一种自适应吸样检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种自适应吸样检测装置。


背景技术：

2.目前在医疗器械检测领域，随着检测准确性要求越来越高，对采样准确性要求也越来越高，因此对血样吸取的检测装置和检测方法要求也越来越高。血液分析仪通过使用采样针把试管的血液吸入仪器分血阀中，使分血阀中各个定量管路充满血液，各定量管路里面的血液用于不同的液路流程以检测血液中各指标的含量。
3.但是，如果试管中血液含量不足或者吸样部件出现故障会导致吸入的血样有气泡，使得分血阀内部各定量管路的样本含量不准确，从而影响血液分析仪检测结果的准确性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种自适应吸样检测装置，能够通过连续采集分血阀前后的血液传感器的数据获知整个吸血过程血样中的气泡数量和气泡的大小从而获知吸血过程是否正常，提升血液分析仪检测结果的准确性。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的一种自适应吸样检测装置，包括采样针、第一血液传感器、分血阀和第二血液传感器，所述采样针通过管路与所述第一血液传感器连接，所述分血阀的前端通过管路与所述第一血液传感器连接，所述分血阀的后端通过管路与所述第二血液传感器连接。
6.通过连续采集所述分血阀前后的所述第一血液传感器和所述第二血液传感器的数据，获知整个吸血过程血样中的气泡数量和气泡的大小从而获知吸血过程是否正常，以此判断血液分析仪吸样分血过程是否正常，以此提升血液分析仪的吸样检测的准确性。
7.其中，所述自适应吸样检测装置还包括连接电路，所述第一血液传感器和所述第二血液传感器均通过所述连接电路与血液分析设备的电路板电线连接，所述连接电路包括电阻r21、电阻r22、稳压二极管d25和电容c56，所述电阻r21的一端与电路板的端口2连接，所述电阻r21的一端分别与模数转换器、所述电阻r22、所述稳压二极管d25和所述电容c56连接，所述电阻r22、所述稳压二极管d25和所述电容c56并联接地。
8.其中，所述连接电路还包括电压互感器pt4，所述电压互感器pt4连接于所述电阻r21和所述电容c56的连接处。
9.其中，所述连接电路还包括电阻r32，所述电阻r32的一端分别与电路板的端口1和端口3连接，所述电阻r32的另一端与5v电源连接。
10.通过所述连接电路的设置，能够使得所述第一血液传感器和所述第二血液传感器连接到血液分析仪的电路板上，进行数据的传输。
11.本实用新型的一种自适应吸样检测装置，通过所述采样针下针吸样前，采集所述分血阀前端和后端的电压值，作为本底值；待下针吸样后判断分血阀前端的所述第一血液
传感器是否有血样；然后通过液路程序把血样吸到分血阀后端，同时不断采集所述第一血液传感器的数据来判断是否采集到气泡、若采集到气泡，则记录气泡通过的时长和气泡个数；判断分血阀前后端是否都有血样，若以上条件都满足则认为吸血正常，否则认为不正常。通过获知吸入的血样中是否有气泡和气泡的大小可以获知吸样的准确性，进而提高血液分析仪参数测量的准确性。通过所述第一血液传感器和所述第二血液传感器可以采集信号并进行逻辑算法分析，进而能够有效避免吸血不正常被误判为吸血正常的情况，提高血液分析仪吸样检测的准确率。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本实用新型的自适应吸样检测装置的结构示意图。
14.图2是本实用新型第一血液传感器和第二血液传感器电平理论变化情况示意图。
15.图3是本实用新型实现血液分析仪吸血检测的具体流程图。
16.图4是本实用新型的连接电路接线图。
17.101-采样针、102-第一血液传感器、103-分血阀、104-第二血液传感器。
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.请参阅图1至图4，本实用新型提供了一种自适应吸样检测装置，包括采样针101、第一血液传感器102、分血阀103和第二血液传感器104，所述采样针101通过管路与所述第一血液传感器102连接，所述分血阀103的前端通过管路与所述第一血液传感器102连接，所述分血阀103的后端通过管路与所述第二血液传感器104连接。
21.在本实施方式中，管路采用透明材料制成，图1中带箭头的虚线表示透明管路，并且由于血液的透光率比稀释液和空气的低，通过对射式光耦检测所述分血阀103的前后透明管路的透光率，可以判断其中是否有血液。具体为：在所述采样针101下针吸样前，采集所述分血阀103前后端的所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104作为本底值；之后下针吸样后判断所述分血阀103前端的所述第一血液传感器102是否有血样；然后通过液
路程序把血样吸到所述分血阀103的后端，同时不断采集这段时间所述第一血液传感器102的数据来判断是否采集到气泡，如果采集到气泡则记录气泡通过的时长和气泡个数。此时判断分血阀103前后端是否都有血样，如果以上条件都满足则认为吸血正常，否则认为不正常。
22.通过连续采集所述分血阀103前后的所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104的数据获知整个吸血过程血样中的气泡数量和气泡的大小从而获知吸血过程是否正常。因此获知吸入的血样中是否有气泡和气泡的大小可以获知吸样的准确性，进而提高血液分析仪参数测量的准确性。通过血液传感器可以采集信号并进行逻辑算法分析，能有效避免吸血不正常被误判为吸血正常的情况，提高血液分析仪吸样检测的准确率。
23.进一步地，所述自适应吸样检测装置还包括连接电路，所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104均通过所述连接电路与血液分析设备的电路板电线连接，所述连接电路包括电阻r21、电阻r22、稳压二极管d25和电容c56，所述电阻r21的一端与电路板的端口2连接，所述电阻r21的一端分别与模数转换器、所述电阻r22、所述稳压二极管d25和所述电容c56连接，所述电阻r22、所述稳压二极管d25和所述电容c56并联接地。
24.所述连接电路还包括电压互感器pt4，所述电压互感器pt4连接于所述电阻r21和所述电容c56的连接处。
25.所述连接电路还包括电阻r32，所述电阻r32的一端分别与电路板的端口1和端口3连接，所述电阻r32的另一端与5v电源连接。
26.在本实施方式中，所述连接电路的设置，能够使得所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104连接到血液分析仪的电路板上，进行数据的传输。
27.一种自适应吸样检测装置的检测方法，包括如下步骤：
28.采样针101下针吸样前，采集所述分血阀103前端和后端的电压值，作为本底值；
29.待下针吸样后判断分血阀103前端的所述第一血液传感器102是否有血样；
30.然后通过液路程序把血样吸到分血阀103后端，同时不断采集所述第一血液传感器102的数据来判断是否采集到气泡、若采集到气泡，则记录气泡通过的时长和气泡个数；
31.判断分血阀103前后端是否都有血样，若以上条件都满足则认为吸血正常，否则认为不正常。
32.所述第一血液传感器103和所述第二血液传感器的检测电平大小与透光率呈正比；
33.待下针吸样后判断分血阀103前端的所述第一血液传感器102是否有血样的判断依据为：
34.将所述第一血液传感器102采集到的电平与所述本底值进行比较，若在所述本底值的预设阈值之下，则获知吸样过程采集到的是血液；
35.然后通过液路程序把血样吸到分血阀103后端，同时不断采集所述第一血液传感器102的数据来判断是否采集到气泡、若采集到气泡，则记录气泡通过的时长和气泡个数包括：
36.连续采集所述第一血液传感器102的电平，根据时间先后顺序绘制曲线图；
37.若出现电平采集值在所述本底值的预设阈值之上的情况，则记录连续出现此情况的数据个数和出现此情况的次数；
38.其中，出现的次数表示血液分析仪吸样分血过程中气泡的个数，连续出现此情况的数据个数表示血液分析仪吸样分血过程中出现的最大气泡通过所述第一血液传感器102的时间。
39.具体的，将所述第一血液传感器102接入所述采样针101与所述分血阀103前端之间的管路，将所述第二血液传感器104接入所述分血阀103后端的管路即完成了硬件的安装。
40.图3的具体流程说明如下：在步骤bz201中，采集所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104的电压值，作为本底值。
41.当气泡个数小于10个，同时最大气泡通过血液传感器的时间小于10毫秒，则认为血液分析仪吸血正常，否则判断血液分析仪吸血失败。
42.在判断分血阀103前后端是否都有血样，若以上条件都满足则认为吸血正常，否则认为不正常的步骤之前，包括：
43.在吸血和分血完成后，同时检测第一血液传感器102和第二血液传感器104的电压值是否在所述本底值的预设阈值以下，若在，则表明分血阀103前后都有血样，血液分析仪吸血正常，若不在，则判断血液分析仪吸血失败。
44.在判断分血阀103前后端是否都有血样，若以上条件都满足则认为吸血正常，否则认为不正常的具体判断依据为：
45.判断所述第一血液传感器102的检测电平是否在所述本底值的预设阈值之下；
46.所述第一血液传感器102检测到的气泡个数是否小于10个和单个气泡最大值是否小于10毫秒；
47.所述第一血液传感器102的检测电平是否在所述本底值的预设阈值之下；
48.若三个条件均满足，则血液分析仪吸血正常，若其中任一个不满足，则血液分析仪吸血失败。
49.所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104的检测电平的计算公式如下：v＝α*k；
50.其中，v为血液传感器的检测电平，α为分血阀103前、后管路的透光率(单位为w)，k为检测电路的光电转化系数(单位为mv/w)。由以上公式推断出管路中为血样和稀释液时，所述第一血液传感器或者所述第二血液传感器的检测电平的比值为：v
血液
/v
稀释液
＝α
血液
/α
稀释液
，由此推断出血液传感器发光功率的衰减、管路透明度的改变，对管路中不同稀释液和血样的透光率的比值并无影响。
51.在步骤bz202中，当血液充满了管路，传感器电压会比管路充满稀释液或者空气低很多。因为稀释液对光有汇聚作用，透光率最高；空气透光率约为稀释液的一半；血液的透光率远低于稀释液和空气。血液传感器根据透光率的高低输出不同的电压，透光率越高输出电压越高。
52.所述第一血液传感器102和所述第二血液传感器104的检测电平的计算公式如下：v＝α*k；
53.其中，v为血液传感器的检测电平，α为分血阀103前、后管路的透光率(单位为w)，k为检测电路的光电转化系数(单位为mv/w)。由以上公式推断出管路中为血样和稀释液时，所述第一血液传感器或者所述第二血液传感器的检测电平的比值为：v
血液
/v
稀释液
＝α
血液
/
α
稀释液
，由此推断出血液传感器发光功率的衰减、管路透明度的改变，对管路中不同稀释液和血样的透光率的比值并无影响，这个比值是稳定的。
54.利用稀释液与血样之间相对固定的透光率差异，即预设比例，来判断流过管路的东西是否为血样，这种判断方法不受管路老化、光耦发光强度下降或血样颜色较淡等因素的影响，准确性较高，所以此设计可以自适应不同管路的不同型号的仪器。此预设比例可以根据经验设为25％。预设阈值即管路充满稀释液时血液传感器的电压采集值与预设比例的乘积。
55.因此，在血液分析仪的吸样过程中，可以采用stm32的adc功能等具备采集电平的器件采集血液传感器检测电平的模拟量，根据采集到的检测电平与步骤bz201中得到的本底值做比较，当小于预设比例即可获知吸样过程采集到的是血液，从而满足步骤bz205的条件，否则判断血液分析仪吸血失败。
56.在步骤bz203中，连续采集第一血液传感器102的电平，根据时间先后顺序绘制其电压曲线如图2所示，正常情况下此步骤的电压如图2第三阶段所示的样式。在步骤bz202中第一血液传感器102的电平变化情况如图2第一和第二阶段所示样式。在此步骤中理论上其电压值应该在预设阈值以下，如果出现采集值在预设阈值以上的情况则记录连续出现此情况的数据个数和出现此情况的次数。出现的次数表示血液分析仪吸样分血过程中气泡的个数，连续出现此情况的数据个数表示血液分析仪吸样分血过程中出现的最大气泡通过血液传感器的时间。根据经验，当气泡个数小于10，同时最大气泡通过血液传感器的时间小于10毫秒则认为此步骤正常，从而满足步骤bz206的条件，否则判断血液分析仪吸血失败。
57.在步骤bz204中，在血液分析仪吸血和分血完成后，同时检测第一血液传感器102和第二血液传感器104的电压值是否在预设阈值以下，如果在表明分血阀103前后都有血样，从而满足步骤bz207的条件，否则判断血液分析仪吸血失败。
58.在步骤bz208中，判断步骤bz205/bz206/bz207是否都满足，如果满足则判断血液分析仪吸血成功，否则判断血液分析仪吸血失败。
59.综上所述，本实用新型的一种自适应吸样检测装置，能够检血，能够检气泡，提高了血液分析仪吸样检测的准确率，提高血液分析仪参数测量的准确性，减少了医疗仪器检测出错的风险。
60.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。