专利名称：自动血培养仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械，更具体的说，本实用新型涉及一种自动血培养仪。
背景技术：
由于医疗技术的进步，各种诊断治疗手段与日俱增，如器官移植，抗肿瘤药物、广谱抗生素、免疫抑制剂的广泛使用，各种介入性检查治疗、静脉内高营养及其它导管留置等，都为菌血症、败血症的发生制造条件。菌血症和败血症发病时间迅速，死亡率较高。近20年来血液感染的发生率明显增加，已由70年底的6%上升至目前的13%。由于菌血症和败血症是临床上严重危及患者生命的疾病，死亡率高达29%，而血液细菌培养 是确立菌血症和败血症诊断的重要依据，明确败血症的病原菌，对临床有针对性抗菌治疗至关重要，可以有效地降低病死率，提高治愈率。20世纪90年代荷兰-美国Organon Teknika Corp推出了 Bact/Alert全自动血培养仪器。该系统由一个或多个培养箱，带二氧化碳感受器的需氧和厌氧培养瓶以及控制整个系统工作的计算机所组成。该系统的工作原理是在每个培养瓶底部置有一带含水指示剂的二氧化碳感受器，该指示剂在碱性状态上呈绿色，随着PH值的降低，逐渐由绿色变为黄色。在感受器与瓶内液体培养基之间密封了一层离子排斥膜。该膜仅允许二氧化碳气体通过，液体培养基中的其它成分包括游离的氢离子都不能通过。培养基中有细菌生长后，所产生的CO2通过膜后与感受器指示剂上饱和的水发生反应产生游离的氢离子，使pH值发生改变，感受器的颜色也随之改变，颜色由原来的绿色变成黄色，这一过程由一个置于检测组件内部的光反射检测计连续监测。B/A系统的主要优点有连续、非侵入性地自动监测培养瓶中微生物的生长情况；并且检测效率高。全自动血培养技术的应用，显著减轻了实验室的工作量，并可使血培养报告时间比手工瓶提前。虽然血培养仪有诸多优点，是今后的发展方向，但是进口血培养仪及相应的血培养瓶价格非常昂贵，目前国内仅部分大医院使用。但目前国内还没有了解到有相关人员或机构对全自动血培养系统进行过研究和开发。该检测仪器在医院、血库、实验室等医药卫生机构，以及制药、食品，生物孵化等方面都会具有广泛的应用，并且具有体积小、重量轻、省电及使用方便等优点，所以具有极大的市场前景。但是其发展仍然受到不少因素的制约。例如灵敏度还不够高、污染率和假阳性率也有待降低；设备成本和使用成本也有待进一步降低等。
实用新型内容为了解决现有技术中所存在的阳性率不稳定、检测成本高等技术问题，本实用新型提供了一种自动血培养仪，本实用新型的系统在每一个培养瓶的放置位底部都有一组照明单元与探测单元，照明单元采用发光二极管(LED)作为光源，可以提高检测设备的稳定性、相对稳定的光强和降低使用成本。为了解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案[0008]—种自动血培养仪,包括培养系统、培养瓶、检测系统和计算机控制系统,所述培养系统包括自动恒温培养箱的箱体、位于箱体内的震荡机构模块、温度控制模块以及插槽模块；所述培养瓶设置在插槽模块内；所述计算机控制系统主要由嵌入在自动恒温培养箱的箱体内的嵌入式计算机构成。在所述的自动血培养仪中，在自动血培养器的每一个培养瓶的底部均具有上述检测系统。在所述的自动血培养仪中，所述的自动恒温培养箱的箱体内还包括外设接口，夕卜设接口连接有显示器以及条码扫描仪。在所述的自动血培养仪中，所述震荡机构模块包括步进电机驱动器、步进电机、偏心轮机构及安全门开关。步进电机驱动器由24V直流电源供电，通过计算机IO卡控制，步进电机的起停状态、运行位置及运行方向是通过IO点高低电平来控制，电机的正反转带动偏心轮机构以一定角度旋转,进而使培养瓶内的液体均匀震荡。·[0012]在所述的自动血培养仪中，所述温度控制模块包括电源板、热电偶、PTC加热器、散热风扇以及显示面板。在所述的自动血培养仪中，所述的嵌入式计算机分别与温度控制模块、震荡机构模块、检测系统、条码扫描仪以及显示器连接，以实现对血液标本在恒温、震荡的环境中进行培养、检测。培养瓶中的变化被连续、自动地监测，所测得的信号被传送至计算机进行分析。通过显示器可以实时显示微生物的生长情况，绘制生长曲线，及时准确的做出样本阳性报告，一旦出现阳极结果，电脑自动发出警报，指示阳性瓶的位置，并记录出现阳性的时间
坐寸ο在所述的自动血培养仪中，所述的检测电路包括前置放大电路、主放大电路和解调电路。前置放大电路将信号和噪声的幅度提高至某一水平，主放大电路进行线性放大，解调电路将放大的信号进行方波解调和AD变换，则进入系统控制系统的信号为数字量。举例来说，如果解调输出的电压变化范围为0-3伏，并且采用12位的AD，则光强变化量的分辨率为1/4096，由此可见，采用本实用新型的检测系统可以获得高的检测精度。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果I、本新型的培养仪的温控系统能够保证培养瓶内的细菌在最佳温度生长(35°C 370C )，震荡系统保证培养瓶内培养液的均匀混合。2、阳性报告及时，85%的阳性标本能在48小时内被检出；假阳性率低，通常不高于 O. 5%。3、本实用新型的仪器可以在周边温度为10-30 °C，周边相对湿度为10-90%的条件下工作，对环境的要求不高，因而使用方便、易于管理。
图I:本实用新型实施例的自动血培养仪箱体内拆分结构示意图I ;图2:本实用新型实施例的自动血培养仪箱体内拆分结构示意图2 ；图3 :本实用新型中震荡机构模块的工作原理图；图4 :本实用新型中震荡机构模块的控制流程图；图5 :本实用新型中温度控制模块的工作原理图；[0024]图6 :本实用新型中温度控制模块的控制流程图；图7 :本实用新型中系统控制总体结构框图；图8 :本实用新型中系统控制总体电器原理图；图中附图标记所代表的含义分别为1、自动恒温培养箱的箱体，2、震荡机构模块，
3、插槽模块，4、嵌入式计算机，5、检测系统，6、温度控制模块，7、外设接口。
具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述，但附图以及具体实施例不作为对本实用新型专利的限定。 如图1-2所示，本实施例涉及一种自动血培养仪，包括培养系统、培养瓶、检测系统5和计算机控制系统，所述培养系统包括自动恒温培养箱的箱体I、位于箱体内的震荡机构模块2、温度控制模块6以及插槽模块3，所述培养瓶设置在插槽模块3内，所述计算机控制系统主要由嵌入在自动恒温培养箱的箱体I内的嵌入式计算机4构成。所述的自动恒温培养箱的箱体I内还包括外设接口 7，外设接口 7连接有显示器以及条码扫描仪。如附图3所示，所述震荡机构模块2主包括步进电机驱动器、步进电机、偏心轮机构及安全门开关组成。步进电机驱动器由24V直流电源供电，通过计算机IO卡控制；步进电机的起停状态、运行位置及运行方向是通过IO点高低电平来控制；安全门开关是作为步进电机运行的前提条件。若安全门开关闭合，将脉冲信号和方向信号的IO点至高，则步进电机驱动器控制步进电机以一定脉冲正转运动到一定位置(如果改变电机相线接法，至高则反转)，至低则反转运动到一定位置。电机的正反转带动偏心轮机构以一定角度旋转，进而使培养瓶内的液体均匀震荡。所述震荡机构模块2控制的流程图如附图4所示。如附图5所示，所述温度控制模块6包括电源板、热电偶、PTC加热器、散热风扇、显示面板以及LED指示灯。热电偶感测箱内温度，并反馈给电源板，如果感温体检测到箱内温度比设定值低，则加热器开始加热，直到箱内温度等于设定温度，PTC加热器才停止加热；整个过程散热风扇一直运行；显示面板指示温控箱的运行状态。LED灯指示温控箱的运行状态，若亮，则处于运行状态；若灭，则处于断电停止工作状态。所述温度控制模块6的控制流程图如附图6所示。如附图7所示，所述的嵌入式计算机4分别与温度控制模块6、震荡机构模块2、检测系统5、条码扫描仪以及显示器连接，以实现对血液标本在恒温、震荡的环境中进行培养、检测。培养瓶中的变化被连续、自动地监测，所测得的信号被传送至计算机进行分析。通过显示器可以实时显示微生物的生长情况，绘制生长曲线，及时准确的做出样本阳性报告，一旦出现阳极结果，电脑自动发出警报，指示阳性瓶的位置，并记录出现阳性的时间等。如附图8所示整个系统电路图大体分为四大支路，各支路分别用适当电流的断路器进行保护。第一支路为温控箱提供电源，同时温控箱与PC通过RS485通讯，PC将设定温度传至温控箱，温控箱将当前温度反馈至PC ;第二支路为24VDC控制电路及震荡器控制部分，24V直流稳压电源主要为步进电机驱动器、各个限位开关及安全检测开关等提供电源。第三支路为5VDC电源控制部分，主要为工位的检测系统5供电，血液检测系统5将采集到模拟量信号传输至计算机中的A/D卡，转换为数字信号，判断血液呈现阴性或阳性；第四支路为嵌入式计算机4供电及外围设备连接。本实用新型的自动血培养仪的工作原理以及工作流程将培养瓶放入仪器后，便开始恒温(35°C 37°C)及连续震荡(60次/分钟)培养过程，每一个培养瓶的放置位底部都有一组LED激光器及反射光感应器，每10分钟自动检测I次(144次/天)瓶底的Novel CO2感受器颜色的改变。信号送至计算机后，自动连续记忆并制成曲线图，由电脑分析判断阴阳性，阳性者及时发出警报，5 7天未生长者发出阴性报告。以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，不能解释为以此限定本实用新型的范 围，凡在本实用新型的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本实用新型所要求保护的范围内。
权利要求1.一种自动血培养仪，包括培养系统、培养瓶、检测系统(5)和计算机控制系统，其特征在于所述的培养系统包括自动恒温培养箱的箱体(I )、位于箱体内的震荡机构模块(2)、温度控制模块(6)以及插槽模块(3)，所述培养瓶设置在所述插槽模块(3)内，所述计算机控制系统由嵌入在自动恒温培养箱的箱体I内的嵌入式计算机(4)构成。
2.根据权利要求I所述的自动血培养仪，其特征在于在每一个培养瓶的底部均具有一个所述的检测系统(5)。
3.根据权利要求I所述的自动血培养仪，其特征在于所述的自动恒温培养箱的箱体(I)内还包括外设接口(7)，并且所述外设接口(7)连接有显示器以及条码扫描仪。
4.根据权利要求1-3任一项所述的自动血培养仪，其特征在于所述震荡机构模块(2)包括步进电机驱动器、步进电机、偏心轮机构及安全门开关。
5.根据权利要求1-3任一项所述的自动血培养仪，其特征在于所述温度控制模块(6)包括电源板、热电偶、PTC加热器、散热风扇以及显示面板。
6.根据权利要求3所述的自动血培养仪，其特征在于所述的嵌入式计算机分别与温度控制模块(6)、震荡机构模块(2)、检测系统(5)、条码扫描仪以及显示器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种自动血培养仪，包括培养系统、培养瓶、检测系统和计算机控制系统，所述培养系统包括自动恒温培养箱的箱体、位于箱体内的震荡机构模块、温度控制模块以及插槽模块，所述培养瓶设置在插槽模块内，所述计算机控制系统主要由嵌入在自动恒温培养箱的箱体内的嵌入式计算机构成。本实用新型的系统本新型的培养仪的温控系统能够保证培养瓶内的细菌在最佳温度生长，震荡系统能够保证培养瓶内培养液的均匀混合，阳性报告及时，85％的阳性标本能在48小时内被检出，假阳性率低，通常不高于0.5％。
文档编号C12M1/38GK202786253SQ2012204179
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者刘学源 申请人:索微生物技术(苏州)有限公司