專利名稱：離心式血液成分比容測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，是對血液中各種成份的比容進(jìn)行測定的裝置。
背景技術(shù)：
血液是人體的重要組成部分，血液中的各種血液成份都有不同的功能。比如紅細(xì)胞起到攜氧作用，在手術(shù)的時候，紅細(xì)胞壓積(Hct)的數(shù)值是醫(yī)師判斷病人是否需要輸血的一個重要指標(biāo)。目前，臨床麻醉醫(yī)師主要通過高速臺式離心機(jī)對毛細(xì)管中的微量血液進(jìn)行離心分離，然后根據(jù)Hct定義用游標(biāo)卡尺測量、計算或通過血球壓積讀數(shù)盤來獲取Hct值。每次獲取Hct需要用兩種不同的設(shè)備分兩個步驟方能實現(xiàn)。
現(xiàn)有高速臺式離心機(jī)外形笨重，體積大，在進(jìn)行高速離心時產(chǎn)生的噪音大，通常大于70dB，很大程度上干擾了手術(shù)室內(nèi)包括手術(shù)醫(yī)師、麻醉醫(yī)師、手術(shù)護(hù)士在內(nèi)的工作人員的正常工作。同時由于噪音分貝較高，長期在此種環(huán)境下工作對工作人員的身體健康有極大影響。
用游標(biāo)卡尺和壓積讀數(shù)盤測定血液成份比容，在分辨各相鄰成份分界面時，依賴于人眼識別，受人為因素影響，測量結(jié)果一致性不好，誤差大。
用現(xiàn)有離心方法測定血液成份比容，整個過程全部手動，操作過程的隨機(jī)誤差大，效率低，測量出的數(shù)據(jù)需要人工記錄并計算，不便于統(tǒng)計分析和管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以使用在手術(shù)室等地方的隨時監(jiān)測血液成份比容的測定裝置，該裝置可以使用微量的血液進(jìn)行自動測量。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是一種離心式血液成份比容測定裝置該裝置由電源系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個系統(tǒng)組成。其中電源系統(tǒng)包括變壓器和電源板；離心分離系統(tǒng)由直流電機(jī)、驅(qū)動器、托盤、防護(hù)蓋組成；測量系統(tǒng)由毛細(xì)腔體、步進(jìn)電機(jī)、絲桿、光電傳感器、測量系統(tǒng)電路板組成；控制系統(tǒng)由控制系統(tǒng)電路板、液晶顯示屏、按鍵組成。
離心分離系統(tǒng)采用直流電機(jī)，對微量血樣進(jìn)行高速離心，離心托盤上有多個從中心呈放射狀排列的凹槽。在進(jìn)行離心操作時將盛有待測血樣的毛細(xì)管封堵好，放置于離心托盤上的凹槽內(nèi)，壓穩(wěn)毛細(xì)管防護(hù)蓋，根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和時間進(jìn)行離心操作。
測量的時候?qū)㈦x心分層后的微量血液的毛細(xì)管放置于帶有狹縫的毛細(xì)腔體內(nèi)，用步進(jìn)電機(jī)帶動絲桿機(jī)構(gòu)使光電傳感器沿著狹縫進(jìn)行掃描。由于封堵物、各分層的血液成份透光率不同，在光電掃描過程中，根據(jù)接收管接收信號的順序及幅值變化，判斷幾種介質(zhì)臨界面。由于步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)距離是精確設(shè)計的，通過計算在每種介質(zhì)中，電機(jī)的行進(jìn)步數(shù)，就可測得每個液柱的長度。通過精確測定分離后的血液成份柱的長度和整個液體柱的長度，根據(jù)比容的定義計算出血液中該血液成份的比容值。
采用單片機(jī)對離心轉(zhuǎn)速、離心時間、測量速度進(jìn)行精確控制，對測定結(jié)果進(jìn)行計算、記錄、編輯、整理，并可用圖形等直觀方式表述手術(shù)過程中患者血液成份比容變化趨勢。
傳統(tǒng)的血液成份比容測定方法采用的離心速度為12000轉(zhuǎn)/分，離心時間為5分鐘，如微量法測定Hct的金標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明選用直流電機(jī)進(jìn)行離心分離，離心轉(zhuǎn)速和離心時間可調(diào)，測定結(jié)果與傳統(tǒng)測量方法測定結(jié)果有良好的線性關(guān)系，采用線性回歸統(tǒng)計學(xué)分析方法對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合校正，使得最終顯示的測量數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)測定結(jié)果誤差小于3％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著的優(yōu)越性能1.采用最新直流電機(jī)技術(shù)，克服以往普通交流電機(jī)噪聲，并使整機(jī)高度降低，離心半徑減小，最終使整機(jī)小巧，同時轉(zhuǎn)速降低，使正常工作噪音＜60dB；2.通過光電掃描的方式自動測量計算各血液成份的比容，時間短，重復(fù)性好，結(jié)果可分組進(jìn)行長期的存貯、編輯、整理、翻查，可用直觀圖形顯示手術(shù)過程中患者各血液成份的比容隨時間的變化趨勢；3.通過線性回歸分析方法對整機(jī)進(jìn)行校正，校正后整機(jī)測量誤差＜3％。
本發(fā)明整合了血液成份離心分離與各血液成份比容自動測定兩項功能，提高了產(chǎn)品的實用價值。采用光電掃描的方式自動測量計算各血液成份比容，通過線性回歸分析對整機(jī)進(jìn)行校正，并由計算機(jī)來管理數(shù)據(jù)結(jié)果，大大提高了工作效率，減輕了麻醉醫(yī)師的工作負(fù)擔(dān)。


圖1血液離心分層后的毛細(xì)管；圖2離心托盤剖面圖；圖3毛細(xì)腔體圖；圖4測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5絲桿帶動滑塊及傳感器運動示意圖；圖6齒輪和齒形帶傳動滑塊及傳感器運動示意圖；圖7齒條傳動滑塊及傳感器運動示意圖。
圖中1-封堵物；
2-紅細(xì)胞；3-血漿；4-空氣；5-凹槽；6-離心托盤；7-毛細(xì)管腔體；8-狹縫；9-毛細(xì)管；10-支架；11-光電傳感器；12-毛細(xì)腔體；13-位置傳感器；14-絲桿；15-導(dǎo)向柱；16-滑塊；17-彈性聯(lián)軸器；18-減震器；19-步進(jìn)電機(jī)。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書

本發(fā)明的實施例。
實施例1離心分離系統(tǒng)的離心電機(jī)選用直流無刷電機(jī)，也可以選用空心杯電機(jī)。
實施例2如圖4所示的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，將等螺距絲桿14與步進(jìn)電機(jī)19的軸同心連接，光電傳感器11安裝在與絲桿配合連接的可移動滑塊16上，步進(jìn)電機(jī)19的轉(zhuǎn)動通過絲桿14轉(zhuǎn)換為滑塊16和光電傳感器11的直線運動，使光電傳感器11沿著具有狹窄縫隙的毛細(xì)腔體12掃描；在光電傳感器11的上下兩個運動極限點安裝兩個位置傳感器13，探知極限位置、配合測量工作。
實施例3光電傳感器可以選用集成光耦，也可以選用分開的分離發(fā)射、接收裝置。
實施例4光電傳感器的傳動結(jié)構(gòu)可以選用如圖5所示的絲竿帶動滑塊及傳感器運動方式；如圖6所示的齒輪和齒形帶傳動滑塊及傳感器運動方式；如圖7所示的齒條傳動滑塊及傳感器運動方式等多種結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述測定裝置可應(yīng)用范圍很廣，不止限于本說明書中所提到的實施方式及應(yīng)用領(lǐng)域。對于本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，對本發(fā)明實施例所做出的任何改進(jìn)或變更都不會超出本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種離心式血液成份比容測定裝置，其特征是該裝置由電源系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是電源系統(tǒng)包括變壓器和電源板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是離心分離系統(tǒng)由直流電機(jī)、驅(qū)動器、托盤、防護(hù)蓋組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是測量系統(tǒng)由毛細(xì)腔體、步進(jìn)電機(jī)、絲桿、光電傳感器、測量系統(tǒng)電路板組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是控制系統(tǒng)由控制系統(tǒng)電路板、液晶顯示屏、按鍵組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是采用線性回歸統(tǒng)計學(xué)分析方法對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是測量系統(tǒng)的毛細(xì)腔體帶有狹縫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是離心分離系統(tǒng)的電機(jī)可以選用直流無刷電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是離心分離系統(tǒng)的電機(jī)可以選用空心杯電機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是光電傳感器可以選用集成光耦。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是光電傳感器可以選用分開的分離發(fā)射、接收裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是光電傳感器的傳動結(jié)構(gòu)可以選用絲桿帶動滑塊及傳感器的運動方式。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是光電傳感器的傳動結(jié)構(gòu)可以選用齒輪和齒形帶動傳動滑塊及傳感器的運動方式。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式血液成份比容測定裝置，其特征是光電傳感器的傳動結(jié)構(gòu)可以選用齒條傳動滑塊及傳感器的運動方式。
全文摘要
一種離心式血液成分比容測定裝置，由電源系統(tǒng)、離心分離系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個系統(tǒng)組成。其中電源系統(tǒng)包括變壓器和電源板；離心分離系統(tǒng)由直流電機(jī)、驅(qū)動器、托盤、防護(hù)蓋組成；測量系統(tǒng)由毛細(xì)腔體、步進(jìn)電機(jī)、絲桿、光電傳感器、測量系統(tǒng)電路板組成；控制系統(tǒng)由控制系統(tǒng)電路板、液晶顯示屏、按鍵組成。測量的時候?qū)㈦x心分層后的微量血液的毛細(xì)管放置于帶有狹縫的毛細(xì)腔體內(nèi)，用步進(jìn)電機(jī)帶動絲桿機(jī)構(gòu)使光電傳感器沿著狹縫進(jìn)行掃描。精確測定分離后的血液成分柱的長度和整個液體柱的長度，根據(jù)比容的定義計算出血液中該組分的比容值，在裝置內(nèi)部通過線性回歸的方法對該比容值進(jìn)行校正，獲得在誤差允許范圍內(nèi)的最終結(jié)果。
文檔編號G01N9/00GK1584546SQ200410042739
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者劉進(jìn), 丁五行, 張?zhí)m, 李寶明, 李群, 李曉霞, 趙廣江 申請人:劉進(jìn), 丁五行