专利名称：智能血液凝集仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种采用光电比浊法测定人体血液中各种凝血因子的凝固时间和血小板聚集功能测定的智能血液凝集仪，属医疗仪器类。
目前，国内外采用光电比浊法的相同类型的仪器中，有二大类，一类是将血小板聚集功能的测定和血液凝固时间的测定分开在二台仪器上，如美国的CHRONO-LOG430型血小板聚集仪，国内的WTP-3血小板聚集仪，SPA-4和MODEL-88(CN2077 1260)智能血小板聚集仪都是单测定血小板聚集功能的仪器，而日本的SOPER凝血仪是单做凝血时间测定，第二类是将两大功能集合在一起如国内的MG-176血栓凝集仪，但它和调零、调幅和开启搅拌、实验数据虽用单片机处理，自动打印报告，但由于手工操作太多，影响实验精度和重复性。
本实用新型的目的设计一种智能血液凝集仪，它既能像CN20771260智能血小板聚集仪那样。自动测定血小板聚集功能，又能自动完成SOPER凝血仪对血液凝血时间的测定，也就是说，能将目前内外二大类同类功能仪器，汇集在同一台仪器中，使它既具有MODEL-88全部功能，又有日本SOPER的全部功能，全电脑程序控制，只须按触摸键，就可自动完成整个实验，因此无人为性误差，重复性，一致性好，整机集成化程度，可靠性能高。
为了达到上述目的本实用新型是这样来实现的，它采用MCS8031作中央处理器CPU，控制仪器各部份工作，将各种相应的控制程序固化在第4块集成电路IU4(2764)内存储器EPROM中，整机就根据事先编制好的程序进行工作，对不同的测试样品血浆进行自动调零、自动驱动搅拌电机，并对不同的凝血因子颗粒的大小选择不同波长的光源和光电池其中凝血活酶(PT)、凝血酶(TT)、部份凝血活酶(AKP TT)是用BT401光源，光电池采用2CR21，而纤维蛋白原用BT302作光源，光电池采用2DU硅紫兰光电池，同时根据所做项目的不同，所使用的试剂也不相同，实验结果由CPU处理后送显示打印。
以下结合附图对本实用新型作详细的描述
图1.为本实用新型整机方框图图2.为本实用新型控制、采样电原理图图3.为本实用新型电源电原理图图4.为本实用新型显示系统电原理图根据图1所示，整机由电源、恒温系统、光电转换、放大电路，微机系统、显示、打印系统、调零、调幅系统等组成，参考附图3，电源部分由二极管2D1-4、2D7-10及周围的滤波电容组成整流电路，将50HZ 220V的交流电整流成直流电压，由集成稳压电路7805、7815、7915及各周围的滤波电容组成稳压电路，将直流电压稳定在+5V±15V供全机使用。
光电转换电路由光敏电池2CR21、2DU和红外发光二极管BT401、BT302组成，其中2CR21、BT401为一对应光电转换组，供测试PT、TT、AKPTT和血小板时使用，2DU BT302为另一对应光电转换组供测试血浆纤维蛋白原凝固时间用，在发光二极管和光电池之间，插入装有试剂和血浆的测试杯，根据混合液体的浊度变化，光敏电池输出电压也随之变化。光电池输出的电压送到由运放IU12、IU17(OPOT)及电阻IR11、IR12、IR10和周围电路所组成的前置放大器，该电路将信号放大22倍后送到运放IU13、IU14(3140)，电阻IR9、IR13、IR15及周围电路所组成的主放大器，放大后的电压模拟信号通过IR17送到模数转换电路IU9(0804)进行模/数转换，由IU9及周围电路组成的A/D转换器，将模拟量换化为数字量后送CPU中央处理器进行处理，CPU由MCS8031及周围电路组成，所有的各种控制程序固化在EPROM IU4(2764)中，整机根据事先编制好的程序进行工作。
中央处理系统由CPU(IU1MCS8031及周围电路)。时钟电路(由晶振XTL及周围元器件组成)、程序存贮器(2764)、数据存贮器IU3(6264)组成，实验结果由中央后送显示和打印；显示部分(参考图4)由4位数码管LED、164译码驱动器3U1-7及周围电路组成，显示部分除显示实验结果外，同时显示相对应的测试项目，如测试血浆凝血酶凝固时间时，相对应面板上有“TT”显示，测试血浆凝血活酶凝固时间时，则对应有“PT”显示，……。打印部分由PT40打印机组成，打印机根据程序设计的要求和中央处理系统的指令打印出所需要的实验报告；在整机实验过程中，试剂和血浆的反应都必须在37℃左右的环境中进行，因此，测试杯一定要置于恒温的环境中，本机采用的是连续、闭环的温度控制系统，整个温控制装置由运放2U2(OP07)、运放2U1A-D(4LM324)及周围电阻、电容器件组成，3K是一个热敏电阻，装在恒温槽内，根据恒温槽内温度变化，使其阻值也随之改变，由此使2U22脚的输入电压也随之变化，从而改变了积分电路的积分时间，通过光耦2U3(3021)控制可控硅2U4(TLC336A)开关时间，达到控制温度的目的。
要使二种以上的液体在固定不动的容器中充分混合，就必须要有一个不溶解该混合液体的固体在液体中转动，从而带动液体转动来实现液体的充分混合，本实用新型是这样实现的，在方形测试杯中，放入一粒磁性搅拌珠，在测试杯下面安装一个带有磁性的电机，使其按CPU的指令转动，这就是本机的搅拌系统。
开机后，本机进入预热准备状态，控温电路，中央处理系统开始工作，显示器、打印机、搅拌机系统均处于准备状态，CPU采样键盘等待命令，待进入恒温状态即可工作，取病人的贫血小板血浆和富血小板血浆，先将装有贫血小板血浆的测试杯插入测试孔中，按下面板上的“PPP”键，此时IU14的6脚电压被自动调节电路控制在0V，面板显示器显示“0”然后取出该测试杯，换上富血浆测试杯，(杯中装有搅拌珠)按下“PRP”键，IU14的6脚电压被控制在5V，面板显示器显示相应血小板数，即该实验完成调零和调幅。随后加入诱导剂按“TEST”(测试)键，启动搅拌系统、测试系统、血样在试剂作用下，发生聚集，透光杂和聚集率以一定关系变化，CPU每隔lsec连续采样聚集信号10次，经滤波后进行运算，换成聚集率，记录并实时转换成坐标值输出，同时CPU进行分钟倒计数，并送显示器显示，当计数器减至到零时，CPU停止采样，关闭搅拌机，并计算上升率/分，及各项聚集，解集、指标、打印报告；当测量TT血浆凝血酶凝固时间时，取0.1ml的被测贫血小板血浆，加入到测试杯中，同时放入搅拌珠后，插入测试孔，按下“TT”，再按“STA”键，预热30s，面板上显示30，同时开始倒计时，此时测试杯中液体的上液面正好设计在红外光路的中间部位，由红外光通过上液面时，光线发生散射现象，使到达红外接收器的光量很少，转换成的电压亦小，经过一段时间(30s)预热后，听到鸣叫声，加入0.1ml凝血酶试剂后，光线正好地液体的中间部位透过，使光电池输出电压很大，通过运放(3140)IU12、IU13、IU14放大后，送到A/D(0804)的电压亦大，中央处理机CPU就根据这样一个突变的电压信号，判断最后一种试剂已加入，于是立即送出一个控制信号，使搅拌机启动，经充分混合后的液体，经过一段时间会逐渐凝固，从透光度来讲，就是透过混合液体的光亮度越来越小，小到一定程度就认为是凝固了，从电压的角度来讲，当加入最后一种液体后，CPU开启搅拌系统，使其旋转3sec，停顿3sec后，CPU未集一个电压值，作为基准电压，在以后的时间里，CPU不断采集变化的电压值，和基准电压进行比较，当采集的电压小到基准电压一定比例后，CPU就判断该混合液体已处于凝固状态，计算出相应的时间后显示，对PT亦是这样，只不过相应按下PT键，和加入相应试剂；对AKPTT血浆部分凝血活酶凝固时间的测定取0.1ml的血浆和部分凝血活酶试剂加入测试杯中，同时加入搅拌珠，插入测试孔中，预热3分钟后，加入0.1ml-0.025ml氯化钙CaCl2，仪器自动记时，测得凝固时间；对纤维蛋白原凝固时间的测定，光源和光敏电池采用BT302和2DU，取已稀释的血浆0.2ml加入到测试杯中，同时放入搅拌珠，放入测试孔中预热1分钟，然后加入复溶的凝血酶试剂0.1ml，按下测量键即可自动测得凝血时间。
权利要求1.一种采用光电比浊法测定人体血液中各种凝血因子的凝固时间和血小板聚集功能，由恒温系统、光电转换器、电源、搅拌系统和微型计算机系统所组成的智能血液凝集仪，其特征在于(1)由二组光电转换电路，光敏电池2CR21和红外发光二极管BT401；光敏电池2DU和红外发光二极管BT302，光敏电池输出送至运算放大器IU12、IU17及电阻IR11、IR12、IR10和周围电路所组成的前置放大器，经放大后讯号送到运放IU13、IU14及电阻IR9、IR13、IR15和周围电路所组成的主放大器，放大后的电压模拟信号通过IR17送到模数转换器IU9进行A/D转换，然后送CPU进行处理；(2)中央处理器CPU由MCS8031及周围电路组成，各种控制程序固化在存储器在EPROM IU4中；(3)本机采用连续、闭环温度控制系统，整个温控装置由运放2U2(OP07)2U1A-D(4LM324)及周围电压、电容器件组成3K是—热敏电阻，装在恒温槽内，(4)搅拌系统是在方形测试杯中，放入一粒不溶于混合液体的铁质搅拌珠，在测试杯的下面按装一个带有磁性的电动机。
专利摘要本实用新型是一种采用光电比浊法测定人体血液中各种凝血因子的凝固时间和血小板聚集功能的智能血液凝集仪，整机由电源、恒温系统，双组光电转换器，放大器，微机系统和搅拌系统等组成，能自动测试血浆显示，打印测试结果。
文档编号G01N33/86GK2250523SQ9524442
公开日1997年3月26日 申请日期1995年7月26日 优先权日1995年7月26日
发明者张立弘, 谈军, 徐龙, 严学君 申请人:上海通用机电技术研究所