六通道全自动凝血分析仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了六通道全自动凝血分析仪，其包括：主机部分和测量部分，测量部分包括：样本试剂一体装置、检测器、自动加样装置以及恒温控制单元，样本试剂一体装置用于放置样本和试剂，恒温控制单元对所述样本试剂一体装置和检测器进行恒温处理，所述自动加样装置将所述样本试剂一体装置中的样本试剂添加至所述检测器中检测。本实用新型的凝血分析仪为六通道全自动凝血分析仪，检测通道较多，检测速度快，并且检测通道独立，能够满足不同检测项目使用，能够远程维护，且增加了手动测试功能，是一种高效、低成本的全自动六通道凝血分析仪，能够满足县级医院和医学院特点市场的需求。
【专利说明】
六通道全自动凝血分析仪
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及医疗器械领域，尤其是凝血分析仪，具体涉及六通道全自动凝血分析仪。
【背景技术】
[0002]随着医疗技术的提高，凝血分析已经是医院中常规的分析手段，目前常用的全自动凝血分析仪，大多都存在一些缺陷，例如操作复杂、故障率高、准确度低、使用成本高，因为这些凝血分析仪的检测方法是磁珠法。另外目前的凝血分析仪还存在检测通道较少、检测速度不快、样本位较少、试剂位较少，不能远程服务等缺陷。
[0003]磁珠法凝血分析仪利用磁珠摆动过程中对磁力线的切割所产生的电信号，对磁珠摆动幅度进行监控，当磁珠摆动幅度衰减到50%确定凝固终点。这种检测方法存在问题是:每次检测需要加磁珠，从而导致检测检测方法复杂、检测成本高，因磁珠质量难有保障从而易导致测试误差，且磁珠法对检测杯壁光滑度要求很高。因此，基于磁珠法的凝血分析仪具有操作复杂、故障率高、准确度低、使用成本高等缺陷。
[0004]基于光学法的凝血分析仪，是根据血浆凝固过程中浊度的变化来测定凝血功能，它操作简单、检测精度，且因检测不需要加磁珠，检测人工成本和材料成本明显优于磁珠法血凝仪。因此光学法凝血分析仪从各个方面都比磁珠法凝血分析仪有明显优势。
[0005]但是，由于光学法对硬件质量有比较高的要求，导致光学法技术门槛比较高，如何创造一款采用光学检测方法的凝血分析仪，既能提高凝血仪的检测精度、降低测试成本，又能减低对硬件的要求成为了行业中一个难题。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种六通道全自动凝血分析仪，本实用新型的凝血分析仪为六通道，检测通道较多，检测速度快，并且检测通道独立，能够满足不同检测项目使用，能够远程维护，且增加了手动测试功能，是一种高效、低成本的全自动六通道凝血分析仪，能够满足县级医院和医学院特点市场的需求。
[0007]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0008]六通道全自动凝血分析仪，其包括:
[0009]主机部分，所述主机部分包括主控计算机，所述主控计算机控制凝血分析仪工作；
[0010]测量部分，所述测量部分包括:样本试剂一体装置、检测器、自动加样装置以及恒温控制单元，所述样本试剂一体装置用于放置样本和试剂，所述恒温控制单元对所述样本试剂一体装置和检测器进行恒温处理，所述自动加样装置将所述样本试剂一体装置中的样本试剂添加至所述检测器中检测；
[0011 ] 所述主机部分与所述测量部分之间通过USB接口进行交互通讯；
[0012]所述检测器设有六个检测通道，所述检测器端面上设有六个检测位，所述检测器的发射光源为红外发光二极管，所述检测器的接收光源为红外光敏二极管；
[0013]LED激励电路给所述红外发光二极管稳定的恒流激励信号，所述红外发光二极管发出稳定红外光，被检测的血液样本被放置在所述检测位中，所述恒温控制单元实时控制所述检测器中的样本温度至37 V ；所述自动加样装置添加检测试剂至所述检测位，所述红外光敏二极管接收来自被检测的血液样本散射的红外光信号，并转换为电流信号，电流信号再经过信号调理电路转变为电压信号，电压信号通过信号放大电路放大后输出给ADC单元，所述信号放大电路中设有增益控制电路，MCU单元通过所述增益控制电路调节电流信号；
[0014]所述信号放大电路中还设有零位自动设置电路，在每次对被检测的血液样本添加测试试剂前测量试样的本底透光性，所述零位自动设置电路能够调节信号零点；
[0015]所述检测信号经过光电变换、零点调节和放大电压信号后，经ADC单元变换为对应的数字信号，然后经过USB接口传输后，所述主机部分的主控计算机读取数字信号，所述主控计算机对数字信号处理和分析，获取各项凝血参数的测试数值。
[0016]在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述主机部分还包括显示屏、键盘、打印机，通过所述主控计算机控制所述显示屏显示测试数值，所述主控计算机控制所述键盘设置参数，所述主控计算机控制所述打印机打印测试报告。
[0017]在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述主机部分还设有视频摄像头和以太网无线网络模块，通过所述以太网无线网络模块连接到远程服务器或者云端服务器，配合所述视频摄像头实现远程维护服务功能。
[0018]在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述主机部分还设有管理数据库，所述管理数据库用于存储和管理测试数据、诊断报告、设置参数、病人信息、医院资料、质控数据。
[0019]在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述样本试剂一体装置包括:
[0020]试剂盘，所述试剂盘上设有十个试剂位和十个样本位；
[0021 ]转轴，所述转轴设置所述试剂盘的中心，所述转轴带动所述试剂盘转动，所述转轴的下端设有齿轮，所述齿轮通过齿条皮带连接至旋转电机的输出端，所述旋转电机通过所述齿条皮带和齿轮带动所述试剂盘转动。
[0022]在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，所述自动加样装置包括加样针、滑轨和微型步进电机，所述微型步进电机由电机控制单元控制，所述微型步进电机带动所述加样针在所述滑轨上移动。
[0023]在本实用新型的一个较佳实施例中，进一步包括，还设有位置传感器，所述位置传感器用于获取液面的位置，然后将信号传输给位置检测单元，所述位置检测单元将信号传输给所述MCU单元，MCU单元根据信号再下达指令给自动加样装置，指示其是否继续提取样本位或试剂位的样本或试剂。
[0024]本实用新型的有益效果是:
[0025]其一、本实用新型的六通道全自动凝血分析仪是一种基于光学法的凝血分析仪，能够检测血液凝固系统、抗凝系统、纤溶系统，方法分别是光学凝固法、免疫法、发色底物法，能够检测血液类三十多种疾病，其使用范围广泛。
[0026]其二、本实用新型的凝血分析仪操作简单，而且能够远程遥控，便于设备维护的服务，其有六个检测通道，且为独立的检测通道，能够检测相同或者不同的项目。
[0027]其三、本实用新型的凝血分析仪具有手动测试功能，在设备偶发故障时，维护人员在维修之前，手动检测功能使医院临时进行检测，不影响检测工作正常进行。
[0028]其四、本实用新型的凝血分析仪具有十个检测位和十个试剂位，检测位多，能够保证常规医院的样本量和检测工作的使用。
[0029]其五、本实用新型的设备采用微型步进电机，闭环技术保证运行精度，恒流控制技术提尚运彳丁速度。
[0030]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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。
[0032]图1是本实用新型的结构不意图；
[0033]图2是本实用新型的试剂盘的结构示意图；
[0034]图3是本实用新型检测器的内部结构示意图；
[0035]图4是本实用新型的原理框架图。
[0036]其中，1-主机部分，2-测量部分，21-样本试剂一体装置，22-检测器，23-自动加样装置，211-试剂盘，212-试剂位，213-样本位，214-旋转电机，215-齿条皮带，216-齿轮，217-转轴，221-检测位，222-发射光源，223-接收光源，231-加样针，232-滑轨，233-微型步进电机。
【具体实施方式】
[0037]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038]实施例
[0039]本实施例中公开了六通道全自动凝血分析仪，如图1-4所示，其包括主机部分I和测量部分2两大部分。两部分之间由USB通讯电缆相连接，并且，上述主机部分I与上述测量部分2之间通过USB接口进行交互通讯。
[0040]上述主机部分I的主要功能为:对检测模式、试剂位置、医院资料、报告、打印等项目进行设置;控制测量部分执行测试流程;对系统温度、模拟检测放大信号进行采集;对血凝样本数据进行计算分析;显示测试结果;保存和打印测试结果;样本的数据库管理;主机部分还可以连接网路摄像头，通过连接云端网络，实现对设备的远端诊断和服务。
[0041]具体的，上述主机部分I的控制核心是主控计算机，上述主控计算机控制凝血分析仪工作;上述主机部分还包括显示屏、键盘、打印机，通过上述主控计算机控制上述显示屏显示测试数值，上述主控计算机控制上述键盘设置参数，上述主控计算机控制上述打印机打印测试报告。
[0042]上述主机部分还设有视频摄像头和以太网无线网络模块，通过上述以太网无线网络模块连接到远程服务器或者云端服务器，配合上述视频摄像头实现远程维护，上述以太网无线网络模块使整个设备具有灵活的网络通讯功能。
[0043]上述主机部分还设有管理数据库，上述管理数据库用于存储和管理测试数据、诊断报告、设置参数、病人信息、医院资料、质控数据。
[0044]上述测量部分2的主要功能为:恒温预处理被测试样;依指令提取被测试样;对被测试样加注测试试剂;测量相关项目血凝数据;通过程序对管路进行控制、对检测零位进行设置、对微型步进电机(试剂盘、加样针、检测器、托盘、滑轨)进行控制。
[0045]具体的，上述测量部分2包括:样本试剂一体装置21、检测器22、自动加样装置23以及恒温控制单元，上述样本试剂一体装置21用于放置样本和试剂，所恒温控制单元对上述样本试剂一体装置21和检测器22进行恒温处理，通过上述恒温控制单元将放置在上述样本试剂一体装置21上的待检测血液样本和试剂进行预处理，然后，上述自动加样装置23将上述样本试剂一体装置21中的样本试剂添加至上述检测器22中检测。
[0046]上述自动加样装置23包括加样针231、滑轨232和微型步进电机233，上述微型步进电机233由电机控制单元控制，上述微型步进电机233带动上述加样针231在上述滑轨232上移动。
[0047]并且，为了保证加样位置的准确性，在本实施例中，还设有位置传感器，上述位置传感器用于获取液面的位置，然后将信号传输给位置检测单元，上述位置检测单元将信号传输给MCU单元。通过位置检测单元实时检测试剂的添加量，保证添加了合适的体积，另外当检测单元检测到样本或试剂已不能再取用时，也保护加样装置并不再进行取样动作。
[0048]如图2所示，上述样本试剂一体装置包括:试剂盘211，上述试剂盘211上设有十个试剂位212和十个样本位213;上述试剂盘211的中心贯穿有转轴217，上述转轴217设置上述试剂盘211的中心，上述转轴217能够带动上述试剂盘211转动，上述转轴217的下端设有齿轮216，上述齿轮216通过齿条皮带215连接至旋转电机214的输出端，上述旋转电机214通过上述齿条皮带215和齿轮216带动上述试剂盘211转动。
[0049]在本实施例中，上述试剂位212和上述样本位213成圆环形式设置，方便在旋转过程中取样。
[0050]如图3所示，本实施例中的检测器22设有六个检测通道，上述检测器22端面上设有六个检测位221，上述检测器22的发射光源222为红外发光二极管，上述检测器22的接收光源223为红外光敏二极管。
[0051]如图4所示，上述测量单元的测量过程为:LED激励电路给上述红外发光二极管稳定的恒流激励信号，上述红外发光二极管发出稳定红外光，被检测的血液样本被放置在上述检测位中，上述恒温控制单元实时控制上述检测器中的样本温度至37°C。
[0052]设备通过电机控制单元控制自动加样装置的定量器，为被检测的血液样本添加测试试剂，同时位置检测单元控制试剂添加的量，保证添加合适的体积。
[0053]上述自动加样装置添加检测试剂至上述检测位，上述红外光敏二极管接收来自被检测的血液样本散射的红外光信号，并转换为电流信号，电流信号再经过信号调理电路转变为电压信号，电压信号通过信号放大电路放大后输出给ADC单元，上述信号放大电路中设有增益控制电路，MCU单元通过上述增益控制电路调节用于适应较大动态范围的电流信号。
[0054]同时由于被测试样的本底透光性具有很大的变化范围，上述信号放大电路中还设有零位自动设置电路，在每次对被检测的血液样本添加测试试剂前测量试样的本底透光性，上述零位自动设置电路能够调节信号零点。
[0055]所述检测信号经过光电变换、零点调节和放大电压信号后，经ADC单元变换为对应的数字信号，然后经过USB接口传输后，上述主机部分的主控计算机读取数字信号，即测量数据，上述主控计算机对数字信号处理和分析，获取各项凝血参数的测试数值，并且根据需要形成诊断报告。
[0056]主控计算机对读取到测量数据后，实时进行处理和分析，并最终获取各项凝血参数的测试数值，并根据需要形成诊断报告。
[0057]主控计算机中还设置有管理数据库，用于存储和管理所有的测试数据、诊断报告、设置参数、病人信息、医院资料、以及质控数据等。
[0058]整个系统具有灵活的网络通讯能力，可以使用例如以太网络、WLAN无线网络等连接到远程服务器或者云端服务器，获得及时的诊断和维护服务。
[0059]本实施例中的六通道全自动凝血分析仪的工作流程:
[0060]主控部分根据预先设置的测试流程参数，通过USB接口发送各种命令给测量部分，测量部分根据接收到的命令执行相应的操作，并根据需要返回执行的结果给主控部分。
[0061]仪器可以由六个测量通道同时工作，每一个通道的工作过程如下:用户在主控部分的人机界面上设置需要测试的项目和标准，确定后启动测试。
[0062]主控部分发送电机运行指令给测量部分，测量部分执行指令将选定的被测试样从试剂盘送至测量检测器中。测量部分再对被测试样进行恒温预处理，并将执行情况反馈给主控部分。
[0063]主控部分发送凝血测量设置指令给测量部分，测量部分根据指令进行测量单元的跟踪点设置、增益控制，并将执行结果反馈给主控部分。
[0064]主控部分发送凝血测量测试指令，测量部分执行指令并将实时的测试数据上传给主控部分。
[0065]主控部分读取实时测试数据，进行数据处理、分析，并计算出需要测量的血凝指标的结果，然后在主机部分的显示屏上实时显示测试曲线和最终结果，并将数据保存至管理数据库中，同时根据用户的设置进行测试结果的打印。
[0066]上述凝血分析仪基于光学法，能够检测血液凝固系统、抗凝系统、纤溶系统，方法分别是光学凝固法、免疫法、发色底物法，能够检测血液类三十多种疾病，其使用范围广泛。
[0067]凝血分析仪操作简单，而且能够远程遥控，便于设备维护的服务，其有六个检测通道，且为独立的检测通道，能够检测相同或者不同的项目。
[0068]上述凝血分析仪具有手动测试功能，在设备偶发故障时，维护人员在维修之前，手动检测功能使医院临时进行检测，不影响检测工作正常进行。
[0069]上述凝血分析仪具有十个检测位和十个试剂位，检测位较多，能够保证常规医院的样本量和检测工作的使用。
[0070]该设备采用微型步进电机，闭环技术保证运行精度，恒流控制技术提高运行速度。
[0071]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.六通道全自动凝血分析仪，其包括: 主机部分，所述主机部分包括主控计算机，所述主控计算机控制凝血分析仪工作； 测量部分，所述测量部分包括:样本试剂一体装置、检测器、自动加样装置以及恒温控制单元，所述样本试剂一体装置用于放置样本和试剂，所述恒温控制单元对所述样本试剂一体装置和检测器进行恒温处理，所述自动加样装置将所述样本试剂一体装置中的样本试剂添加至所述检测器中检测； 所述主机部分与所述测量部分之间通过USB接口进行交互通讯； 其特征在于， 所述检测器设有六个检测通道，所述检测器端面上设有六个检测位，所述检测器的发射光源为红外发光二极管，所述检测器的接收光源为红外光敏二极管； LED激励电路给所述红外发光二极管稳定的恒流激励信号，所述红外发光二极管发出稳定红外光，被检测的血液样本被放置在所述检测位中，所述恒温控制单元实时控制所述检测器中的样本温度至37 V ；所述自动加样装置添加检测试剂至所述检测位，所述红外光敏二极管接收来自被检测的血液样本散射的红外光信号，并转换为电流信号，电流信号再经过信号调理电路转变为电压信号，电压信号通过信号放大电路放大后输出给ADC单元，所述信号放大电路中设有增益控制电路，MCU单元通过所述增益控制电路调节电流信号； 所述信号放大电路中还设有零位自动设置电路，在每次对被检测的血液样本添加测试试剂前测量试样的本底透光性，所述零位自动设置电路能够调节信号零点； 所述检测信号经过光电变换、零点调节和放大电压信号后，经ADC单元变换为对应的数字信号，然后经过USB接口传输后，所述主机部分的主控计算机读取数字信号，所述主控计算机对数字信号处理和分析，获取各项凝血参数的测试数值。2.根据权利要求1所述的六通道全自动凝血分析仪，其特征在于，所述主机部分还包括显示屏、键盘、打印机，通过所述主控计算机控制所述显示屏显示测试数值，所述主控计算机控制所述键盘设置参数，所述主控计算机控制所述打印机打印测试报告。3.根据权利要求2所述的六通道全自动凝血分析仪，其特征在于，所述主机部分还设有视频摄像头和以太网无线网络模块，通过所述以太网无线网络模块连接到远程服务器或者云端服务器，配合所述视频摄像头实现远程维护服务功能。4.根据权利要求2所述的六通道全自动凝血分析仪，其特征在于，所述主机部分还设有管理数据库，所述管理数据库用于存储和管理测试数据、诊断报告、设置参数、病人信息、医院资料、质控数据。5.根据权利要求1所述的六通道全自动凝血分析仪，其特征在于，所述样本试剂一体装置包括: 试剂盘，所述试剂盘上设有十个试剂位和十个样本位； 转轴，所述转轴设置所述试剂盘的中心，所述转轴带动所述试剂盘转动，所述转轴的下端设有齿轮，所述齿轮通过齿条皮带连接至旋转电机的输出端，所述旋转电机通过所述齿条皮带和齿轮带动所述试剂盘转动。6.根据权利要求1所述的六通道全自动凝血分析仪，其特征在于，所述自动加样装置包括加样针、滑轨和微型步进电机，所述微型步进电机由电机控制单元控制，所述微型步进电机带动所述加样针在所述滑轨上移动。7.根据权利要求6所述的六通道全自动凝血分析仪，其特征在于，还设有位置传感器，所述位置传感器用于获取液面位置，然后将信号传输给位置检测单元，所述位置检测单元将信号传输给所述MCU单元，MCU单元根据信号再下达指令给自动加样装置，指示其是否继续提取样本位或试剂位的样本或试剂。
【文档编号】G01N21/51GK205580989SQ201620237784
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】丁鸿
【申请人】丁鸿