專利名稱：雙立管/單毛細(xì)管粘度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種用于測量液體粘度的設(shè)備和方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于測量生物體內(nèi)在較一定范圍剪切力上的血液粘度。
背景技術(shù)：
確定血液粘度的重要性是眾所周知的。Yarnell等人在1991年3月的Circulation，Vol.83，No.3上的文章“Fibrogen，Viscosity and WhiteBlood Cell Count Are Major Risk Factors for Ischemic Heart Disease”；Tangney等人在1997年的American Journal for Clinical Nutrition，6536-40上的文章“Postprandial Changes in Plasma and Serum Viscosity andPlasma Lipids and Lipoproteins After an Acute Test Meal”；Leonhardt等人在1977年的Atherosclerosis，28，29-40上的文章“Studies of PlasmaViscosity in Primary Hyperlipoproteinaemia”；Seplowitz等人在1981年的Atherosclerosis，38，89-95上的文章“Effects of Lipoproteins on PlasmaViscosity”；Rosenson等人在1990年的Gastroenterology，Vol.98，No.5上的文章“Hyperviscosity Syndrome in a Hypercholesterolemic Patientwith Primary Biliary Cirrhosis”；Lowe等人在1997年的British Journalof Hematology，96，168-171上的文章“Blood Viscosity EventstheEdinburgh Artery Study”；Koenig等人在1988年11月的Angiology，TheJournal of Vascular Diseases上的文章“Blood Theology Associated withCardiovascular Risk Factors and Chronic Cardiovascular DiseasesResultsof an Epidemiologic Cross-Section Study”；Hell等人在1989年6月的Angiology，The Journal of Vascular Diseases上的文章“Importance ofBlood Viscoelasticity in Arteriosclerosis”；Delanois在1973年3月的Medical and Biological Engineering，Vol.11，No.2上的文章“ThermalMethod for Continuous Bloodvelocity Measurements in Large BloodVessels，and Cardiac-Output Determination”；Nerem等人在1985年的Handbook of Bioengineering，Chapter 21上的文章“Fluid Mechanics inAtherosclerosis”。
已經(jīng)做了許多努力來研制用于確定血液粘度的設(shè)備和方法。Litt等人在1988年的Biorheology，25，697-712上的文章“Theory and Designof Disposable Clinical Blood Viscometer”；Cooke等人在1988年的Journal of Clinical Pathology 41，1213-1216上的文章“AutomatedMeasurement of Plasma Viscosity by Capillary Viscometer”；Jimenez和Kostic在1994年1月的Rev.Seientific Instruments 65，Vol 1上的文章“ANovel Computerized Viscometer/Rheometer”；John Harkness在1963年8月10日的The Lancet上280-281頁的文章“A New Instrument for theMeasurement of Plasma-Viscosity”；Pringle等人在1965年5月22日的The Lancet上1086-1089頁上的文章“Blood Viscosity and Raynaud’sDisease”；Walker等人在1976年9月Medical and Biological Engineering的551-557頁的文章“Measurement of Blood Viscosity Using aConicylindrical Viscometer”。
一份參考文件即Qamar等人在1999年Am Heart J 138(4)705-709的The Goldman Algorithm RevisitedProspective Evaluation fo aComputer-Derived Algorithm Versus Unaided Physician Judgment inSuspected Acute Myocardial Infraction討論了使用Goldman Algorithm用于為急性心肌梗塞提供指征。The Goldman Algorithm主要是利用了從病人病史、物理檢查和入院(急診室)心電圖中得到的事實(shí)來提供AMI指示。
另外，有一些專利涉及了血液粘度的測量設(shè)備和方法，例如US3342063(Smythe等人)；3720097(Kron)；3999538(Philpot，Jr)；4083363(Philpot)；4149405(Ringrose)；4165632(Weber等人)；4517830(Gunn，deceased等人)；4519239(Kiesewetter等人)；4554821(Kiesewetter等人)；4585127(Kron等人)4884577(Merrill)；4947678(Hori等人)；581415(Esvan等人)；5257529(Taniguchi等人)；5271398(Schlain等人)；以及5447440(Davis等人)。
Smythe’的063專利披露了一種用于根據(jù)在裝有該血樣的導(dǎo)管中所檢測的壓力測量血樣粘度的設(shè)備。Kron’的097專利披露了采用流量計(jì)、壓力源和壓力傳感器來確定血液粘度的方法和設(shè)備。Philpot’538專利披露了一種通過在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)在恒定壓力下從血管抽取血液并從所抽取的血液量中確定血液粘度的方法。Philpot’363專利披露了一種使用中空針、用于通過中空針從靜脈血管中抽取和收集血液的裝置、負(fù)壓測量裝置和定時(shí)裝置來確定血液粘度的設(shè)備。Ringrose’的405專利披露了一種用于通過將血樣放置在載體上，并且使一束光照射穿過該血樣然后在以給定頻率和幅度使載體振動(dòng)的同時(shí)檢測所反射的光的方法Weber’的632專利披露一種方法和設(shè)備，用于通過用毛細(xì)管測量元件將血液抽進(jìn)容器中，然后使血液以恒定流速通過所述管子返回，然后把毛細(xì)管的端部之間的壓差直接與血液粘度相關(guān)聯(lián)以此來確定血液流動(dòng)性。Gunn’的830專利披露了一種用于確定血液粘度的設(shè)備，該設(shè)備采用了透明的中空管、在其一端處的針、在其另一端處用于產(chǎn)生出真空以抽取預(yù)定量的柱塞以及有孔的配重部件，該配重部件可以在管子內(nèi)移動(dòng)并且可以在重力的作用下以作為血液粘度的函數(shù)的速率移動(dòng)。Kiesewetter’的239專利披露了一種用于用由一種通道結(jié)構(gòu)組成的測量室來確定懸浮液，主要是血液的流動(dòng)剪應(yīng)力的設(shè)備，所述通道構(gòu)造模擬了生物內(nèi)的毛細(xì)通道的自然微循環(huán)。Kiesewetter’的821專利披露了另一種用于確定流體尤其是血液的粘度的設(shè)備，該設(shè)備包括與流速測量裝置結(jié)合使用的流動(dòng)回路的兩根平行支管，所述流速測量裝置用于測量在其中一個(gè)支管中的流動(dòng)以確定血液粘度。Kron’的127專利披露了一種用于在大范圍的剪切率上確定血樣的血液粘度的設(shè)備和方法。Merrill’的577專利披露了一種使用與裝有多孔床的腔室流體相通的中空柱以及用于測量該中空柱中的血液流速的裝置來確定血樣的血液粘度的設(shè)備和方法。Hori’的678專利披露了一種用于通過在血流中設(shè)置溫度傳感器并且刺激血液以引起粘度變化來測量血液中的粘度變化的方法。Esvan’的415專利披露了一種設(shè)備，該設(shè)備根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件和裝有血樣的被驅(qū)動(dòng)元件的相對滑動(dòng)來檢測出血樣粘度的變化。Taniguchi’的529專利披露了一種用于確定液體例如血樣的粘度的設(shè)備和方法，它使用了一對通過細(xì)管連接在一起的豎直對準(zhǔn)的管子同時(shí)使用壓力傳感器來測量內(nèi)管的壓力隨著通過時(shí)間的改變和血液流速的變化。Bedingham’328專利披露了一種血管內(nèi)血液參數(shù)感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了導(dǎo)管和具有多個(gè)用于測量體內(nèi)特定血液參數(shù)的傳感器(例如，O2傳感器，CO2傳感器等)的探針。Schlain’的398專利披露一種血管內(nèi)方法和設(shè)備，用來檢測對血液參數(shù)傳感器不利的管壁效應(yīng)并且用來移動(dòng)這些傳感器以減小或消除該管壁效應(yīng)。Davis’440專利披露了一種用于進(jìn)行各種與試樣流體例如血液的粘度中的變化相對應(yīng)的化驗(yàn)的設(shè)備。
用于流體的粘度測量方法和裝置通常是眾所周知的。參見例如美國專利1810992(Dallwitz-Wegner)；2343061(Irany)；2696734(Brunstrum等人)；2700891(Shafer)；2934944(Eolkin)；3071961(Heigl等人)；3277694(Cannon等人)；3286511(Harkness)；3435665(Tzentis)；3520179(Reed)；3604247(Gramain等人)；3666999(Moreland，Jr.等人)；3680362(Geerdes等人)；3699804(Gassmann等人)；3713328(Aritomi)；3782173(Van Vessem等人)；3864962(Stark等人)；3908441(Virloget)；3952577(Hayes等人)；3990295(Renovanz等人)；4149405(Ringrose)；4302965(Johnson等人)；4426878(Price等人)；4432761(Dawe)；4616503(Plungis等人)；4637250(Irvine，Jr.等人)；4680957(Dodd)；4680958(Ruelle等人)；4750351(Ball)；4856322(Langrick等人)；4899575(Chu等人)；5142899(Park等人)；5222497(Ono)；5224375(You等人)；5257529(Taniguchi等人)；5327778(Park)；以及5365776(Lehmann等人)。
下面的美國專利披露了粘度或流量測量裝置，或使用光學(xué)監(jiān)測的液位檢測裝置美國專利Nos.3908441(Virloget)；5099698(Kath等人)；5333497(Br nd Dag A.等人)。Virloget’的441專利披露了一種供粘度計(jì)使用的裝置，該裝置使用光電檢測來檢測透明管中的液面；Kath’698專利披露了一種用于光學(xué)掃描旋轉(zhuǎn)式流量計(jì)并且確定其中浮子的位置的設(shè)備。Br nd Dag A.’的497專利披露了一種用于通過電荷耦合器件(CCD)來連續(xù)測量兩個(gè)立管的液體流速的方法和設(shè)備。
美國專利No.5421328(Bedingham)披露了一種血管內(nèi)血液參數(shù)檢測系統(tǒng)。
法定發(fā)明登記H93(Matta等人)披露了一種用于測量測試流體的伸展粘度的設(shè)備和方法，它使用電影或錄象攝象機(jī)來在受測流體的滴落。
下面文獻(xiàn)描述了紅細(xì)胞的形變度和/或用來確定該可變形性的裝置Ogura等人在1991年8月的IEEE Transactions on BiomedicalEnigeering，Vol.38，No.8的文章“Measurement of Human Red Blood CellDeformability Using a Single Micropore on a Thin Si3N4 Film”；1993年的Pall Biomedical Products Corporation上的文章“the Pall BPF4 HighEfficiency Leukocyte Removal Blood Processing Filter System”。
最近在www.hevimet.freeserve.co.uk上宣傳了一種被稱為“Hevimet40”的裝置。Hevimet 40裝置被敘述成是一種全血及血漿的粘度計(jì)，它記錄了由于重力而通過毛細(xì)管下落的血樣的彎液面。雖然Hevimet 40裝置對于一些全血或血漿粘度的測定來說一般地是適用的，但是看來它似乎存在幾個(gè)顯著的缺點(diǎn)。例如，其中Hevimet 40裝置看起來似乎需要使用抗凝劑。而且，該裝置依靠以下假設(shè)，血樣的循環(huán)特性在3個(gè)小時(shí)的周期上與病人的循環(huán)血一樣。那個(gè)假設(shè)并不完全成立。
盡管存在上述技術(shù)，但是仍然需要一種用于在一定范圍的剪切力上獲得生物體內(nèi)血液的粘度并且能夠在短時(shí)間內(nèi)提供這種數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一般目的在于提供一種用于滿足所述需要的設(shè)備和方法。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種粘度測量設(shè)備以及用于在一定范圍的剪切率上尤其在低剪切率下確定出循環(huán)血的粘度的方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于無須直接測量壓力、流量和體積就能確定生物的循環(huán)血的粘度(例如體內(nèi)血液粘度測量)的設(shè)備和方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于在短時(shí)間內(nèi)提供生物循環(huán)血的粘度的指示。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于測量生物循環(huán)血的粘度并且侵入力最小的設(shè)備和方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于測量生物循環(huán)血的粘度的設(shè)備和方法，該設(shè)備不需要使用抗凝劑或其它化學(xué)藥物或生物活性藥物。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于測量生物血液粘度的設(shè)備和方法，該設(shè)備不需要使血液暴露于空氣或氧氣。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于在將輸送裝置(例如針)連接到，例如插入進(jìn)，病人上時(shí)在將血液轉(zhuǎn)移到所述輸送裝置的同時(shí)確定循環(huán)的血液粘度的設(shè)備和方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于測量生物的循環(huán)血液粘度的設(shè)備和方法，該設(shè)備包括一種一次性部分，用于保持消毒環(huán)境、容易使用以及反復(fù)測試。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于確定血液觸變點(diǎn)的血液粘度測量設(shè)備和方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于確定循環(huán)血的屈服應(yīng)力的設(shè)備和方法。
而且本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于檢測循環(huán)血液粘度，以評估醫(yī)藥品等改變生物的循環(huán)血的血液粘度效果的設(shè)備和方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種用于檢測病人循環(huán)血的粘度同時(shí)消除靜脈壓的效應(yīng)的設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于利用漸減的壓力差來檢測處于多個(gè)剪切率下的流體運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，包括流體源，設(shè)置在水平參考位置上方；流阻器，具有第一端部和第二端部，所述第一端部與所述流體源流體連通；立管，其一個(gè)端部連接在所述流阻器的所述第二端部上，而另一個(gè)端部暴露于大氣壓，所述立管相對于所述水平參考位置成大于零度的角度設(shè)置；以及傳感器，用來在所述流體從所述流體源流動(dòng)穿過所述流阻器并且進(jìn)入到所述立管時(shí)，通過處在多個(gè)剪切率下的所述立管來檢測由所述漸減壓力差引起的流體運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)目的提供一種用于利用漸減的壓力差來在多個(gè)剪切率上確定非牛頓型流體的粘度的設(shè)備，所述設(shè)備包括非牛頓型流體源，設(shè)置在水平參考位置上方；毛細(xì)管，具有第一端部和第二端部，所述第一端部與所述非牛頓型流體源連接；立管，其一個(gè)端部連接在所述毛細(xì)管的所述第一端部上，并且另一個(gè)端部暴露于大氣壓，所述立管所述立管相對于所述水平參考位置成大于零度的角度設(shè)置；以及傳感器，用來在所述非牛頓型流體從所述非牛頓型流體源流動(dòng)穿過所述流阻器并且進(jìn)入到所述立管時(shí)，通過處在多個(gè)剪切率下的所述立管來檢測由所述漸減壓力差引起的非牛頓型流體運(yùn)動(dòng)；并且所述傳感器產(chǎn)生出隨著時(shí)間變化的非牛頓型流體運(yùn)動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)；以及計(jì)算機(jī)，它與所述傳感器連接，用來根據(jù)所述隨著時(shí)間變化的非牛頓型流體運(yùn)動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述非牛頓型流體的粘度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)目的提供一種用于對生物中的循環(huán)血進(jìn)行粘度測量(例如實(shí)時(shí)地)的設(shè)備。所述設(shè)備包括管腔，設(shè)置成與生物的血管系統(tǒng)連接；一對管子，具有與管腔連接的相應(yīng)第一端部用來接收來自生物的循環(huán)血，并且所述管子對中的一個(gè)包括具有一些已知參數(shù)的毛細(xì)管；閥門，用來控制循環(huán)血從生物的血管系統(tǒng)到管子對的流動(dòng)；以及分析器，它與閥門連接，用來控制閥門以讓血液流進(jìn)管子對，于是在管子對中的每個(gè)管中的血液相對于該管采取相應(yīng)的初始位置，所述分析器還被設(shè)置成用來操縱閥門以使管子對與生物的血管系統(tǒng)隔離并且用來將管子對連接在一起，從而使血液在所述管子對中的位置變化，所述分析器還被設(shè)置成用來監(jiān)測在所述其中一個(gè)管子中的血液位置變化并且用來檢測在另一個(gè)管子中的至少一個(gè)血液位置從而用來計(jì)算其上的粘度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于確定生物的循環(huán)血液粘度的方法(例如，實(shí)時(shí)地)。所述方法包括以下步驟(a)提供通向生物的循環(huán)血的通道以形成循環(huán)血的輸入流動(dòng)；(b)將循環(huán)血的輸入流分成第一流動(dòng)通道和第二流動(dòng)通道，所述輸入流的相應(yīng)部分流進(jìn)這些通道，其中所述第一或第二流動(dòng)通道中的一個(gè)包括具有一些已知參數(shù)的通道部分；(c)使所述第一和第二流動(dòng)通道與所述輸入流隔開并且將第一和第二流動(dòng)通道連接在一起，從而在每個(gè)流動(dòng)通道中的血液位置會改變；(d)監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的一個(gè)中的血液位置隨著時(shí)間的變化；(e)檢測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置；(f)根據(jù)血液位置變化并且根據(jù)所述通道部分的所選已知參數(shù)來計(jì)算出所述循環(huán)血的粘度。
根據(jù)本發(fā)明的還有一個(gè)方面，提供一種用于實(shí)現(xiàn)對生物中的循環(huán)血的粘度測量(例如，實(shí)時(shí)地)的設(shè)備。所述設(shè)備包括管腔，設(shè)置成與生物的血管系統(tǒng)連接；一對管子，具有相應(yīng)的第一端部和第二端部，所述第一端部通過具有一些已知參數(shù)的毛細(xì)管連接在一起；閥門，用來控制循環(huán)血從生物的血管系統(tǒng)到管子對的流動(dòng)，所述閥門與所述管子對中的一個(gè)的第二端部連接；以及分析器，它與閥門連接，用來控制所述閥門以讓血液流進(jìn)所述管子對，因此在管子對中的每一個(gè)中的血液相對于該管采取相應(yīng)的初始位置。所述分析器還被設(shè)置用來操縱閥門以使所述管子對與生物的血管隔開，從而使血液在所述管子對中的位置變化。分析器還設(shè)置用來監(jiān)測在所述其中一個(gè)管子中的血液位置變化并且用來檢測在所述另一個(gè)管子中的至少一個(gè)血液位置，從而用來以此為根據(jù)計(jì)算出該血液的粘度。
根據(jù)本發(fā)明的還有另一個(gè)方面，提供一種用于(例如實(shí)時(shí)地)確定生物循環(huán)血液粘度的方法。該方法包括以下步驟(a)提供通向生物的循環(huán)血的通道以形成循環(huán)血的輸入流動(dòng)；(b)通過具有一些已知參數(shù)的通道將輸入流引入連接在一起的管子對的一個(gè)端部，所述輸入流穿過所述管子對的第一個(gè)，穿過所述通道并且進(jìn)入所述管子對的第二個(gè)的第一部分，從而在第一和第二管子中形成相應(yīng)的血液柱；(c)使所述相應(yīng)血液柱與所述輸入流隔離開，從而使每個(gè)血液柱中的血液位置變化；(d)監(jiān)測在所述相應(yīng)血液柱中的血液位置隨著時(shí)間的變化；(e)檢測在所述血液柱的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置；并且(f)根據(jù)所述血液位置變化、所述至少一個(gè)血液位置并且根據(jù)所述通道的所選已知參數(shù)來計(jì)算出循環(huán)血的粘度。
附圖的簡要說明在通過參照下面詳細(xì)說明同時(shí)結(jié)合附圖來考慮將更好地理解本發(fā)明的其它目的和許多預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1為雙立管/單毛細(xì)管粘度計(jì)(DRSC)的方框圖；圖2為DRSC粘度計(jì)的一個(gè)實(shí)施方案的前視圖，描述了用于血液接收裝置相應(yīng)殼體以及分析器/輸出部分，所述殼體的門是打開的；圖2A為圖2的DRSC粘度計(jì)的實(shí)施方案的前視圖，但是用單點(diǎn)檢測器來代替其中一個(gè)血液柱液面檢測器；圖3為圖2的實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖4為正好在進(jìn)行粘度測試運(yùn)行之前DRSC粘度計(jì)的功能圖；圖5為DRSC粘度計(jì)在粘度測試運(yùn)行期間的功能圖；圖6描述了在DRSC粘度計(jì)的立管中的流體的相應(yīng)血液柱在粘度測試運(yùn)行期間的曲線圖；圖7A-7C分別描述DRSC粘度計(jì)的閥門機(jī)構(gòu)正好在粘度測試運(yùn)行之前，和粘度測試期間的工作；圖8為用于DRSC粘度計(jì)的方框圖，該粘度計(jì)采用各種類型的傳感器來檢測在每個(gè)立管中的血液柱的運(yùn)動(dòng)；圖9A-9B包括DRSC粘度計(jì)的操作的流程圖；圖10A描述了對于一定范圍的剪切率而繪制的病人的循環(huán)血的粘度的曲線圖；圖10B描述了對于剪切率的對數(shù)而繪制的病人的循環(huán)血的粘度對數(shù)的曲線圖；圖11描述了血液接收裝置的毛細(xì)管和立管部分的實(shí)施方案；圖12為沿著圖11的直線12-12剖開的局部剖視圖；圖13為第二更優(yōu)選的雙立管/單毛細(xì)管(DRSC)粘度計(jì)的方框圖；圖14為DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案的前視圖，描述了用于血液接收裝置的相應(yīng)殼體以及分析器/輸出部分，圖中所述殼的門是打開的；
圖14A為圖14的DRSC粘度計(jì)的實(shí)施方案的前視圖，但是用單點(diǎn)檢測器來代替其中一個(gè)血液柱液面檢測器；圖15為DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案正好在進(jìn)行粘度測試運(yùn)行之前的功能圖；圖16為DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案在粘度測試運(yùn)行期間的功能圖；圖17A-17C分別描述DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案的閥門機(jī)構(gòu)正好在粘度測試運(yùn)行之前和粘度測試期間的操作；圖18為用于DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案的方框圖，該粘度計(jì)采用各種類型的傳感器來檢測在每個(gè)立管中的血液柱的運(yùn)動(dòng)；圖19A-19B包括DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案的操作的流程圖；圖20描述了用于DRSC粘度計(jì)的第二實(shí)施方案的血液接收裝置的毛細(xì)管和立管部分的實(shí)施；并且圖21為沿著圖20的直線21-21剖開的局部剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明本發(fā)明的其中一個(gè)關(guān)鍵的新穎性是利用漸減的壓力差檢測處于多個(gè)剪切率的流體的運(yùn)動(dòng)。這可以從圖16中最清楚地看出，該圖顯示出位于水平參考位置(href)上方的流體源(例如，通過循環(huán)血輸送裝置26輸入生物的循環(huán)血)。該圖還描述了流阻器(例如毛細(xì)管52)，其一個(gè)端部與流體源流體相通(例如通過立管R1)，并且其另一個(gè)端部與暴露于大氣壓的立管(R2)連接。如將在下面所詳細(xì)說明的一樣，當(dāng)閥門機(jī)構(gòu)46打開，流體一開始以高速從流體源中移動(dòng)穿過流阻器并且流到立管的上面，然后由于漸減壓力差的緣故在一定范圍的剪切率上減速。傳感器(例如血液柱液面檢測器56)在多個(gè)剪切率下檢測這個(gè)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將這個(gè)高度比時(shí)間數(shù)據(jù)與流阻器的參數(shù)一起提供給計(jì)算機(jī)(例如處理器)時(shí)，可以確定出流體在多個(gè)剪切率上的粘度。這對于確定非牛頓型流體的粘度來說是重要的。本發(fā)明申請披露這個(gè)裝置的幾種應(yīng)用，用來確定一種示例性非牛頓型流體生物循環(huán)血液的粘度。
如上所述，本申請是1997年8月28日申請的題目為“粘度測量設(shè)備和使用方法”的共同未決申請No.08/919906(現(xiàn)在為美國專利No.6019735)的部分延續(xù)，該申請受讓給和本發(fā)明相通的受讓人并且其全文在這里被引用作為參考。對于測量生物的包括全血在內(nèi)的循環(huán)血的粘度來說，如在A.S.N.08/919906(現(xiàn)在為美國專利No.6019735)所披露的設(shè)備和方法是優(yōu)選的。為了消除在低剪切率下的靜脈壓影響，那個(gè)設(shè)備和方法可以采用給生物施加袖套或其它合適裝置的方法。
圖1中的20處一般地顯示出消除了在低剪切率下的壓力以便測量出生物的包括全血在內(nèi)的循環(huán)血的粘度的可選設(shè)備和方法。雙立管/單毛細(xì)管(DRSC)粘度計(jì)20基本上包括血液接收裝置22和分析器/輸出部分24。病人通過循環(huán)血輸送裝置26例如針、IV(靜脈注射)針、留置導(dǎo)管等或任意等同的能夠從病人身上將循環(huán)血輸送給DRSC粘度計(jì)20的裝置與DRSC粘度計(jì)20連接。如將在下面所詳細(xì)描述的一樣，分析器/輸出部分24設(shè)有用來將粘度信息以及其它信息顯示給操作人員的顯示器28。該分析器/輸出部分24還可以將該信息提供給其它其它合適的輸出裝置30例如數(shù)據(jù)記錄儀32、其它計(jì)算機(jī)34、打印機(jī)36、繪圖儀38、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)/存儲器40，提供給互聯(lián)網(wǎng)42或其它在線服務(wù)器44。
血液接收裝置22基本上包括在一側(cè)上與第一立管R1連接并且在另一側(cè)上通過毛細(xì)管52與第二立管R2連接的閥門機(jī)構(gòu)46。毛細(xì)管52具有小而均勻的內(nèi)徑，例如60mm長，內(nèi)徑為0.8mm。當(dāng)循環(huán)血輸送裝置26(下面為“CBCM 26”)與該血液接收裝置22連接時(shí)，如將在下面詳細(xì)描述的一樣，閥門機(jī)構(gòu)46控制著血液流進(jìn)接收裝置22。每個(gè)立管R1和R2優(yōu)選為相同的尺寸(例如12英寸長，內(nèi)徑為2mm)。
應(yīng)該理解的是，血液接收裝置22可以是一次性的，也可以非一次性的。如將在下面所詳細(xì)描述的一樣，在血液接收裝置22是一次性的情況中，組成部件(閥門機(jī)構(gòu)46、立管R1和R2以及毛細(xì)管52)可拆卸地固定在血液接收裝置外殼中，該外殼在粘度測試運(yùn)行期間可以快速方便地插入使用，并且很容易被拆卸以便丟棄；然后將另一個(gè)一次性血液接收裝置22插入，以備下一次粘度測試運(yùn)行使用。另一方面，在血液接收裝置22是非一次性的情況中，組成部件(閥門機(jī)構(gòu)46、立管R1和R2以及毛細(xì)管52)可以就地徹底地進(jìn)行清洗以備下一次粘度測試運(yùn)行使用。
應(yīng)該理解的是，毛細(xì)管52不必是細(xì)長的管子，而是可以包括多種結(jié)構(gòu)例如盤繞的毛細(xì)管。
分析器/輸出部分24主要包括第一血液柱液面檢測器54、第二血液柱液面檢測器56、處理器58、顯示器28、條形碼閱讀器78、環(huán)境控制裝置80以及第一電池B1和第二后備電池B2。第一血液柱液面檢測器54監(jiān)測著第一立管R1中的血液液面，而第二血液柱液面檢測器56監(jiān)測著第二立管R2中血液液面。如在下面所詳細(xì)描述的一樣，處理器58(例如“386”微處理器或更高，或任意的等同裝置)設(shè)置用來分析來自檢測器54/56的數(shù)據(jù)并且從中計(jì)算出血液粘度。另外，處理器58還控制著用于將粘度信息和其它信息提供給操作人員以及其它輸出裝置30的顯示器28。如在下面所詳細(xì)描述的一樣，處理器58還根據(jù)來自檢測器54/56的數(shù)據(jù)控制閥門機(jī)構(gòu)46。電池B1將所有必需的能源提供給分析器/輸出部分24，并且電池B2用作后備電源。條形碼閱讀器78和環(huán)境控制裝置80將在下面進(jìn)行說明。
如在圖2和3中更清楚地顯示出的一樣，DRSC粘度計(jì)20的優(yōu)選實(shí)施方案包括裝在相應(yīng)外殼60和62中的血液接收裝置22和分析器/輸出部分24，每個(gè)外殼可拆卸地固定在共同的框架，例如普通的靜脈輸液架(IV)桿48上。采用這樣的構(gòu)形，分析器/輸出部分24可以采取傾斜的方向(參見圖3)，以便于操作和觀察顯示器。但是，應(yīng)該理解的是，相應(yīng)的外殼結(jié)構(gòu)是示例性的，在不限制本發(fā)明的范圍的情況下可以采取其它結(jié)構(gòu)。
顯示器28可以包括任意合適的普通裝置例如LED(電致發(fā)光顯示器)或使得文本和圖形都能看到的LCD(液晶顯示器)。該顯示器28的分辨率優(yōu)選為800×600VGA或更高。另外，雖然該優(yōu)選實(shí)施方案采用了觸摸屏顯示器，其中結(jié)合有圖形顯示61指令和/或數(shù)據(jù)顯示65(它還包括顯示為“RUNTEST”命令行顯示；例如“TESTING”，“TEST IN PROGRESS”等)字母數(shù)字鍵盤68緊急停止按鈕70電池狀態(tài)指示器72A和72B，以及功能按鈕74但是應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明的最廣義的范圍內(nèi)可以采用任意等效的顯示裝置。因此，通過顯示器28可以設(shè)置任意個(gè)用戶界面和按鈕。因而本發(fā)明20并不限于圖2中所示的實(shí)施方案。而且，如在任意普通的面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)，例如MicrosoftWINDOWS中可實(shí)現(xiàn)的一樣，可以操縱顯示器28以最小化或最大化，或者平鋪任意特定的圖形或文本屏幕。
下外殼60包括血液接收裝置22和兩個(gè)血液柱液面檢測器54和56。在該優(yōu)選的實(shí)施方案中，每個(gè)血液柱液面檢測器54/56包括LED(發(fā)光二極管)陣列64和位于每個(gè)立管R1和R2的兩個(gè)相對側(cè)面上的CCD66(電荷耦合器件)。當(dāng)血液柱液面檢測器54/56正在操作時(shí)，每個(gè)LED陣列64照亮了其相應(yīng)的立管R1或R2，并且根據(jù)在血液柱中是否有流體，在CCD66中的各個(gè)像素要么檢測來自LED陣列64的光(血液柱中沒有流體，從而使得光能夠穿過立管)，要么檢測不出光(存在流體，并且阻隔了來自LED陣列64的光通過)。每個(gè)CCD66的像素?cái)?shù)據(jù)通過普通的配線(未示出)輸送給分析器/輸出部件24以便給處理器58使用。另外，如果電池裝在分析器/輸出外殼62中的話，則從電池B1/B2通過這些配線可以提供LED陣列64和CCD66的能源。
在血液接收裝置22是一次性的情況中，它可拆卸地固定在外殼60中，從而一旦測試運(yùn)行完成和或要對新病人測試，則所有管腔(例如，管子50、毛細(xì)管52、立管R1和R2以及閥門機(jī)構(gòu)46)可以容易/迅速地拆除、丟棄和插入新的裝置。例如，托架(圖2)可以用來可拆卸地固定立管R1和R2的上面部分和立管R1和R2的下面部分；閥門機(jī)構(gòu)46包括緊貼地安裝進(jìn)位于外殼60的底壁中的開口(未示出)中的端口49。血液柱液面檢測器54/56優(yōu)選與外殼60是不可拆卸的。門76(它可以豎直地或水平地鉸接在外殼60上)設(shè)置用來在測試運(yùn)行期間建立黑暗的環(huán)境。門76還支承著上述條形碼閱讀器78。該條形碼閱讀器78自動(dòng)地讀取設(shè)在其中一個(gè)立管(例如，R2)上的條形碼(未示出)。該條形碼包含有關(guān)毛細(xì)管52的特征(例如其長度和直徑)和立管R1和R2的特征的所有預(yù)定數(shù)據(jù)。該信息被傳送給處理器58，然后該處理器用該信息來確定粘度，如在下面所詳細(xì)描述的一樣。條形碼閱讀器78通過上述的配線將該信息傳送給處理器58。應(yīng)該理解的是，條形碼閱讀器78的位置(在門76上)只是示例性的，并且其它在該裝置內(nèi)的位置包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
應(yīng)該理解的是，托架47不會以任何方式干擾血液柱液面檢測，因?yàn)樵诿總€(gè)對應(yīng)的在粘度測試運(yùn)行期間正在被監(jiān)測的立管中的血液移動(dòng)在上下托架47對之間中。
門76還支承著環(huán)境控制裝置80(例如加熱器、風(fēng)扇和/或恒溫器)，從而當(dāng)門關(guān)閉以便準(zhǔn)備進(jìn)行測試時(shí)，加熱(或冷卻)毛細(xì)管52，并且在整個(gè)測試運(yùn)行期間將它保持在與病人相同的溫度和環(huán)境下。在運(yùn)行之前，獲取病人的溫度并且由操作人員輸入該溫度(通過觸摸屏顯示器28)。然后環(huán)境控制裝置80運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)和保持該溫度。應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明的最廣義的范圍內(nèi)還包括在運(yùn)行期間將整個(gè)血液接收裝置22實(shí)現(xiàn)并保持在病人溫度下的環(huán)境控制裝置80。由分析器/輸出裝置24通過上述配線(未示出)將電源提供給條形碼閱讀器78和溫度控制裝置80。
在圖11-12中顯示出血液接收裝置22的一個(gè)示例性實(shí)施方式。具體地說，立管R1和R2(例如注模件)具有插入在閥門機(jī)構(gòu)46(例如單個(gè)3通停止旋塞閥)的相應(yīng)端口(未示出)中的整體彎管50A和50B。在將立管R2的彎管部分50B插進(jìn)其相應(yīng)的閥門機(jī)構(gòu)端口中之前，將具有內(nèi)部毛細(xì)管52的毛細(xì)管插入件53設(shè)置在立管R2內(nèi)部。如在圖12中最清楚地顯示出的一樣，毛細(xì)管插入件53包括錐形入口55和錐形出口57，以在循環(huán)血從閥門機(jī)構(gòu)穿過彎管50B并且上升進(jìn)入立管R2時(shí)使任何紊流最小化。
電池B1/B2可以包括12V直流、4安培小時(shí)的電池、或者任意等同的電源(例如在普通筆記本計(jì)算機(jī)中使用的電池，例如鋰離子電池)。顯示器28為DRSC粘度計(jì)20中的每個(gè)電池提供狀態(tài)指示器72A/72B。具體地說，當(dāng)DRSC粘度計(jì)20以電池B1為動(dòng)力進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)電池指示器72A/72B出現(xiàn)在顯示器28上。但是，一旦電池B1耗盡，則電池B1指示器72A消失，并且電池B2指示器72B閃爍以警告操作人員DRSC粘度計(jì)20現(xiàn)在以電池B2為動(dòng)力進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并且需要對電池B1進(jìn)行重新充電。
或者，可以對圖2的實(shí)施方案進(jìn)行改變，從而只使用一個(gè)血液柱液面檢測器56來監(jiān)測一個(gè)血液柱的液面，同時(shí)使用單點(diǎn)檢測器954來從另一個(gè)血液柱的液面中獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)。具體地說，如圖2A中所示，已經(jīng)用單點(diǎn)檢測器954來代替其中一個(gè)血液柱液面檢測器54。該改進(jìn)基于血液柱高度(即，h1(t)和h2(t))比時(shí)間數(shù)據(jù)的對稱性(參見圖6)。只要監(jiān)測兩個(gè)血液柱82/84其中一個(gè)(參見圖4)，就可以通過使用來自那個(gè)血液柱中的單個(gè)高度點(diǎn)來產(chǎn)生出用于另一個(gè)血液柱的高度比時(shí)間數(shù)據(jù)。優(yōu)選的方法/裝置用來監(jiān)測在立管R2中出現(xiàn)的上升血液柱84并且用來檢測在立管R1中的血液柱82的最初粘度測試運(yùn)行液面(即h1i，如在下面所詳細(xì)描述的一樣)。因此，在本發(fā)明的最廣義的范圍內(nèi)可以(1)監(jiān)測兩個(gè)移動(dòng)的血液柱(圖2)，或者(2)監(jiān)測其中一個(gè)移動(dòng)血液柱同時(shí)從另一個(gè)移動(dòng)的血液柱檢測出一個(gè)點(diǎn)(圖2A)。
具體地說，單點(diǎn)檢測器954可以包括(但不限于)LED964和光電檢測器966，如在下面所詳細(xì)描述的一樣，它們檢測血液柱的具體液面例如h1i。
使用DRSC粘度計(jì)20進(jìn)行粘度測定的構(gòu)想在于，監(jiān)測來自病人循環(huán)血的兩個(gè)相對移動(dòng)的血液柱的高度變化并且給出血液必須從中通過的毛細(xì)管的尺寸。DRSC粘度計(jì)20通過操縱閥門機(jī)構(gòu)46以首先在相應(yīng)的立管R1和R2中的兩個(gè)血液柱82和84之間建立最優(yōu)的間距(圖4)。一旦建立好，則DRSC粘度計(jì)20通過其閥門機(jī)構(gòu)46將這兩個(gè)血液柱82/84連接在一起，并且使得它們能夠到達(dá)平衡同時(shí)監(jiān)測兩個(gè)血液柱82/84的運(yùn)動(dòng)(圖5)。
具體地說，如圖4中所示，使得來自病人的連續(xù)血流能夠從CBCM26流動(dòng)穿過閥門機(jī)構(gòu)46，然后進(jìn)入到兩個(gè)立管R1和R2。在該流動(dòng)期間，血液柱液面檢測器54/56監(jiān)測每個(gè)相應(yīng)血液柱的高度。當(dāng)最優(yōu)間距實(shí)現(xiàn)時(shí)，即當(dāng)立管R1中的血液柱到達(dá)h1i并且立管R2中的血液柱到達(dá)h2i時(shí)，閥門機(jī)構(gòu)46使來自CBCM26的血流停止并且同時(shí)將血液柱連接在一起(圖5)。因此，在立管R1中的血液柱下落并且在立管R2中的血液柱朝著最終的平衡值h∞(如在下面所述一樣，這個(gè)數(shù)值實(shí)際上是被稱為“Δh”的偏差)攀升。如將在下面所述一樣，對于血液粘度測定來說重要的是這些相對移動(dòng)的血液柱的檢測值，它們也被稱為“h1(t)”和“h2(t)”(圖5)。在圖6中顯示出h1(t)和h2(t)的曲線圖。
應(yīng)該理解的是，最優(yōu)間距即h1i-h2i以及毛細(xì)管52的尺寸避免了血液柱在粘度測試運(yùn)行的最后出現(xiàn)任何振蕩。換句話說，如圖6中所示，這兩個(gè)因素用來使每個(gè)h1i-h2i曲線在粘度測試運(yùn)行的結(jié)束時(shí)有平坦的表觀。
圖7A-7C描述了閥門機(jī)構(gòu)46怎樣建立預(yù)測試運(yùn)行血液柱(圖4)和測試運(yùn)行血液柱(圖5)的典型順序。閥門機(jī)構(gòu)46包括單個(gè)3通停止旋塞閥。該閥門可以包括有電磁線圈(例如500mA電磁線圈，或者由閥門驅(qū)動(dòng)裝置86表示的步進(jìn)電機(jī)等)，它由處理器58脈沖饋電以沿著正確方向操縱閥門。具體地說，處理器58通過向電磁線圈發(fā)出正或負(fù)脈沖來控制閥門的轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，為了接收一開始流進(jìn)DRSC粘度計(jì)20的病人循環(huán)血，閥門驅(qū)動(dòng)裝置86將閥門配置成使得循環(huán)血能夠通過相應(yīng)的管路13和14進(jìn)入兩個(gè)立管R1和R2(圖7A)。血液柱液面檢測器54/56在這時(shí)正在監(jiān)測它們相應(yīng)的血液柱82和84。如果首先到達(dá)血液柱的預(yù)測試液面h1i，則處理器58向閥門驅(qū)動(dòng)裝置86發(fā)出正脈沖以切斷到立管R1的流動(dòng)(圖7B) 或者，如果首先到達(dá)血液柱的預(yù)測試液面h2i時(shí)，則處理器58發(fā)出負(fù)脈沖以切斷到立管R2的流動(dòng)同時(shí)繼續(xù)讓循環(huán)血流進(jìn)立管R1(未示出)。最后，為了將兩個(gè)立管R1和R2連接在一起同時(shí)使它們與病人的循環(huán)血流隔離，處理器58控制閥門驅(qū)動(dòng)裝置86到圖7C中所示的位置。
對于單點(diǎn)檢測器954(圖2A)而言，在設(shè)備20的操作期間，隨著閥門機(jī)構(gòu)46打開，血液向上流到立管R1同時(shí)光電檢測器966繼續(xù)檢測來自LED964的光。一旦血液柱82的頂部阻礙了來自LED964的光，則光電檢測器966通知操縱閥門機(jī)構(gòu)46的處理器58阻止血液進(jìn)一步流進(jìn)立管R1。定義為h1i的這個(gè)血液柱液面在立管R1中形成用于粘度測試運(yùn)行的血液柱的最初啟動(dòng)點(diǎn)，即當(dāng)粘度測試開始時(shí)在立管R1的血液柱從這個(gè)液面h1i開始下落。由于光電檢測器966的位置處于在參考液面上方的預(yù)定位置h1i處(圖2)，所以光電檢測器966動(dòng)作以驗(yàn)證在立管R1中的血液柱已經(jīng)到達(dá)初始位置h1i。
或者，如上所述，可以使用血液柱液面檢測器來檢測在第一立管R1中的下落的血液柱，并且可以使用單點(diǎn)檢測器954來檢測立管R2中的上升血液柱的初始粘度測試運(yùn)行位置h2i。因此，在本發(fā)明的最廣義的范圍內(nèi)可以包括使用一個(gè)血液柱液面檢測器來監(jiān)測在一個(gè)立管中的血液柱的位置變化并且使用單點(diǎn)檢測器來檢測在另一個(gè)立管中的血液柱的單點(diǎn)。應(yīng)該理解的是，通過單點(diǎn)檢測器954可以檢測血液柱的任意一個(gè)點(diǎn)。優(yōu)選的點(diǎn)是粘度測試運(yùn)行的初始血液柱液面，即h1I和h2i。但是，可以檢測出血液柱中的任意其它點(diǎn)以便產(chǎn)生出對應(yīng)的高度比時(shí)間數(shù)據(jù)/曲線。
如圖8中所示，在本發(fā)明的最廣義范圍內(nèi)可以包括任意其它用來檢測立管R1和R2中血液柱82/84的運(yùn)動(dòng)的裝置和/或方法(或者只是檢測其中一個(gè)血液柱的運(yùn)動(dòng)同時(shí)檢測另一個(gè)血液柱的單點(diǎn))，因而不限于LED陣列64/CCD66布置，也不限于血液柱液面檢測器54/56或單點(diǎn)檢測器。實(shí)際上，本發(fā)明包括了下面類型的物理檢測值(在圖8中由“SENSOR1”和“SENSOR2”表示)d(重量)/dt對于每個(gè)流體柱使用重量檢測裝置作為傳感器檢測到的每個(gè)流體柱的重量相對于時(shí)間的變化；例如，w1(t)-w2(t)；d(壓力)/dt使用位于每個(gè)流體柱頂部處的壓力傳感器檢測到的，每個(gè)流體柱的壓力相對于時(shí)間的變化；例如，p1(t)-p2(t)；行程時(shí)間聲音信號(例如超聲波)從位于每個(gè)流體柱上方的傳感器發(fā)出并且反射后返回到該傳感器所花費(fèi)的時(shí)間；例如，行程時(shí)間1(t)-行程時(shí)間2(t)；d(體積)/dt每個(gè)流體柱的體積相對于時(shí)間的變化；例如，V1(t)-V2(t)；d(位置)/dt使用數(shù)字?jǐn)z象機(jī)檢測出的每個(gè)流體柱的位置變化；例如，Pos1(t)-Pos2(t)；以及d(質(zhì)量)/dt每個(gè)流體柱的質(zhì)量相對于時(shí)間的變化；例如，m1(t)-m2(t)。
圖9A-9B包括用于確定病人循環(huán)血流的粘度的DRSC粘度計(jì)20的詳細(xì)操作的流程圖。該測試運(yùn)行的整個(gè)時(shí)間用CCDs66大約為3分鐘。當(dāng)CCDs66的像素值不再變化，則DRSC20確定已經(jīng)到達(dá)Δh，從而測試運(yùn)行終止。
如上所述，使用DRSC粘度計(jì)20進(jìn)行的粘度測定的構(gòu)想在于，監(jiān)測來自病人循環(huán)血的兩個(gè)相對移動(dòng)的血液柱的高度變化，并且給出其中一個(gè)血液柱必須從中通過的毛細(xì)管的尺寸。
可以使用多個(gè)數(shù)學(xué)模型作為用于從粘度計(jì)20和(如將在下面所述的粘度計(jì)120)獲得的數(shù)據(jù)的曲線擬合模型，例如冪次律模型、Casson模型、Carreau模型、Herschel-Bulkley模型、Powell-Eyring模型、Cross模型、Carreau-Yasuda模型。在本發(fā)明的最廣義范圍范圍可以包括所有這些模型。下面的說明利用了冪次律模型，并且只是以實(shí)施例的方式使用，而不是以限制的方式使用。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以用任意上述曲線擬合模型代替下述示例性的冪次律模型。
具體地說，對于非牛頓型流體如血液而言，粘度隨著剪切率而變化，但是在毛細(xì)管內(nèi)的Hagen-Poiseuille流仍然保持為定常的或準(zhǔn)定常的層流。對于正好與非牛頓冪次律粘度模型相關(guān)的流體而言，毛細(xì)管壓降和流速的關(guān)系如下ΔPc=4kLc|γ.|nφc=4kLcφc|(3n+1n)8Qπφc3|n-------(1)]]>其中剪切率 通過下式與毛細(xì)管流速相關(guān)γ.=(3n+1n)8Qπφc3]]>其中冪定律粘度被定義為μ=k|γ.|n-1---(3)]]>并且其中ΔPc＝毛細(xì)管壓降(Pa)Lc＝毛細(xì)管的長度(m)Q＝體積流速(m3/s)k＝稠度指數(shù)(在毛細(xì)管粘度計(jì)中使用的常數(shù))-這是測定的；n＝冪定律指數(shù)(在毛細(xì)管粘度計(jì)中使用的另一個(gè)常數(shù))-這是測定的；φc＝毛細(xì)管直徑(m)μ＝流體粘度(厘泊，CP) ＝剪切率(s-1)由于作為非牛頓型流體的血液正好具有冪定律粘度模型的特征。所以等式(1)可以重新寫成ρg(h1-h2)=4kLcφc{2(3n+1n)·(φr2φc3)(dhdt)}n+Δhρg---(4)]]>其中ρ＝血液流體密度；g＝萬有引力常數(shù)；h1＝立管R1中的血液柱的瞬時(shí)高度；h2＝立管R2中的血液柱的瞬時(shí)高度；ψc＝毛細(xì)管的內(nèi)徑；ψr＝立管的內(nèi)徑，其中ψc＜＜＜ψr；Δh＝由于血液的屈服應(yīng)力而導(dǎo)致的偏移，差并且是血液的特性。
應(yīng)該注意的是毛細(xì)管Lc的長度假設(shè)較大，從而可以忽略立管R1和R2以及連接流體部件中的任何摩擦力。另外，立管R1和R2的直徑是相等的。
通過在等式(4)的兩邊對時(shí)間進(jìn)行積分，從而消除了確定 的必要，這得出下式h1-h2-Δh=-{(n-1n)αt+(Δh-h0)n-1n}nn-1-----(5)]]>其中在t＝0下h0＝h1(t)-h2(t)，即h0＝h1i-h2i；并且α=-12(4kLcρgφc)n(n3n+1)(φc3φr2)---(6)]]>為了確定粘度，必須根據(jù)測試運(yùn)行數(shù)據(jù)使用曲線擬合來確定k和n的數(shù)值。具體地說，采取以下程序1)進(jìn)行測試運(yùn)行并且獲得所有的h1(t)和h2(t)數(shù)據(jù)；2)通過數(shù)據(jù)來擬合曲線以獲得h1(t)和h2(t)的符號表達(dá)式；3)確定所有h1(t)-h2(t)數(shù)據(jù)以及Δh；4)假設(shè)冪定律參數(shù)k和n的數(shù)值；5)計(jì)算出所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的隨動(dòng)誤差數(shù)值 6)總計(jì)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的誤差數(shù)值；7)迭代以確定使誤差總和最小的k和n的數(shù)值；并且8)在等式(2)和(3)中使用所確定的k和n數(shù)值來計(jì)算出粘度。
圖10A描述了病人循環(huán)血的粘度比剪切率范圍的曲線圖，并且圖10B描述了粘度比剪切率的對數(shù)圖。應(yīng)該理解的是，在這些圖面中所描述的曲線在數(shù)學(xué)上是等同的，并且上述DRSC粘度計(jì)確保了比現(xiàn)有技術(shù)更高的精確度。
在立管R1和R2的頂部處可以使用一種組合的手柄/過濾器組件(未示出)。該組件使得處于大氣壓力下的惰性氣體能夠引入到相應(yīng)流體柱上方的立管R1和R2中。另外，該組件用作一種手柄，用來在使用一次性血液接收裝置22時(shí)插入和拆除血液接收裝置22。
還應(yīng)該理解的是，在血液接收裝置22中的許多部件的位置只是以實(shí)施例的方式而不是以限制方式顯示出。例如，毛細(xì)管52可以水平地或垂直地設(shè)置；閥門機(jī)構(gòu)46不必位于在立管R1和R2的彎管部分50A/50B處。在本發(fā)明的最廣義范圍內(nèi)可以包括各個(gè)部件在血液接收裝置22中的各種位置而不會偏離本發(fā)明。實(shí)際上，在下面描述的下一個(gè)實(shí)施方案采取了這樣的各種位置。
在圖13-21中顯示出上述DRSC粘度計(jì)的更優(yōu)選實(shí)施方案120。該用于所有意圖和目的的該第二實(shí)施方案120與第一實(shí)施方案20相同，除了閥門機(jī)構(gòu)46的位置、抽空機(jī)構(gòu)101的使用、毛細(xì)管52的位置和在血液接收裝置中所使用的必需血液體積。因此，控制著該第二實(shí)施方案的操作的等式(即等式1-7)和涉及血液柱液面的時(shí)間響應(yīng)和粘度(即圖6、10A和10B)都是類似的并且在這里將不再重復(fù)。因此，結(jié)構(gòu)的共同細(xì)節(jié)以及實(shí)施方案120的操作將不再贅述。另外，如上面相對于實(shí)施方案20所描述的一樣，在實(shí)施方案120中使用的毛細(xì)管52不必是細(xì)長的管子，而是可以包括多種結(jié)構(gòu)例如盤繞的毛細(xì)管。
如在圖13中可以看出，實(shí)施方案120包括血液接收裝置122和分析器/輸出部分24。和上述血液接收裝置22一樣，該血液接收裝置122可以是一次性的或是可重復(fù)使用的。作為一次性血液接收裝置122的實(shí)施例而言，摩擦配合型接頭147(參見圖14)可拆卸地將立管R2的頂端固定進(jìn)外殼60中同時(shí)閥門機(jī)構(gòu)46在立管R1的頂部處摩擦配合進(jìn)外殼60中。因此，為了拆除該一次性血液接收裝置122，操作人員只需要解除接頭147和閥門機(jī)構(gòu)46的摩擦配合。
血液接收裝置122包括現(xiàn)在位于立管R1的頂部處的閥門機(jī)構(gòu)46和已經(jīng)位于在兩個(gè)立管R1和R2之間的毛細(xì)管52。另外，已經(jīng)將抽空機(jī)構(gòu)101添加到該血液接收裝置122中。抽空機(jī)構(gòu)101使得能夠收回第一血液試樣以到達(dá)血液接收裝置122，以便進(jìn)行隨后的血液分析(例如，紅細(xì)胞比容研究)。但是，應(yīng)該理解的是，抽空機(jī)構(gòu)101不形成粘度測定的任何部分，并且不會以任何方式妨礙DRSC粘度計(jì)120在根據(jù)相對于實(shí)施方案20所述來確定血液粘度中的操作。實(shí)際上，如將在下面所述的一樣，抽空機(jī)構(gòu)101在粘度測試運(yùn)行開始之前與閥門機(jī)構(gòu)46脫開。
抽空機(jī)構(gòu)101包括可以通過抽空器驅(qū)動(dòng)裝置109來定位的抽空器107。在圖15、16、17A-17B和流程圖19A-19B中描述了抽空機(jī)構(gòu)101的操作。具體地說，如在圖17A中最清楚地顯示出的一樣，當(dāng)檢測器103(例如，光電檢測器、光電眼等)檢測出來自(借助于CBCM26)病人的輸入血液的第一或初始部分時(shí)，檢測器103使促動(dòng)抽空器驅(qū)動(dòng)裝置109的微處理器58做好準(zhǔn)備去驅(qū)動(dòng)抽空器107朝向閥門機(jī)構(gòu)46上的穿刺裝置111(例如，針，圖15)，該穿刺裝置刺穿抽空器107的可刺穿表面。同時(shí)，處理器58命令閥門驅(qū)動(dòng)裝置86使閥門配置在第一位置中(如圖17A中所示)。因此，輸入血流的第一或初始部分被捕捉在抽空器107中。在經(jīng)過固定時(shí)間tf之后，處理器58命令抽空器驅(qū)動(dòng)裝置109使抽空器107與穿刺裝置111脫離。隨著輸入血流的該初始被捕捉在抽空器107中，操作人員就可以將抽空器107從驅(qū)動(dòng)裝置109上拆卸下來然后提供給設(shè)置在現(xiàn)場或設(shè)置在遠(yuǎn)處的單獨(dú)分析機(jī)構(gòu)。
在處理器58命令抽空器驅(qū)動(dòng)裝置109使抽空器107與穿刺裝置111脫開的同時(shí)，處理器58還命令閥門驅(qū)動(dòng)裝置86使閥門移動(dòng)進(jìn)第二位置(圖17B)。因此，輸入血流進(jìn)入立管R2的頂部，沿著立管R2向下流，穿過毛細(xì)管52并向上進(jìn)入立管R1。血液柱液面檢測器54和56監(jiān)測著在每個(gè)立管中的血液柱。當(dāng)血液柱液面檢測器56檢測到預(yù)定的液面hsv時(shí)，它通知處理器58。該hsv是對應(yīng)與血液準(zhǔn)確體積的準(zhǔn)確數(shù)值，從而當(dāng)在立管R2中的血液柱到達(dá)h2i時(shí)(圖17B和圖17C)，在立管R1中的血液柱將處于h1i。因此，當(dāng)血液柱液面檢測器56檢測到已經(jīng)到達(dá)hsv時(shí)，處理器58促動(dòng)閥門驅(qū)動(dòng)裝置86使閥門轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)第三位置(圖17C)，從而使兩個(gè)血液柱與輸入血流隔開同時(shí)開始粘度測試運(yùn)行。該粘度測試運(yùn)行與上面相對于實(shí)施方案20所述的一樣，因而在這里不再重復(fù)。
或者，如前所述，圖14的實(shí)施方案可以進(jìn)行改變，從而可以只使用一個(gè)血液柱液面檢測器56來監(jiān)測一個(gè)血液柱的液面同時(shí)使用單點(diǎn)檢測器954來從另一個(gè)血液柱的液面中獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)。具體地說，可以使用血液柱液面檢測器56來檢測在第一立管R1中的下落血液柱，并且可以使用單點(diǎn)檢測器954來檢測在立管R2中的上升血液柱的預(yù)定液面hsv。因此，在本發(fā)明的最廣義范圍內(nèi)可以包括使用一個(gè)血液柱液面檢測器來監(jiān)測在一個(gè)立管中血液柱的位置變化，并且使用單點(diǎn)檢測器來檢測在另一個(gè)立管中的血液柱的單點(diǎn)。應(yīng)該理解的是，可以通過單點(diǎn)檢測器954檢測處血液柱的任意一個(gè)點(diǎn)。優(yōu)選的點(diǎn)是用于粘度測試運(yùn)行的初始血液柱液面，即h1i或hsv。但是可以檢測出在血液柱中的其它點(diǎn)以便產(chǎn)生出對應(yīng)的高度比時(shí)間的數(shù)據(jù)/曲線。
在圖20-21中顯示出血液接收裝置122的一個(gè)示例性實(shí)施方式。具體地說，立管R1和R2(例如注模件)具有插入在毛細(xì)管元件153的相應(yīng)端部中的整體彎管50A和50B。具體地說，毛細(xì)管元件153的每個(gè)端部形成在彎管50A和50B的每個(gè)端部上面滑動(dòng)的貼身套筒。如在圖21中最清楚顯示出的一樣，毛細(xì)管元件153包括錐形入口155和錐形出口157，用來在循環(huán)血從彎管50A的端部流進(jìn)毛細(xì)管元件153然后進(jìn)入彎管50B并且上升進(jìn)入立管R2時(shí)使任何紊流最小化。
應(yīng)該指出的是，所有在這里所述的“血液接收”裝置主要是各個(gè)部件例如立管等的各種組合的示例，它可以采取那些在這里特定描述的形式之外的各種其它形式。
如圖18中所示，在本發(fā)明的最廣義范圍內(nèi)可以包括任意其它用來檢測立管R1和R2中血液柱運(yùn)動(dòng)的裝置和/或方法(或者只是檢測其中一個(gè)血液柱的運(yùn)動(dòng)同時(shí)檢測另一個(gè)血液柱的單點(diǎn))，因而不限于LED陣列64/CCD66布置，也不限于血液柱液面檢測器54/56。實(shí)際上，本發(fā)明覆蓋了下面類型的物理檢測值(在圖18中由“SENSOR1”和“SENSOR2”表示)d(重量)/dt對于每個(gè)流體柱使用重量檢測裝置作為傳感器檢測到的每個(gè)流體柱的重量相對于時(shí)間的變化；例如，w1(t)-w2(t)；d(壓力)/dt使用位于每個(gè)流體柱頂部處的壓力傳感器檢測到的每個(gè)流體柱的壓力相對于時(shí)間的變化；例如，p1(t)-p2(t)；行程時(shí)間聲音信號(例如超聲波)從位于每個(gè)流體柱上方的傳感器發(fā)出然后反射而返回到該傳感器所花費(fèi)的時(shí)間；例如，行程時(shí)間1(t)-行程時(shí)間2(t)；d(體積)/dt每個(gè)流體柱的體積相對于時(shí)間的變化；例如，V1(t)-V2(t)；d(位置)/dt使用數(shù)字?jǐn)z象機(jī)檢測出的每個(gè)流體柱的位置變化；例如，Pos1(t)-Pos2(t)；以及d(質(zhì)量)/dt每個(gè)流體柱的質(zhì)量相對于時(shí)間的變化；例如，m1(t)-m2(t)。
CCDs66可以是任意普通的裝置。從San Jose，CA.的ScanVision有限公司可以得到一種特別合適的CCD。那個(gè)CCD其像素分辨率為300dpi-83μ。該ScanVision有限公司的CCD采用了普通的CCD捕獲軟件。LED陣列64可以用包括光纖線在內(nèi)的多種光源來實(shí)現(xiàn)。
另外，外殼60的門76可以構(gòu)成為沿著外殼60的底部鉸接從而能夠下擺，以便獲得到血液接收裝置22或122的通道。
應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明20和120的最廣義范圍內(nèi)可以包括輔助壓力(例如壓力源，如泵)作為用于在測試運(yùn)行期間使血液柱82/84運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，與環(huán)境大氣反向?yàn)槊總€(gè)立管R1和R2通氣。
還應(yīng)該理解的是，雖然顯示器28設(shè)有有效的裝置用來將粘度數(shù)據(jù)傳輸給用戶，但是DRSC粘度計(jì)20和120的最廣義范圍不需要顯示器28。相反，只要可以將粘度數(shù)據(jù)提供給任意輸出裝置30，就可以滿足本發(fā)明的目的。另外，應(yīng)該理解的是，在實(shí)施方案20和120中的分析器/輸出部分24可以通過任意筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，并且不會以任何方式受到圖2-3所示的方案限制。
相應(yīng)實(shí)施方案20和120的血液接收裝置22和122通常被設(shè)置成位于低于病人心臟的位置處。通過這樣做，重力有助于靜脈壓將循環(huán)血輸送給血液接收裝置22/122，但是這還防止血液在早期懸掛和粘度測試運(yùn)行期間回流進(jìn)病人。
應(yīng)該理解的是，在實(shí)施方案20使用了可重復(fù)使用的血液接收裝置22的情況中，或者在實(shí)施方案120使用了可重復(fù)使用的血液接收裝置122的情況中，可以分別去掉在圖9B和19B中的步驟“插入一次性部件”。
應(yīng)該注意的是，如前所述，優(yōu)選的方法/裝置是用血液柱液面檢測器56監(jiān)測上升的血液柱84，這與監(jiān)測下落的血液柱82相反，因?yàn)樵诒O(jiān)測下落血液柱82時(shí)會遇到大量的噪音。該上升柱84給出了更干凈的監(jiān)測信號，因此是優(yōu)選要監(jiān)測的血液柱。但是，在本發(fā)明的最廣義范圍內(nèi)可以包括在通過血液柱液面檢測器56監(jiān)測下落血液柱時(shí)，采用過濾或補(bǔ)償該噪音的裝置。
還應(yīng)該注意的是，DRSC粘度計(jì)20和120可以用來確定其它非牛頓型流體(例如油、涂料、化妝品等)的粘度，而不限于生物流體例如血液。
不用進(jìn)一步地詳細(xì)說明，上面的說明將因此完全地說明了我們的發(fā)明，而在各種應(yīng)用條件下可以通過應(yīng)用當(dāng)前或?qū)淼闹R很容易適應(yīng)情況應(yīng)用該發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于利用漸減的壓力差來檢測處于多個(gè)剪切率下的流體運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，包括流體源，設(shè)置在水平參考位置上方；流阻器，具有第一端部和第二端部，所述第一端部與所述流體源流體連通；立管，其一個(gè)端部連接在所述流阻器的所述第二端部，而另一個(gè)端部暴露于大氣壓，所述立管相對于所述水平參考位置成大于零度的角度設(shè)置；以及傳感器，用來在所述流體從所述流體源流動(dòng)穿過所述流阻器并且進(jìn)入到所述立管時(shí)，通過處在多個(gè)剪切率下的所述立管來檢測由所述漸減壓力差引起的流體運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述流阻器包括毛細(xì)管。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述立管相對于所述水平參考位置垂直地設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述流體是一種非牛頓型流體。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述流體沿著立管向上的運(yùn)動(dòng)包括有上升流體柱，并且其中所述傳感器監(jiān)測所述上升流體柱的高度隨時(shí)間的變化，所述高度被定義為所述上升流體柱的頂部和所述水平參考位置之間的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)與所述傳感器連接，并且其中所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述上升流體柱的高度隨時(shí)間的變化來計(jì)算出流體的粘度。
7.一種用于利用漸減的壓力差來在多個(gè)剪切率上確定非牛頓型流體的粘度的設(shè)備，所述設(shè)備包括非牛頓型流體源，設(shè)置在水平參考位置上方；毛細(xì)管，具有第一端部和第二端部，所述第一端部與所述非牛頓型流體源連接；立管，其一個(gè)端部連接在所述毛細(xì)管的所述第一端部上，并且另一個(gè)端部暴露于大氣壓，所述立管所述立管相對于所述水平參考位置成大于零度的角度設(shè)置；以及傳感器，用來在所述非牛頓型流體從所述非牛頓型流體源流動(dòng)穿過所述流阻器并且進(jìn)入到所述立管時(shí)，通過處在多個(gè)剪切率下的所述立管來檢測由所述漸減壓力差引起的非牛頓型流體運(yùn)動(dòng)，所述傳感器產(chǎn)生出與非牛頓型流體隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及計(jì)算機(jī)，它與所述傳感器連接，用來根據(jù)所述與隨時(shí)間變化的非牛頓型流體運(yùn)動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述非牛頓型流體的粘度。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述立管相對于所述水平參考位置垂直地設(shè)置。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述非牛頓型流體是生物的循環(huán)血，并且所述非牛頓型流體源是生物的血管系統(tǒng)。
10.一種用于對生物中的循環(huán)血進(jìn)行粘度測量的設(shè)備，所述設(shè)備包括管腔，設(shè)置成與生物的血管系統(tǒng)連接；一對管子，具有與管腔連接的相應(yīng)第一端部用來接收來自生物的循環(huán)血，并且所述管子對中的一個(gè)包括具有一些已知參數(shù)的毛細(xì)管；閥門，用來控制循環(huán)血從生物的血管系統(tǒng)到管子對的流動(dòng)；以及分析器，它與閥門連接，用來控制閥門以讓血液流進(jìn)管子對，于是在管子對中的每一個(gè)中的血液相對于該管采取相應(yīng)的初始位置，所述分析器還被設(shè)置成用來操縱閥門以使管子對與生物的血管系統(tǒng)隔離并且用來將管子對連接在一起，從而血液使所述管子對中的位置改變化，所述分析器還設(shè)置成用來監(jiān)測在所述其中一個(gè)管子中的血液位置變化并且用來檢測在另一個(gè)管子中的至少一個(gè)血液位置，從而以此為根據(jù)計(jì)算血液的粘度。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，被設(shè)置用來檢測在所述管子中的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置的所述分析器包括監(jiān)測在所述管子中的另一個(gè)中的血液位置變化。
12.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備適用于實(shí)時(shí)地對生物的循環(huán)血進(jìn)行粘度測量。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述管子的每一個(gè)具有第二端部，并且因此所述設(shè)備另外包括用于使所述管子對的所述第二端部通向周圍大氣的裝置。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述管子對的重量隨時(shí)間的變化，以實(shí)現(xiàn)所述對血液位置變化的監(jiān)測。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)的初始位置包括第一血液柱相對于所述管子對中一個(gè)的第一預(yù)測試位置和第二血液柱相對于所述管子對中另一個(gè)的第二預(yù)測試位置，所述第一預(yù)測試位置和所述第二預(yù)測試位置彼此不同。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述管子對豎直朝上，并且其中所述第一預(yù)測試位置包括所述第一血液柱的第一初始高度，并且所述第二預(yù)測試位置包括所述第二血液柱的第二初始高度。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述第一和第二血液柱的柱高變化。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述分析器通過檢測發(fā)射的信號朝向每個(gè)所述血液柱的頂部的行程時(shí)間來檢測所述柱高變化。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射信號為聲音信號。
20.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述分析器包括用于檢測所述第一和第二血液柱的柱高變化的數(shù)字?jǐn)z象機(jī)。
21.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述第一和第二血液柱的壓力隨時(shí)間的變化，以實(shí)現(xiàn)所述對血液位置變化的監(jiān)測。
22.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述管子對的血液體積的變化，以實(shí)現(xiàn)所述對血液位置變化的監(jiān)測。
23.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，還包括環(huán)境控制裝置，所述環(huán)境控制裝置在所述分析器將所述管子對連接在一起的期間將所述毛細(xì)管中的血液保持在與生物溫度基本上相同的溫度下。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述環(huán)境控制裝置在所述分析器將所述管子對連接在一起的期間將所述管子對中的血液保持在與生物溫度基本上相同的溫度下。
25.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述管子對中血液的所述各個(gè)初始位置通過所述分析器的操作來建立。
26.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述第一初始高度和所述第二初始高度通過所述分析器的操作來建立。
27.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中血液在所述管子對中的所述位置變化包括所述第一和第二血液柱沿著相對的方向運(yùn)動(dòng)，并且其中所述分析器確定所述各個(gè)液面之間的差值。
28.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述血液在所述管子對中的所述位置變化包括血液柱從所述第一初始高度開始下落以及血液柱從所述第二初始高度開始上升，所述分析器監(jiān)測所述上升血液柱的血液位置變化并且從所述下落的血液柱中檢測所述至少一個(gè)血液位置。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)血液位置是所述第一初始高度。
30.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述分析器確定所述血液柱的所述高度隨著時(shí)間的差值，即h1(t)-h2(t)，其中h1(t)為所述第一血液柱的所述高度，而h2(t)為所述第二血液柱的所述高度。
31.如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中所述分析器在監(jiān)測血液位置變化一段時(shí)間之后檢測出所述血液柱的所述高度的偏移，即Δh。
32.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述分析器采用h1(t)-h2(t)和Δh來計(jì)算出粘度，從而確定出稠度指數(shù)k和冪定律指數(shù)n，如由下式給出h1-h2-Δh=-{(n-1n)αt+(Δh-h0)n-1n}nn-1]]>其中α=-12(4kLcρgφc)n(n3n+1)(φc3φr2)]]>并且其中h0＝h1(0)-h2(0)；Lc＝毛細(xì)管的長度；ψc＝毛細(xì)管的內(nèi)徑；ψr＝立管的內(nèi)徑，其中ψc＜＜＜ψr；ρ＝血液密度；并且g＝萬有引力常數(shù)。
33.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述分析器利用所述在下面等式中確定的數(shù)值n和k計(jì)算出所述粘度μμ=k|γ.|n-1]]>其中γ.=(3n+1n)8Qπφc3]]>并且其中Q＝在所述毛細(xì)管中的體積流速；φc＝毛細(xì)管直徑； ＝剪切率。
34.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述分析器操縱所述閥門，以使所述管子對與生物的血管系統(tǒng)隔離，同時(shí)將所述管子對連接在一起。
35.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述分析器包括用于所述管子對的每一個(gè)的相應(yīng)監(jiān)視器，所述相應(yīng)監(jiān)視器中的每一個(gè)監(jiān)測在所述相應(yīng)管子中的血液位置變化。
36.如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)監(jiān)視器包括相應(yīng)的發(fā)光陣列和電荷耦合器件(CCDs)。
37.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)發(fā)光陣列中每一個(gè)包括多個(gè)以直線方式布置的多個(gè)發(fā)光二極管，用于沿著所述管子的長度照亮相應(yīng)的管子。
38.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述分析器包括監(jiān)視器，用來監(jiān)測在其中一個(gè)所述管子中的血液位置變化；以及檢測器，用來檢測在所述管子中的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置。
39.如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述監(jiān)視器包括發(fā)光陣列和電荷耦合器件(CCDs)。
40.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)發(fā)光陣列中每一個(gè)包括多個(gè)以直線方式布置的多個(gè)發(fā)光二極管，用于沿著所述管子的長度照亮相應(yīng)的管子。
41.如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述檢測器包括發(fā)光二極管和光電檢測器。
42.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述管子對是一次性的。
43.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述閥門機(jī)構(gòu)是一次性的。
44.一種用于確定生物的循環(huán)血液粘度的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供通向生物的循環(huán)血的通道以形成循環(huán)血的輸入流動(dòng)；(b)將循環(huán)血的輸入流分成第一流動(dòng)通道和第二流動(dòng)通道，所述輸入流的相應(yīng)部分流進(jìn)這些通道，其中所述第一或第二流動(dòng)通道中的一個(gè)包括具有一些已知參數(shù)的通道部分；(c)使所述第一和第二流動(dòng)通道與所述輸入流隔開，并且將第一和第二流動(dòng)通道連接在一起，從而使每個(gè)流動(dòng)通道中的血液位置會變化；(d)監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的一個(gè)中的血液位置隨時(shí)間的變化；(e)檢測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置；(f)根據(jù)血液位置變化并且根據(jù)所述通道部分的所選已知參數(shù)來計(jì)算出所述循環(huán)血的粘度。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述檢測在所述第一和第二流動(dòng)通道的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置的步驟包括監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道的另一個(gè)中的血液位置變化，并且其中所述計(jì)算粘度的步驟包括根據(jù)在所述第一和第二流動(dòng)通道的每一個(gè)中的所述血液位置變化并且根據(jù)所述通道部分的所選已知參數(shù)來計(jì)算粘度。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中所述計(jì)算所述循環(huán)血的粘度的步驟是實(shí)時(shí)地進(jìn)行的。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述第一和第二血液柱的柱高隨著時(shí)間的變化。
48.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨著時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述第一和第二血液柱的至少一個(gè)的柱高隨時(shí)間的變化。
49.如權(quán)利要求47所述的方法，其中所述第一和第二血液柱通向周圍大氣。
50.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述第一和第二循環(huán)血柱的重量隨時(shí)間的變化。
51.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測發(fā)射信號朝向每一個(gè)所述血液柱的頂部的行程時(shí)間。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述發(fā)射信號為聲音信號。
53.如權(quán)利要求47所述的方法，其中通過數(shù)字?jǐn)z象機(jī)來監(jiān)測所述柱高。
54.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述第一和第二血液柱的壓力隨時(shí)間的變化。
55.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述第一和第二循環(huán)血柱的質(zhì)量隨著時(shí)間的變化。
56.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一和第二流動(dòng)通道包括處于豎立位置中的相應(yīng)血液柱，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的血液位置變化。
57.如權(quán)利要求46所述的方法，還包括在所述監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的血液位置變化的步驟期間將所述通道部分的溫度保持在與生物溫度基本相同的溫度上的步驟。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其中所述保持溫度的步驟包括在所述監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道中的血液位置變化的步驟期間將所述第一和第二流動(dòng)通道的溫度保持在與生物溫度基本相同的溫度上的步驟。
59.如權(quán)利要求47所述的方法，其中所述將所述循環(huán)血輸入流分成第一流動(dòng)通道和第二流動(dòng)通道的步驟包括建立用于所述第一血液柱的第一預(yù)測試液面和用于所述第二血液柱的第二預(yù)測試液面，所述第一和第二預(yù)測試液面彼此不同。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中所述計(jì)算粘度的步驟包括確定所述第一和第二流體柱的所述高度隨著時(shí)間的差值，即h1(t)-h2(t)，其中h1(t)為所述第一血液柱的所述高度，而h2(t)為所述第二血液柱的所述高度。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其中所述計(jì)算粘度的步驟還包括檢測出所述第一和第二血液柱的所述高度的偏移，即Δh。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其中所述計(jì)算粘度的步驟還包括采用h1(t)-h2(t)和Δh來確定出稠度指數(shù)k和冪定律指數(shù)n，如由下式給出h1-h2-Δh=-{(n-1n)αt+(Δh-h0)n-1n}nn-1]]>其中α=-12(4kLcρgφc)n(n3n+1)(φc3φr2)]]>并且其中h0＝h1(0)-h2(0)；Lc＝所述通道部分的長度；ψc＝所述通道部分的內(nèi)徑；ψr＝所述第一或第二流體柱的直徑，其中ψc＜＜＜ψr；ρ＝血液密度；并且g＝萬有引力常數(shù)。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述計(jì)算粘度μ的步驟還包括利用在下面等式中確定的數(shù)值n和kμ=k|γ.|n-1]]>其中γ.=(3n+1n)8Qπφc3]]>并且其中Q＝在所述通道部分中的體積流速；φc＝通道部分直徑； ＝剪切率。
64.一種用于實(shí)現(xiàn)對生物中的循環(huán)血的粘度測量的設(shè)備，所述設(shè)備包括管腔，設(shè)置成與生物的血管系統(tǒng)連接；一對管子，具有相應(yīng)的第一端部和第二端部，所述第一端部通過具有一些已知參數(shù)的毛細(xì)管連接在一起；閥門，用來控制循環(huán)血從生物的血管系統(tǒng)到管子對的流動(dòng)，所述閥門與所述管子對中的一個(gè)的第二端部連接；以及分析器，它與閥門連接，用來控制所述閥門以讓血液流進(jìn)所述管子對，因此在管子對中的每一個(gè)中的血液相對于該管采取相應(yīng)的初始位置，所述分析器還被設(shè)置用來操縱閥門以使所述管子對與生物的血管隔開，從而使血液在所述管子對中的位置變化，分析器還設(shè)置用來監(jiān)測在所述其中一個(gè)管子中的血液位置變化并且用來檢測在所述另一個(gè)管子中的至少一個(gè)血液位置，從而用來根據(jù)其上計(jì)算出該血液的粘度。
65.如權(quán)利要求64所述的設(shè)備，其中被設(shè)置用來檢測在所述管子中的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置的所述分析器包括監(jiān)測在所述管子中的另一個(gè)中的血液位置變化。
66.如權(quán)利要求65所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備適用于實(shí)時(shí)地對生物的循環(huán)血進(jìn)行粘度測量。
67.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述管子的每一個(gè)具有第二端部，并且因此所述設(shè)備另外包括用于使所述管子對的所述第二端部通向周圍大氣的裝置。
68.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述管子對的重量隨時(shí)間的變化，以實(shí)現(xiàn)所述管子對的血液位置變化的監(jiān)測。
69.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)的初始位置包括第一血液柱相對于所述管子對中一個(gè)的第一預(yù)測試位置和第二血液柱相對于所述管子對中另一個(gè)的第二預(yù)測試位置，所述第一預(yù)測試位置和所述第二預(yù)測試位置彼此不同。
70.如權(quán)利要求69所述的設(shè)備，其中所述管子對豎直朝上，并且其中所述第一預(yù)測試位置包括所述第一血液柱的第一初始高度，并且所述第二預(yù)測試位置包括所述第二血液柱的第二初始高度。
71.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述第一和第二血液柱的柱高變化。
72.如權(quán)利要求71所述的設(shè)備，其中所述分析器通過檢測發(fā)射的信號朝向每個(gè)所述血液柱的頂部的行程時(shí)間來檢測所述柱高變化。
73.如權(quán)利要求72所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射信號為聲音信號。
74.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中所述分析器包括用于檢測所述第一和第二血液柱的柱高變化的數(shù)字?jǐn)z象機(jī)。
75.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述第一和第二血液柱的壓力隨時(shí)間的變化來實(shí)現(xiàn)所述對血液位置變化的監(jiān)測。
76.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述分析器檢測所述管子對的血液體積的變化來實(shí)現(xiàn)所述對血液位置變化的監(jiān)測。
77.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，還包括環(huán)境控制裝置，所述環(huán)境控制裝置在所述分析器將所述管子對連接在一起的期間將所述毛細(xì)管中的血液保持在與生物溫度基本上相同的溫度下。
78.如權(quán)利要求77所述的設(shè)備，其中所述環(huán)境控制裝置在所述分析器將所述管子對連接在一起的期間將所述管子對中的血液保持在與生物溫度基本上相同的溫度下。
79.如權(quán)利要求69所述的設(shè)備，其中所述管子對中血液的所述各個(gè)初始位置通過所述分析器的操作來建立。
80.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中所述第一初始高度和所述第二初始高度通過所述分析器的操作來建立。
81.如權(quán)利要求69所述的設(shè)備，其中血液在所述管子對中的所述位置變化包括所述第一和第二血液柱沿著相對的方向運(yùn)動(dòng)，并且其中所述分析器確定在所述各個(gè)液面之間的差值。
82.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中所述血液在所述管子對中的所述位置變化包括血液柱從所述第一初始高度開始下落以及血液柱從所述第二初始高度開始上升，所述分析器監(jiān)測所述上升血液柱的血液位置變化并且從所述下落的血液柱中檢測所述至少一個(gè)血液位置。
83.如權(quán)利要求82所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)血液位置是所述第一初始高度。
84.如權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中所述分析器確定所述血液柱的所述高度隨時(shí)間的差值，即h1(t)-h2(t)，其中h1(t)為所述第一血液柱的所述高度，而h2(t)為所述第二血液柱的所述高度。
85.如權(quán)利要求84所述的設(shè)備，其中所述分析器在監(jiān)測血液位置變化一段時(shí)間之后檢測出所述血液柱的所述高度的偏移，即Δh。
86.如權(quán)利要求85所述的設(shè)備，其中所述分析器采用h1(t)-h2(t)和Δh來計(jì)算出粘度，從而確定出稠度指數(shù)k和冪定律指數(shù)n，如由下式給出h1-h2-Δh=-{(n-1n)αt+(Δh-h0)n-1n}nn-1]]>其中α=-12(4kLcρgφc)n(n3n+1)(φc3φr2)]]>并且其中h0＝h1(0)-h2(0)；Lc＝毛細(xì)管的長度；ψc＝毛細(xì)管的內(nèi)徑；ψr＝立管的內(nèi)徑，其中ψc＜＜＜ψr；ρ＝血液密度；并且g＝萬有引力常數(shù)。
87.如權(quán)利要求86所述的設(shè)備，其中所述分析器利用所述在下面等式中確定的數(shù)值n和k計(jì)算出所述粘度μμ=k|γ.|n-1]]>其中γ.=(3n+1n)8Qπφc3]]>并且其中Q＝在所述毛細(xì)管中的體積流速；φc＝毛細(xì)管直徑； ＝剪切率。
88.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述分析器包括用于所述管子對的每一個(gè)的相應(yīng)監(jiān)視器，所述相應(yīng)監(jiān)視器中的每一個(gè)監(jiān)測在所述相應(yīng)管子中的血液位置變化。
89.如權(quán)利要求88所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)監(jiān)視器包括相應(yīng)的發(fā)光陣列和電荷耦合器件(CCDs)。
90.如權(quán)利要求89所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)發(fā)光陣列中每一個(gè)包括多個(gè)以直線方式布置的多個(gè)發(fā)光二極管，用于沿著所述管子的長度照亮相應(yīng)的管子。
91.如權(quán)利要求64所述的設(shè)備，其中所述分析器包括監(jiān)視器，用來監(jiān)測在其中一個(gè)所述管子中的血液位置變化；以及檢測器，用來檢測在所述管子中的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置。
92.如權(quán)利要求91所述的設(shè)備，其中所述監(jiān)視器包括發(fā)光陣列和電荷耦合器件(CCDs)。
93.如權(quán)利要求92所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)發(fā)光陣列中每一個(gè)包括多個(gè)以直線方式布置的多個(gè)發(fā)光二極管，用于沿著所述管子的長度照亮相應(yīng)的管子。
94.如權(quán)利要求91所述的設(shè)備，其中所述檢測器包括發(fā)光二極管和光電檢測器。
95.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述管子對是一次性的。
96.如權(quán)利要求66所述的設(shè)備，其中所述閥門機(jī)構(gòu)是一次性的。
97.如權(quán)利要求64所述的設(shè)備，其中所述分析器還包括有容器，所述容器收集來自生物血管系統(tǒng)的循環(huán)血流的初始部分。
98.如權(quán)利要求97所述的設(shè)備，其中所述分析器還包括在所述閥門的輸入端口附近的檢測器，用來檢測來自生物血管系統(tǒng)的循環(huán)血流的初始部分。
99.如權(quán)利要求98所述的設(shè)備，其中所述閥門使所述容器與所述生物的血管系統(tǒng)分隔開，同時(shí)將所述管子對連接在生物的血管系統(tǒng)上。
100.如權(quán)利要求88所述的設(shè)備，其中所述相應(yīng)監(jiān)視器中的一個(gè)檢測在所述管子對中一個(gè)的預(yù)定液面，以便所述分析器使所述管子對與生物的血管系統(tǒng)分開。
101.一種用于確定生物循環(huán)血液粘度的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供通向生物的循環(huán)血的通道以形成循環(huán)血的輸入流動(dòng)；(b)通過具有一些已知參數(shù)的通道將輸入流引入一對連接在一起的管子的一個(gè)端部中，所述輸入流穿過所述管子對的第一個(gè)，穿過所述通道并且進(jìn)入所述管子對的第二個(gè)的第一部分，從而在第一和第二管子中形成相應(yīng)的血液柱；(c)使所述相應(yīng)血液柱與所述輸入流分隔開，從而使每個(gè)血液柱中的血液位置變化；(d)監(jiān)測在其中一個(gè)所述血液柱中的血液位置隨著時(shí)間的變化；(e)檢測在所述血液柱的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置；并且(f)根據(jù)所述血液位置變化、所述至少一個(gè)血液位置并且根據(jù)所述通道的所選已知參數(shù)來計(jì)算出循環(huán)血的粘度。
102.如權(quán)利要求101所述的方法，其中所述檢測在所述第一和第二流動(dòng)通道的另一個(gè)中的至少一個(gè)血液位置的步驟包括監(jiān)測在所述第一和第二流動(dòng)通道的另一個(gè)中的血液位置變化，并且其中所述計(jì)算粘度的步驟包括根據(jù)在所述所述血液柱的每一個(gè)中的所述血液位置變化并且根據(jù)所述通道的所述所選已知參數(shù)來計(jì)算粘度。
103.如權(quán)利要求102所述的方法，其中所述計(jì)算所述循環(huán)血的粘度的步驟是實(shí)時(shí)地進(jìn)行的。
104.如權(quán)利要求103所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨著時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述相應(yīng)血液柱的柱高隨時(shí)間的變化。
105.如權(quán)利要求101所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述相應(yīng)血液柱的至少一個(gè)的柱高隨時(shí)間的變化。
106.如權(quán)利要求104所述的方法，其中所述管子對的一個(gè)端部通向周圍大氣。
107.如權(quán)利要求103所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述第一和第二循環(huán)血柱的重量隨時(shí)間的變化。
108.如權(quán)利要求103所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測發(fā)射信號朝向每一個(gè)所述血液柱的頂部的行程時(shí)間。
109.如權(quán)利要求108所述的方法，其中所述發(fā)射信號為聲音信號。
110.如權(quán)利要求104所述的方法，其中通過數(shù)字?jǐn)z象機(jī)來監(jiān)測所述柱高。
111.如權(quán)利要求103所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述相應(yīng)血液柱的壓力隨時(shí)間的變化。
112.如權(quán)利要求103所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測所述相應(yīng)循環(huán)血柱的質(zhì)量隨時(shí)間的變化。
113.如權(quán)利要求103所述的方法，其中所述相應(yīng)的血液柱處于豎立位置中，并且所述監(jiān)測血液位置隨時(shí)間的變化的步驟包括監(jiān)測在所述相應(yīng)血液柱的體積隨時(shí)間的變化。
114.如權(quán)利要求103所述的方法，還包括在所述監(jiān)測在所述相應(yīng)血液柱中的血液位置變化的步驟期間將所述通道部分的溫度保持在與生物溫度基本相同的溫度上的步驟。
115.如權(quán)利要求114所述的方法，其中所述保持溫度的步驟還包括在所述監(jiān)測在所述相應(yīng)血液柱中的血液位置變化的步驟期間將所述相應(yīng)血液柱的溫度保持在與生物溫度基本相同的溫度上的步驟。
116.如權(quán)利要求104所述的方法，其中所述將所述循環(huán)血輸入流引入管子對中的一個(gè)端部的步驟包括建立用于所述第一血液柱的第一預(yù)測試液面和用于所述第二血液柱的第二預(yù)測試液面，所述第一和第二預(yù)測試液面彼此不同。
117.如權(quán)利要求116所述的方法，其中所述計(jì)算粘度的步驟包括確定所述第一和第二流體柱的所述高度隨著時(shí)間的差值，即h1(t)-h2(t)，其中h1(t)為所述第一液柱的所述高度，而h2(t)為所述第二液柱的所述高度。
118.如權(quán)利要求117所述的方法，其中所述計(jì)算粘度的步驟還包括檢測出所述第一和第二液柱的所述高度的偏移，即Δh。
119.如權(quán)利要求118所述的方法，其中所述計(jì)算粘度的步驟還包括采用h1(t)-h2(t)和Δh來確定出稠度指數(shù)k和冪定律指數(shù)n，如由下式給出h1-h2-Δh=-{(n-1n)αt+(Δh-h0)n-1n}nn-1]]>其中α=-12(4kLcρgφc)n(n3n+1)(φc3φr2)]]>并且其中h0＝h1(0)-h2(0)；Lc＝通道的長度；ψc＝通道的內(nèi)徑；ψr＝所述第一或第二流體柱的內(nèi)徑，其中ψc＜＜＜ψr；ρ＝血液密度；并且g＝萬有引力常數(shù)。
120.如權(quán)利要求119所述的方法，其中所述計(jì)算粘度μ的步驟還包括利用在下面等式中確定的數(shù)值n和kμ=k|γ.|n-1]]>其中γ.=(3n+1n)8Qπφc3]]>并且其中Q＝在所述通道中的體積流速；φc＝通道直徑； ＝剪切率。
121.如權(quán)利要求101所述的方法，其中所述提供通向生物循環(huán)血的通道的步驟包括將限定量的所述循環(huán)血的輸入流初始部分收集進(jìn)容器中。
全文摘要
一種用于測量血液粘度的血液粘度測量系統(tǒng)和方法,監(jiān)測在兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的來自病人循環(huán)血的血液柱的高度變化,給定的是血液從中流過的毛細(xì)管尺寸,在一定范圍剪切力尤其是低剪切力的范圍上確定血液粘度。該系統(tǒng)包括管子裝置(一次性或非一次性的),該管子裝置包括一對立管連接在立管之間(或形成一個(gè)立管的一部分)的預(yù)定尺寸的毛細(xì)管以及用于控制血液從病人身上循環(huán)流進(jìn)立管的閥門機(jī)構(gòu)。相應(yīng)的傳感器監(jiān)測在每個(gè)立管中的血液柱的運(yùn)動(dòng),并且相關(guān)的微處理器與毛細(xì)管的預(yù)定尺寸一起來分析這些運(yùn)動(dòng)以確定病人循環(huán)血的粘度?？蛇x的系統(tǒng)和方法只監(jiān)測兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的血液柱的一個(gè),同時(shí)檢測運(yùn)動(dòng)血液柱的另一個(gè)的單個(gè)高度位置。與血液從中流過的毛細(xì)管的尺寸一起從那個(gè)數(shù)據(jù)確定在一定范圍剪切力尤其是低剪切力的范圍上的血液粘度。
文檔編號A61B5/15GK1390302SQ00815595
公開日2003年1月8日 申請日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月12日
發(fā)明者肯尼斯·肯塞, 威廉·N·霍格諾爾, 趙英, 金祥鎬 申請人:瑞羅吉公司