血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法
【專利摘要】一種血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法，其特征在于，包括檢測裝置和圖像采集裝置，其中檢測裝置包括反應(yīng)瓶，所述反應(yīng)瓶的瓶口設(shè)有密封蓋，該密封蓋上設(shè)有毛細玻璃管插孔，毛細玻璃管一端通過毛細玻璃管插孔插入反應(yīng)瓶中，毛細玻璃管中盛有有色液體，有色液體在毛細玻璃管內(nèi)形成液柱；所述圖像采集裝置拍攝對象是毛細玻璃管中的有色液體，圖像采集裝置拍攝的照片傳輸給計算機進行圖像處理。有益效果是：將氣體微小的增量改變?yōu)橐后w明顯的位移，更易于觀察和計量，通過固定的圖像采集裝置拍照，將圖片經(jīng)過計算機圖像處理之后進行測距，能夠測量出反應(yīng)前后的液柱移動距離，結(jié)構(gòu)更簡單，操作更方便，成本更低，精確度好，適用范圍廣。
【專利說明】血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明微量氣體檢測系統(tǒng)及方法，特別涉及血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多生物化學(xué)和醫(yī)學(xué)實驗中都會有微量氣體的產(chǎn)生，在測定反應(yīng)物的方法上，通常將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為顯色物質(zhì)，使用分光光度法檢測，很少考慮到對反應(yīng)過程中產(chǎn)生的微量氣體進行直接檢測。基于對微量氣體體積的直接檢測，希望能夠找到一種反應(yīng)物定量檢測的簡易新方法。
[0003]敗血癥是指致病菌或條件致病菌侵入血循環(huán)，并在血液中生長繁殖，產(chǎn)生毒素而發(fā)生的急性全身性感染。在臨床上，敗血癥是感染性疾病的危重階段，如何快速、準確地診斷，對于臨床的搶救治療有著重要意義。血培養(yǎng)檢查是用于檢驗血液樣品中有無細菌存在的一種微生物學(xué)檢查方法?？焖贆z測臨床上嚴重危及患者生命的敗血癥、菌血癥患者血液中是否有細菌生長，對明確診斷結(jié)果有十分重要的作用，也是臨床有效治療的關(guān)鍵。
[0004]現(xiàn)在多采用全自動血培養(yǎng)儀進行二氧化碳的檢測。自動血培養(yǎng)儀的檢測主要有二氧化碳感受器、熒光檢測和放射性標記物質(zhì)檢測三種檢測技術(shù)，包括培養(yǎng)系統(tǒng)、恒溫孵育系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、計算機及外圍設(shè)備。美國BD公司BACTEC系列自動血培養(yǎng)儀的熒光增強檢測原理是細菌在代謝過程中利用培養(yǎng)基內(nèi)營養(yǎng)成分，釋放出二氧化碳，二氧化碳與培養(yǎng)瓶底部含有熒光染料的感應(yīng)器反應(yīng)，使感應(yīng)器內(nèi)結(jié)合二氧化碳的熒光物質(zhì)被激發(fā)出熒光，系統(tǒng)每IOmin自動測定一次熒光水平，24h連續(xù)進行，通過電腦數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理得出培養(yǎng)結(jié)果，并立即以聲、光信號報警。法國bioMerieux公司VITAL自動血培養(yǎng)儀的檢測原理是在液體培養(yǎng)瓶內(nèi)含有發(fā)熒光物質(zhì)的分子，在孵育過程中，如有細菌生長，其代謝過程中會產(chǎn)生氫離子、電子和各種帶電荷的原子團，發(fā)熒光的分子接受了這些物質(zhì)后改變自身結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴话l(fā)光的化合物，出現(xiàn)突光衰減現(xiàn)象，一旦被測出，即提示有細菌生長。荷蘭Organon Teknika公司BacT/alert自動血培養(yǎng)儀的檢測原理是在血培養(yǎng)瓶底部有一個固相感應(yīng)器,感應(yīng)器上有半滲透性薄膜將培養(yǎng)基與感應(yīng)裝置隔離，只有二氧化碳能通過薄膜。當(dāng)培養(yǎng)瓶內(nèi)有細菌生長，其釋放的二氧化碳可滲透至感應(yīng)器，經(jīng)水飽和后，產(chǎn)生氫離子，使PH值發(fā)生改變，感應(yīng)器的顏色也隨之改變，顏色由原來的綠色變成黃色，這一過程由一個置于檢測組件內(nèi)部的光反射檢測計進行連續(xù)監(jiān)測。以上儀器均為定性檢測微生物的存在，如需鑒定細菌的種類，則需通過微生物自動鑒定及藥敏分析系統(tǒng)檢測。
[0005]因此現(xiàn)有技術(shù)的缺點是:由于我國臨床所用設(shè)備大多依賴國外進口，儀器造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法普及運用于學(xué)生實驗中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，運用范圍廣的血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法。[0007]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測裝置和圖像采集裝置，其中檢測裝置包括反應(yīng)瓶，所述反應(yīng)瓶的瓶口設(shè)有密封蓋，該密封蓋上設(shè)有毛細玻璃管插孔，毛細玻璃管一端通過毛細玻璃管插孔插入反應(yīng)瓶中，毛細玻璃管中盛有有色液體，有色液體在毛細玻璃管內(nèi)形成液柱；所述圖像采集裝置拍攝對象是毛細玻璃管中的有色液體，圖像采集裝置拍攝的照片傳輸給計算機進行圖像處理。
[0009]采用上述結(jié)構(gòu)，反應(yīng)瓶內(nèi)血液中的細菌發(fā)生代謝后一定時間內(nèi)生成的二氧化碳氣體，使內(nèi)外壓強不一致，從而推動毛細玻璃管中有色液體向外移動，圖像采集裝置對其進行兩次拍攝，根據(jù)有色液體移動的距離，來計算產(chǎn)生氣體的體積結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，運用范圍廣。
[0010]更進一步技術(shù)方案是毛細玻璃管內(nèi)徑范圍是0.1毫米至I毫米。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)，毛細玻璃管內(nèi)徑越小，當(dāng)有氣體體積時，有色液體移動的距離就會越大，越便于觀察。
[0012]更進一步技術(shù)方案是密封蓋是軟橡膠蓋，圖像采集裝置是照相機、攝像機或者攝像頭。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)，可以通過照相或攝像的方式進行圖像的獲取，也可以通過攝像頭連接電腦進行實時的圖像信號傳輸，軟橡膠蓋具有一定彈性，可以提高密封效果。
[0014]更進一步技術(shù)方案是密封蓋上開有注射孔，使用時開啟，使用后密閉。
[0015]采用上述結(jié)構(gòu)，注射孔可以用作注入待測血液，也可以用作注入?yún)⒖紝嶒灥臍怏w。
[0016]更進一步技術(shù)方案是還包括檢測箱，所述檢測箱上設(shè)有箱門，所述檢測箱底部設(shè)有用于安裝固定反應(yīng)瓶的反應(yīng)瓶固定座，檢測箱頂部設(shè)有用于安裝固定圖像采集裝置的圖像采集裝置固定座，該檢測箱上還設(shè)有控制器，控制器的采集端口連接氣壓傳感器和溫度傳感器，控制器的控制端口連接電子溫度調(diào)節(jié)板、風(fēng)機和電機；所述氣壓傳感器和溫度傳感器位于檢測箱內(nèi)，所述電子溫度調(diào)節(jié)板嵌在檢測箱上，用于調(diào)節(jié)檢測箱的溫度；所述風(fēng)機位于檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)中，用于改變檢測箱內(nèi)部氣壓，所述電機位于密封蓋推拉機構(gòu)中，用于推拉所述密封蓋，所述檢測箱上還設(shè)有參考試驗的注氣管，該注氣管一端端頭帶有針頭且設(shè)在檢測箱內(nèi)，所述注氣管另一端穿出檢測箱。
[0017]采用上述結(jié)構(gòu)，在原檢測裝置和圖像采集裝置的外面設(shè)置一個檢測箱，將檢測環(huán)境封閉，并且通過傳感器和調(diào)節(jié)裝置調(diào)控溫度和壓強，減小檢測誤差，使檢測數(shù)據(jù)更加精確。
[0018]更進一步技術(shù)方案是所述檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)包括氣管，所述氣管中安裝有單向閥和所述風(fēng)機，氣管的進氣口和出氣口分別設(shè)有相同的連接頭，所述檢測箱上嵌有和連接頭匹配的連接座，當(dāng)進氣口的連接頭和檢測箱的連接座相通時，可以對檢測箱進氣，當(dāng)出氣口的連接頭和檢測箱的連接座相通時，可以對檢測箱排氣；
[0019]所述密封蓋推拉機構(gòu)包括電機、螺套和夾桿，電機固定在檢測箱內(nèi)，電機輸出軸與毛細玻璃管接近且平行，電機輸出軸上設(shè)有螺套，所述夾桿一端固定在螺套上，該夾桿另一端和所述密封蓋大小匹配，該夾桿用于推送所述密封蓋。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)，氣管的進氣口和出氣口分別設(shè)有相同的連接頭，根據(jù)需要更換和檢測箱的對接口，簡單的結(jié)構(gòu)，即可完成進氣和排氣兩種功能。密封蓋推拉機構(gòu)可打開和關(guān)閉密封蓋，實現(xiàn)電控操作，不需要手動操作，不會影響檢測環(huán)境。
[0021]一種血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測方法，具體檢測方法是:
[0022]A、向反應(yīng)瓶中注入待測血液，打開檢測箱的箱門，將反應(yīng)瓶固定在反應(yīng)瓶固定座上，將圖像采集裝置固定在圖像采集裝置固定座上，將密封蓋固定在夾桿上，關(guān)閉檢測箱箱門，關(guān)閉注氣管和注射孔；
[0023]B、氣壓校準:控制器采集氣壓傳感器氣壓信號，獲得實時大氣壓P1、將實時大氣壓Pl與標準氣壓PO對比，如果P1>P0，把出氣口的連接頭和檢測箱的連接座相通，對檢測箱減壓；如果P1〈P0，把進氣口的連接頭和檢測箱的連接座相通，對檢測箱增壓；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0024]C、溫度校準:控制器采集溫度傳感器溫度信號，獲得實時溫度Tl、將實時溫度與標準溫度TO對比，如果T1>T0，控制器控制電子溫度調(diào)節(jié)板對檢測箱進行降溫；如果T1〈T0，控制器控制電子溫度調(diào)節(jié)板對檢測箱進行升溫；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0025]D、控制器控制電機轉(zhuǎn)動，推動推桿以及夾桿，和固定在夾桿上的密封蓋向反應(yīng)瓶移動，直至密封反應(yīng)瓶。
[0026]Ε、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片I ;
[0027]F、經(jīng)過時間t后，再對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片2 ；
[0028]G、利用計算機圖像處理軟件將照片I和照片2進行圖像重疊，并且對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到位移LI，根據(jù)參考比例計算出二氧化碳氣體實際增加量。
[0029]更進一步技術(shù)方案是所述參考比例通過參考試驗獲得，參考試驗具體步驟是:
[0030]S1、打開檢測箱的箱門，將反應(yīng)瓶固定在反應(yīng)瓶固定座上，將圖像采集裝置固定在圖像采集裝置固定座上，將密封蓋固定在夾桿上，將注射管的針頭插入注射孔中，關(guān)閉檢測箱箱門，打開注射孔，關(guān)閉注氣管；
[0031]S2、氣壓校準:控制器采集氣壓傳感器氣壓信號，獲得實時大氣壓P1、將實時大氣壓Pl與標準氣壓PO對比，如果P1>P0，把出氣口的連接頭和檢測箱的連接座相通，對檢測箱減壓；如果P1〈P0，把進氣口的連接頭和檢測箱的連接座相通，對檢測箱增壓；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0032]S3、溫度校準:控制器采集溫度傳感器溫度信號，獲得實時溫度Tl、將實時溫度與標準溫度TO對比，如果T1>T0，控制器控制電子溫度調(diào)節(jié)板對檢測箱進行降溫；如果T1〈T0，控制器控制電子溫度調(diào)節(jié)板對檢測箱進行升溫；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0033]S4、控制器控制電機轉(zhuǎn)動，推動推桿以及夾桿，和固定在夾桿上的密封蓋向反應(yīng)瓶移動，直至密封反應(yīng)瓶。
[0034]S5、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片3 ；
[0035]S6、打開注射孔，通過注氣管向反應(yīng)瓶中注入體積為V的空氣，對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片4 ；
[0036]S7、利用計算機圖像處理軟件將照片3和照片4進行圖像重疊，并且對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到參考位移L2，根據(jù)體積V和參考位移L2算得體積和位移的參考比例。
[0037]本發(fā)明的有益效果是:將氣體的微小增量改變?yōu)槊毑ＡЧ苤幸褐黠@的位移，更易于觀察和計量，通過圖像采集裝置獲取圖像，將圖像經(jīng)過計算機圖像處理軟件處理之后進行測距，更加精確地測量出反應(yīng)前后的液柱移動距離，從而進一步提升了計算增加氣體體積的精確度和自動化程度。微量氣體的增加可使毛細玻璃管內(nèi)的液柱產(chǎn)生明顯移動，而且液柱的移動距離與氣體增量基本上呈線性關(guān)系。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比更簡單，操作更方便，成本更低，精確度好，適用范圍廣，可以用于學(xué)生實驗。加裝檢測箱以后，能調(diào)節(jié)溫度和壓強，并且可以自動打開和關(guān)閉密封蓋，適用范圍更廣，檢測結(jié)果更加準確，不受海拔和溫度的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明一實施例中檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明一實施例中檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0043]如圖1所示，圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，一種血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測裝置和圖像采集裝置7，其中檢測裝置包括反應(yīng)瓶I和密封蓋2，該密封蓋2上設(shè)有毛細玻璃管插孔，毛細玻璃管3 —端通過毛細玻璃管插孔插入反應(yīng)瓶I中，毛細玻璃管3中盛有有色液體4，有色液體4在毛細玻璃管3內(nèi)形成液柱；所述圖像采集裝置7拍攝對象是毛細玻璃管3中的有色液體4，圖像采集裝置7拍攝的照片傳輸給計算機。
[0044]反應(yīng)瓶內(nèi)血液中的細菌發(fā)生代謝后一定時間內(nèi)生成的二氧化碳氣體，使內(nèi)外壓強不一致，從而推動毛細玻璃管3中有色液體向外移動，圖像采集裝置7對其進行兩次拍攝，根據(jù)有色液體移動的距離，來計算產(chǎn)生氣體的體積。有色液體可以是添加有染料的水，如墨水，也可以是其他具有顏色的液體。為的和毛細玻璃管顏色對比強烈，方便觀察。
[0045]毛細玻璃管3內(nèi)徑范圍是0.1毫米至I毫米。毛細玻璃管3內(nèi)徑越小，當(dāng)有氣體體積時，有色液體移動的距離就會越大，越便于觀察?？梢允?.1毫米、0.2毫米、0.3毫米、
0.5暈米、0.9暈米、I暈米等。液柱的長度范圍是3暈米至10暈米,所述毛細玻璃管3長度至少是液柱的長度的5倍。毛細玻璃管3長度至少是液柱的長度的5倍，可以使毛細玻璃管3有足夠的長度可以插入反應(yīng)瓶內(nèi)，也有足夠長度讓有色液體移動。
[0046]密封蓋2上開有注射孔6，使用時開啟，使用后密閉。注射孔6可以用作注入待測血液，也可以用作注入?yún)⒖紝嶒灥臍怏w。密封蓋2是軟橡膠蓋。當(dāng)密封蓋是軟橡膠蓋時，注射氣體或血液時，可以使用小型注射器戳穿軟橡膠蓋，使用完后，移除注射器。由于軟橡膠蓋具有一定伸縮效果，可以自動封鎖住注射器造成的微孔。
[0047]本實施例的一種簡易檢測方法，使具體檢測方法是:
[0048]A、檢測裝置中注入待測血液，搭設(shè)圖像采集裝置7，使其拍攝鏡頭正對毛細玻璃管；可以先向反應(yīng)瓶I中注入血液，在蓋上密封蓋2,也可以先蓋上密封蓋,再從毛細玻璃管插孔或注射孔6中注入血液。安裝過程中，應(yīng)當(dāng)保證有色液體形成的液柱，在反應(yīng)瓶I外，這樣不會造成漏氣，且方便觀察。[0049]B、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片I ;
[0050]C、經(jīng)過時間t后，對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片2 ;根據(jù)試驗需要來確定t，比如12小時、24小時、36小時、48小時、72小時，也可以固定每隔一段時間進行拍照一次，比如每隔4小時拍照一次。
[0051]D、將照片I和照片2進行重疊對比，對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到位移LI，根據(jù)參考比例計算出二氧化碳氣體實際增加量。可以使用計算機圖像處理軟件進行照片處理和自動計算像素點。
[0052]所述參考比例通過參考試驗獲得，參考試驗可以在檢測前做，也可以在檢測后做，但需要保證所用的反應(yīng)瓶1、毛細玻璃管3內(nèi)徑以及有色液體4液柱的長度是相同的，參考試驗具體步驟是:
[0053]S1、安裝檢測裝置，搭設(shè)圖像采集裝置7，使其拍攝鏡頭正對毛細玻璃管；
[0054]S2、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片3 ；
[0055]S3、從注射孔6向檢測裝置中注入體積為V的空氣，對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片4 ;注入的體積V應(yīng)該大致和細菌生成的二氧化碳預(yù)測量差不多，這樣可以減小誤差?？梢允?0微升、20微升、30微升、40微升、50微升等。
[0056]S4、將照片3和照片4進行重疊對比，對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到參考位移L2，根據(jù)體積V和參考位移L2算得體積和位移的參考比例。參考比例=V/L2。通過參考比例可以計算出二氧化碳實際增加量=L1*(V/L2)。
[0057]圖2示出了本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例是在圖1實施例之上的改進，能完成更精確的測量。
[0058]包括檢測裝置和圖像采集裝置7，其中檢測裝置包括反應(yīng)瓶I和密封蓋2，該密封蓋2上設(shè)有毛細玻璃管插孔，毛細玻璃管一端通過毛細玻璃管插孔插入反應(yīng)瓶I中，毛細玻璃管中盛有有色液體，有色液體在毛細玻璃管內(nèi)形成液柱；所述圖像采集裝置7拍攝對象是毛細玻璃管中的有色液體，圖像采集裝置7拍攝的照片傳輸給計算機。所述密封蓋2上開有注射孔，使用時開啟，使用后密閉。
[0059]還包括檢測箱21，所述檢測箱21上設(shè)有箱門，所述檢測箱21底部設(shè)有用于安裝固定反應(yīng)瓶的反應(yīng)瓶固定座22，檢測箱頂部設(shè)有用于安裝固定圖像采集裝置的圖像采集裝置固定座，保證圖像采集裝置能夠拍攝到位于反應(yīng)瓶外的整個毛細玻璃管。該檢測箱21上還設(shè)有控制器25，控制器25的采集端口連接氣壓傳感器27和溫度傳感器30，控制器25的控制端口連接電子溫度調(diào)節(jié)板26、風(fēng)機28和電機24 ;控制器根據(jù)氣壓傳感器采集到的信號，控制風(fēng)機，根據(jù)溫度傳感器采集到的信號，控制電子溫度調(diào)節(jié)板。所述氣壓傳感器27和溫度傳感器30位于檢測箱21內(nèi)，溫度傳感器30設(shè)置在箱體中部，這樣測得溫度更準確。所述電子溫度調(diào)節(jié)板26嵌在檢測箱21上，用于調(diào)節(jié)檢測箱21的溫度；所述風(fēng)機28位于檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)中，用于改變檢測箱21內(nèi)部氣壓，所述電機24位于密封蓋推拉機構(gòu)中，用于推拉所述密封蓋2，增加密封蓋推拉機構(gòu)主要是為了，先打開密封蓋，將反應(yīng)瓶的空氣和檢測箱的空氣做為一個整體，進行調(diào)整，調(diào)整好以后，在進行封閉反應(yīng)瓶，這樣才能確保結(jié)果的準確。所述檢測箱21上還設(shè)有參考試驗的注氣管32，該注氣管32 —端端頭帶有針頭且設(shè)在檢測箱內(nèi)，所述注氣管32另一端穿出檢測箱。注氣管套在針頭的針栓上，使用時，將針頭插入注射孔內(nèi)，由此進行注氣，注氣管通常狀態(tài)被封閉，只有在參考試驗，注氣的過程中被打開。在原檢測裝置和圖像采集裝置的外面設(shè)置一個檢測箱，將檢測環(huán)境封閉，并且通過傳感器和調(diào)節(jié)裝置調(diào)控溫度和壓強，減小檢測誤差，使檢測數(shù)據(jù)更加精確。
[0060]所述檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)包括氣管，所述氣管中安裝有單向閥29和所述風(fēng)機28，氣管的進氣口和出氣口分別設(shè)有相同的連接頭，所述檢測箱21上嵌有和連接頭匹配的連接座，當(dāng)進氣口的連接頭和檢測箱21的連接座相通時，可以對檢測箱21進氣，當(dāng)出氣口的連接頭和檢測箱21的連接座相通時，可以對檢測箱21排氣；檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)的氣管兩端都可以使用，根據(jù)需要，一端和檢測箱連接座相接，另一端和氣源相通即可。檢測箱的連接座和檢測箱內(nèi)部空間相通，連接座在未使用時是封閉的。
[0061]所述密封蓋推拉機構(gòu)包括電機24、螺套31和夾桿23，電機24固定在檢測箱21內(nèi)，電機24輸出軸與毛細玻璃管3接近且平行，電機24輸出軸上設(shè)有螺套31，所述夾桿23 —端固定在螺套31上，該夾桿23另一端和所述密封蓋2大小匹配，該夾桿23用于推送所述密封蓋。采用上述結(jié)構(gòu)，氣管的進氣口和出氣口分別設(shè)有相同的連接頭，根據(jù)需要更換和檢測箱的對接口，簡單的結(jié)構(gòu)，即可完成進氣和排氣兩種功能。密封蓋推拉機構(gòu)可打開和關(guān)閉密封蓋，實現(xiàn)電控操作，不需要手動操作，不會影響檢測環(huán)境。夾桿在選擇和安裝時要注意不要遮擋圖像采集裝置7采集毛細玻璃管的路線。可以選擇鏤空的，或者挖開遮擋部分的夾桿。夾桿的中間還可以設(shè)有支撐架用以支撐。
[0062]因為人的體溫基本上是恒定的，而環(huán)境溫度是不斷在改變，本檢測系統(tǒng)在檢測時，通常需要12-72個小時，晝夜溫差變化大，容易影響結(jié)果，所以需要這種能夠調(diào)節(jié)溫度的檢測箱。另外，由于血液在人體內(nèi)也存在一定血壓，且由于檢測系統(tǒng)的檢測地方，海拔各不相同，可能會造成同樣的血液在不同的地方，檢測結(jié)果不同，因此需要這種能夠調(diào)節(jié)氣壓的檢測箱。
[0063]本實施例的一種檢測方法，具體檢測方法是:
[0064]A、向反應(yīng)瓶I中注入待測血液，打開檢測箱21的箱門，將反應(yīng)瓶I固定在反應(yīng)瓶固定座22上，將圖像采集裝置7固定在圖像采集裝置固定座上，將密封蓋2固定在夾桿23上，關(guān)閉檢測箱箱門，關(guān)閉注氣管32和注射孔6 ；
[0065]B、氣壓校準:控制器25采集氣壓傳感器27氣壓信號，獲得實時大氣壓P1、將實時大氣壓Pl與標準氣壓PO對比，如果P1>P0，把出氣口的連接頭和檢測箱21的連接座相通，對檢測箱21減壓；如果P1〈P0，把進氣口的連接頭和檢測箱21的連接座相通，對檢測箱21增壓；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0066]C、溫度校準:控制器25采集溫度傳感器30溫度信號，獲得實時溫度Tl、將實時溫度與標準溫度TO對比，如果Τ1>Τ0，控制器25控制電子溫度調(diào)節(jié)板26對檢測箱21進行降溫；如果T1〈T0，控制器25控制電子溫度調(diào)節(jié)板26對檢測箱21進行升溫；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0067]D、控制器25控制電機24轉(zhuǎn)動，推動推桿以及夾桿23，和固定在夾桿23上的密封蓋向反應(yīng)瓶移動，直至密封反應(yīng)瓶。
[0068]E、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片I ;
[0069]F、經(jīng)過時間t后，再對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片2 ；
[0070]G、利用計算機圖像處理軟件將照片I和照片2進行圖像重疊，并且對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到位移LI，根據(jù)參考比例計算出二氧化碳氣體實際增加量。[0071]上述步驟中，先進行氣壓校準，再進行溫度校準，是為了降低干擾。在本步驟F的過程中，由于反應(yīng)時間t比較長，最好能在這段時間內(nèi)，每隔一段時間比如半個小時或一個小時，重復(fù)一次步驟B氣壓校準和步驟C溫度校準。標準溫度TO和標準氣壓PO可以根據(jù)實際需要自己設(shè)定，也可以根據(jù)試驗指標進行改變。
[0072]所述參考比例通過參考試驗獲得,參考試驗具體步驟是:
[0073]S1、打開檢測箱21的箱門，將反應(yīng)瓶I固定在反應(yīng)瓶固定座22上，將圖像采集裝置7固定在圖像采集裝置固定座上，將密封蓋2固定在夾桿23上，將注射管32的針頭插入注射孔中，關(guān)閉檢測箱箱門，打開注射孔6，關(guān)閉注氣管32 ；
[0074]S2、氣壓校準:控制器25采集氣壓傳感器27氣壓信號，獲得實時大氣壓P1、將實時大氣壓Pl與標準氣壓PO對比，如果P1>P0，把出氣口的連接頭和檢測箱21的連接座相通，對檢測箱21減壓；如果P1〈P0，把進氣口的連接頭和檢測箱21的連接座相通，對檢測箱21增壓；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0075]S3、溫度校準:控制器25采集溫度傳感器30溫度信號，獲得實時溫度Tl、將實時溫度與標準溫度TO對比，如果Τ1>Τ0，控制器25控制電子溫度調(diào)節(jié)板26對檢測箱21進行降溫；如果T1〈T0，控制器25控制電子溫度調(diào)節(jié)板26對檢測箱21進行升溫；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；
[0076]S4、控制器25控制電機24轉(zhuǎn)動，推動推桿以及夾桿23，和固定在夾桿23上的密封蓋向反應(yīng)瓶移動，直至密封反應(yīng)瓶。
[0077]S5、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片3 ；
[0078]S6、打開注射孔6，通過注氣管32向反應(yīng)瓶I中注入體積為V的空氣，對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片4 ；
[0079]S7、利用計算機圖像處理軟件將照片3和照片4進行圖像重疊，并且對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到參考位移L2，根據(jù)體積V和參考位移L2算得體積和位移的參考比例。
[0080]參考試驗可以進行多次，每次注入的空氣體積V可以改變。
[0081]圖3、4示出了檢測裝置的其他實施例，圖3中，毛細玻璃管3上設(shè)有刻度線，更加方便直觀的讀數(shù)。圖4中，毛細玻璃管3旁擺放或固設(shè)有尺子5，且尺子5與毛細玻璃管3相平行。用尺子作為讀數(shù)的標準，方便記錄。圖3和圖4中的反應(yīng)瓶I和圖1中的反應(yīng)瓶I相同，圖3和圖4中的密封蓋2和圖1中的密封蓋2相同，圖3和圖4中的毛細玻璃管3和圖1中的毛細玻璃管3相同，圖3和圖4中的有色液體4和圖1中的有色液體4相同，再次不贅述。
[0082]以上實施例僅以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對上述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測裝置和圖像采集裝置(7)，其中檢測裝置包括反應(yīng)瓶(I)和密封蓋(2)，該密封蓋(2)上設(shè)有毛細玻璃管插孔，毛細玻璃管(3) —端通過毛細玻璃管插孔插入反應(yīng)瓶(I)中，毛細玻璃管(3)中盛有有色液體(4)，有色液體(4)在毛細玻璃管(3)內(nèi)形成液柱；所述圖像采集裝置(7)拍攝對象是毛細玻璃管(3)中的有色液體(4)，圖像采集裝置(7)拍攝的照片傳輸給計算機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述毛細玻璃管(3)內(nèi)徑范圍是0.1毫米至I毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述密封蓋(2)是軟橡膠蓋，所述圖像采集裝置(7)是照相機、攝像機或者攝像頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述密封蓋(2)上開有注射孔(6)，使用時開啟，使用后密閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于:還包括檢測箱(21)，所述檢測箱(21)上設(shè)有箱門，所述檢測箱(21)底部設(shè)有用于安裝固定反應(yīng)瓶的反應(yīng)瓶固定座(22)，檢測箱頂部設(shè)有用于安裝固定圖像采集裝置的圖像采集裝置固定座，該檢測箱(21)上還設(shè)有控制器(25)，控制器(25)的采集端口連接氣壓傳感器(27)和溫度傳感器(30)，控制器(25)的控制端口連接電子溫度調(diào)節(jié)板(26)、風(fēng)機(28)和電機(24);所述氣壓傳感器(27 )和溫度傳感器(30 )位于檢測箱(21)內(nèi)，所述電子溫度調(diào)節(jié)板(26 )嵌在檢測箱(21)上，用于調(diào)節(jié)檢測箱(21)的溫度；所述風(fēng)機(28)位于檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)中，用于改變檢測箱(21)內(nèi)部氣壓，所述電機(24)位于密封蓋推拉機構(gòu)中，用于推拉所述密封蓋(2)，所述檢測箱(21)上還設(shè)有參考試驗的注氣管(32)，該注氣管(32)—端端頭帶有針頭且設(shè)在檢測箱內(nèi)，所述注氣管(32)另一端穿出檢測箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測箱氣壓調(diào)節(jié)機構(gòu)包括氣管，所述氣管中安裝有單向閥(29)和所述風(fēng)機(28)，氣管的進氣口和出氣口分別設(shè)有相同的連接頭，所述檢測箱(21)上嵌有和連接頭匹配的連接座，當(dāng)進氣口的連接頭和檢測箱(21)的連接座相通時，可以對檢測箱(21)進氣，當(dāng)出氣口的連接頭和檢測箱(21)的連接座相通時，可以對檢測箱(21)排氣； 所述密封蓋推拉機構(gòu)包括電機(24)、螺套(31)和夾桿(23)，電機(24)固定在檢測箱(21)內(nèi)，電機(24)輸出軸與毛細玻璃管(3 )接近且平行，電機(24)輸出軸上設(shè)有螺套(31)，所述夾桿(23) —端固定在螺套(31)上，該夾桿(23)另一端和所述密封蓋(2)大小匹配，該夾桿(23 )用于推送所述密封蓋。
7.—種血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測方法,其特征在于,使用權(quán)利要求6中的血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測系統(tǒng)，具體檢測方法是: A、向反應(yīng)瓶(I)中注入待測血液,打開檢測箱(21)的箱門,將反應(yīng)瓶(I)固定在反應(yīng)瓶固定座(22)上，將圖像采集裝置(7)固定在圖像采集裝置固定座上，將密封蓋(2)固定在夾桿(23)上，關(guān)閉檢測箱箱門，關(guān)閉注氣管(32)和注射孔(6)； B、氣壓校準:控制器(25)采集氣壓傳感器(27)氣壓信號，獲得實時大氣壓P1、將實時大氣壓Pl與標準氣壓PO對比，如果P1>P0，把出氣口的連接頭和檢測箱(21)的連接座相通，對檢測箱(21)減壓；如果P1〈P0，把進氣口的連接頭和檢測箱(21)的連接座相通，對檢測箱(21)增壓；直至Tl=TO時，進入下一個步驟；C、溫度校準:控制器(25)采集溫度傳感器(30)溫度信號，獲得實時溫度Tl、將實時溫度與標準溫度TO對比，如果Τ1>Τ0，控制器(25)控制電子溫度調(diào)節(jié)板(26)對檢測箱(21)進行降溫；如果T1〈T0，控制器(25)控制電子溫度調(diào)節(jié)板(26)對檢測箱(21)進行升溫；直至Tl=TO時，進入下一個步驟； D、控制器(25)控制電機(24)轉(zhuǎn)動，推動推桿以及夾桿(23)，和固定在夾桿(23)上的密封蓋向反應(yīng)瓶移動，直至密封反應(yīng)瓶。 Ε、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片I ; F、經(jīng)過時間t后，再對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片2； G、利用計算機圖像處理軟件將照片I和照片2進行圖像重疊，并且對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到位移LI，根據(jù)參考比例計算出二氧化碳氣體實際增加量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述血培養(yǎng)二氧化碳微量氣體檢測方法，其特征在于，所述參考比例通過參考試驗獲得，參考試驗具體步驟是: S1、打開檢測箱(21)的箱門，將反應(yīng)瓶(I)固定在反應(yīng)瓶固定座(22)上，將圖像采集裝置(7)固定在圖像采集裝置固定座上，將密封蓋(2)固定在夾桿(23)上，將注射管(32)的針頭插入注射孔中，關(guān)閉檢測箱箱門，打開注射孔(6)，關(guān)閉注氣管(32)； S2、氣壓校準:控制器(25)采集氣壓傳感器(27)氣壓信號，獲得實時大氣壓P1、將實時大氣壓Pl與 標準氣壓PO對比，如果PDPO，把出氣口的連接頭和檢測箱(21)的連接座相通，對檢測箱(21)減壓；如果P1〈P0，把進氣口的連接頭和檢測箱(21)的連接座相通，對檢測箱(21)增壓；直至Tl=TO時，進入下一個步驟； S3、溫度校準:控制器(25)采集溫度傳感器(30)溫度信號，獲得實時溫度Tl、將實時溫度與標準溫度TO對比，如果Τ1>Τ0，控制器(25)控制電子溫度調(diào)節(jié)板(26)對檢測箱(21)進行降溫；如果T1〈T0，控制器(25)控制電子溫度調(diào)節(jié)板(26)對檢測箱(21)進行升溫；直至Tl=TO時，進入下一個步驟； S4、控制器(25)控制電機(24 )轉(zhuǎn)動，推動推桿以及夾桿(23 )，和固定在夾桿(23 )上的密封蓋向反應(yīng)瓶移動，直至密封反應(yīng)瓶。 S5、對初始狀態(tài)的毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片3； S6、打開注射孔(6)，通過注氣管(32)向反應(yīng)瓶(I)中注入體積為V的空氣，對毛細玻璃管中的有色液體進行拍照，得到照片4 ； S7、利用計算機圖像處理軟件將照片3和照片4進行圖像重疊，并且對液柱位置變化的像素點進行計數(shù)，得到參考位移L2，根據(jù)體積V和參考位移L2算得體積和位移的參考比例。
【文檔編號】G01N7/18GK103808628SQ201410075091
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】甘平, 胡呈呈, 蔡帆, 薛錦霞, 陳立麒, 張其 申請人:重慶醫(yī)科大學(xué)