血液样本，并由光接收器402接受光后将检测的结果经过模数转换模块403发送给主控板500；以及波长调整器404包括滤光盘，滤光盘上设置若干滤光孔，每个滤光孔设置给定波长的滤光片，光纤405将给定的光由波长调整器404引导至试剂盘100底部后由发射头406发射出去；发射头406发出的光通过检测透光孔后根据血样的凝固程度照射在光接收器402上产生不同强度的电信号，由模数转换模块403将电信号转为数字信号传给主控板500处理。

需要说明的是，本实施例中所指的光采用红外光，因此光发射器401优选为红外光发射器，其主要器件为红外发射二极管，将电能直接转换成近红外光不可见光并能辐射出去的发光器件；

波长调整器404为红外波长调整器，其主要为一步进电机带动滤光盘，滤光盘上设定了多个滤光孔，每个滤光孔有一个特定波长的滤光片，只有与滤光片波长相同的红外光才可以通过，从而实现了红外波长的调整；以及光纤405的作用是将选定的红外光由红外波长调整器引导至试剂盘100的底部；发射头406为红外光发射头，其为高透光玻璃，将光纤405引导的红外光发射出去；红外光发射头发出的红外光通过试剂盘100的检测透光孔后会根据血样的凝固程度照射在光接收器402上，该光接收器402则产生不同强度的电信号，光接收器402主要器件为红外接收二极管；且模数转换模块403将光接收器402的电信号转为数字信号传给主控板500处理，从而获得检测结果。

具体地，所述便携式全自动凝血分析仪10还包括显示装置600和通信模块700，所述显示装置600和通信模块700均与所述主控板500通信连接，所述显示装置600能够显示所述温控装置200反馈的温度数据以及光控装置400的光学检测结果，且能够实现人机交互，所述通信模块700能够实现所述主控板500与外界的通信。

作为本发明的第二个方面，提供一种便携式全自动凝血分析仪系统，其中，如图5所示，所述便携式全自动凝血分析仪系统1包括服务器20、终端30和前文所述的便携式全自动凝血分析仪10，所述服务器20与所述便携式全自动凝血分析仪10通信连接，所述服务器20能够存储所述便携式全自动凝血分析仪10的分析与检测数据，所述终端30与所述服务器10通信连接，所述终端30能够提供用户查看、管理以及打印所述分析与检测数据。

本发明提供的便携式全自动凝血分析仪系统，一是采用光学法作为理论基础，能够采用光学凝固法、免疫法、发色底物法检测血液凝固系统、血液抗凝系统、血液纤溶系统，可检测血液类的多种疾病，使用范围广泛；二是去除了传统光学凝血分析仪的三坐标自动探针、试剂杯存放槽、血液样本存放槽及附属的控制、冷却装置，体积减小、成本降低、可靠性增加，不仅大医院可以使用，社区医院、诊所也可以使用，增加了仪器的普及率；三是采用了固化试剂盘，试剂预先干燥、固化在试剂盘的试剂注入槽中，降低了对仪器使用环境的要求；四是具有联网功能，通过物联网方法采集检测结果，使仪器实现了信息化、远程化、大数据化。

应当理解的是，此处所述分析与检测数据包括前文所述检测结果以及检测过程中获得的数据。

具体地，本发明提供的便携式全自动凝血分析仪系统通过物联网方法采集检测结果，使仪器实现了信息化、远程化、大数据化。具体的，服务器20能够实现与便携式全自动凝血分析仪10的通信。通信模块700通过串口与主控板500之间通信，负责转发主控板500和服务器20之间的数据及指令；终端30与服务器20之间数据互通，用户通过终端30查看、管理及打印检测数据；显示装置600与主控板500之间互通，运行人机交互界面。服务器20为运行于云端的服务器，其主要运行linux操作及应用程序，负责接收、处理主控板500通过通信模块700传输来的数据，且服务器20采用阿里云服务，且通信模块700为nb-iot通信模块，其主芯片为bc95，使用中国电信的通信网络，它通过串口与主控板500通信，负责转发主控板500和服务器20之间的数据及指令。终端30还包括云端和移动设备，云端通过任意浏览器打开，通过登录后拥有对应账号的权限，能够查看、管理及打印检测数据；移动设备通过安装的app应用程序，登陆后拥有对应账号的权限，同样能够查看、管理及打印检测数据。在本实施例中各设备之间如主控板500与运动装置300通过串口通信；主控板500与光控装置400采用模数转换接口通信；主控板500与显示装置600采用串口通信；主控板500与通信模块700采用uart接口通信；通信模块700与服务器20采用无线通信；服务器20与客户端30采用有线或无线以太网。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。