一种样本分析装置和计算凝固时长的方法

文档序号:531014 发布日期:2021-06-01 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种样本分析装置和计算凝固时长的方法 (Sample analysis device and method for calculating solidification time ) 是由 陈俊杰 于 2019-11-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种样本分析装置,包括:驱动电路,用于生成驱动磁场,驱动去磁钢珠在反应杯杯底运动,其中,反应杯用于容置待测样本,所述去磁钢珠容置于所述反应杯中;检测电路,用于生成检测磁场,检测去磁钢珠的运动状况并输出检测信号;采样电路,耦接检测电路,用于接收检测电路输出的检测信号,将检测信号转化为采样信号;控制电路,耦接驱动电路和采样电路,用于控制驱动电路和采样电路是否工作;数据处理电路,耦接采样电路,用于根据采样信号计算样本的凝固时长;驱动电路与采样电路的工作时间相互交替错开。本发明还公开了一种计算凝固时长的方法。本发明可以准确计算样本凝固时长,能够有效降低计算成本,节约资源。(The invention discloses a sample analysis device, comprising: the driving circuit is used for generating a driving magnetic field and driving the demagnetizing steel balls to move at the bottoms of the reaction cups, wherein the reaction cups are used for accommodating samples to be detected, and the demagnetizing steel balls are accommodated in the reaction cups; the detection circuit is used for generating a detection magnetic field, detecting the motion condition of the demagnetized steel ball and outputting a detection signal; the sampling circuit is coupled with the detection circuit and used for receiving the detection signal output by the detection circuit and converting the detection signal into a sampling signal; the control circuit is coupled with the driving circuit and the sampling circuit and is used for controlling whether the driving circuit and the sampling circuit work or not; the data processing circuit is coupled with the sampling circuit and used for calculating the solidification time of the sample according to the sampling signal; the working time of the driving circuit and the sampling circuit are staggered alternately. The invention also discloses a method for calculating the solidification time. The method can accurately calculate the sample solidification time, effectively reduce the calculation cost and save resources.)

一种样本分析装置和计算凝固时长的方法

技术领域

本发明涉及医疗技术领域,尤其涉及一种样本分析装置和计算凝固时长的方法。

背景技术

作为现有凝血分析仪的重要方法学之一,双路磁珠法在凝血四项的检测中有着举足轻重的地位。双路磁珠法有两个磁路:一是由两个驱动线圈构成的磁路,主要负责驱动去磁钢珠在反应杯杯底来回摆动;二是由检测线圈构成的磁路,用来检测去磁钢珠的运动状态。驱动线圈的磁场干扰了检测线圈的电磁场,使检测线圈中的信号糅合了驱动线圈的低频信号,而低频信号通常难以消除。

在现有技术中为了降低或消除驱动线圈的低频信号采用的方案是:在控制驱动线圈时,采用脉冲细分的方式提高其工作频率,再配合低通滤波器将驱动线圈的低频信号滤除的方法,检测线圈对应的电磁铁频率无法做的太高,仍然属于低频范围(通常为几百Hz),精密低通滤波器的实现困难。在其它方案中,还可以通过算法的方式将低频信号进行滤除以得到双路磁珠法中的去磁钢珠运动信号,但是在这个过程中需要将驱动线圈的低频信号人为剔除,导致需要采集的数据量更大,对于存储容量的需求更大,并且此类算法包含移相等操作,算法复杂程度大,实现难度大,且精度往往不高。

发明内容

基于此,有必要针对上述问题,提出了一种样本分析装置和计算凝固时长的方法。

一种样本分析装置,包括:驱动电路,用于生成驱动磁场,驱动所述去磁钢珠在所述反应杯杯底运动,所述反应杯用于容置待测样本,所述反应杯包括弧形的杯底和与所述杯底连接的杯壁,所述去磁钢珠容置于所述反应杯中;检测电路,用于生成检测磁场,检测所述去磁钢珠的运动状况并输出检测信号;采样电路,耦接所述检测电路,用于接收所述检测电路输出的所述检测信号,并将所述检测信号转化为采样信号;控制电路,耦接所述驱动电路和所述采样电路,用于控制所述驱动电路和所述采样电路是否工作;数据处理电路,耦接所述采样电路,用于根据所述采样信号计算所述待测样本的凝固时长;其中,所述驱动电路与所述采样电路的工作时间相互交替错开。

其中,所述控制电路控制所述驱动电路和所述采样电路周期性交替工作;在一个周期时长内,控制所述驱动电路在第一时长内处于工作状态,以驱动所述去磁钢珠向第一方向运动;控制所述采样电路在第二时长内处于工作状态,使得所述采样电路获取的检测信号中包括所述第二时长内所述检测信号的第一峰值;控制所述驱动电路在第一时长内处于工作状态,以驱动所述去磁钢珠向第二方向运动;控制所述采样电路在第二时长内处于工作状态,使得所述采样电路获取的检测信号中包括所述第二时长内所述检测信号的第二峰值;其中,所述第一时长小于或等于所述周期时长的四分之一;所述第一时长和所述第二时长之和等于半个周期;所述第一方向和所述第二方向为由所述反应杯的所述杯底的中心指向所述杯壁的方向,所述第一方向和所述第二方向相反且位于同一直线上。

其中,所述数据处理电路判断所述第一峰值或所述第二峰值是否低于预设阈值,若是,则判定所述样本凝固,将所述低于所述预设阈值的第一峰值或所述低于所述预设阈值的第二峰值对应的时间作为所述凝固终点时间;获取在所述凝固终点时间之前所述驱动电路的工作总时长与所述采样电路的工作总时长的和,作为所述待测样本的凝固所需时长,作为所述待测样本的凝固所需时长。

其中,所述数据处理电路用于接收所述采样电路传输的所述采样信号的总时长为所述采样电路工作的总时长;以及获取所述驱动电路工作的次数,计算所述次数与所述第一时长的乘积,作为所述驱动电路工作的总时长。

其中,所述数据处理电路计算接收到的所述采样信号对应的所述第一峰值和所述第二峰值的个数之和作为所述驱动电路工作的次数;和/或所述样本分析装置还包括:计数器,所述计数器耦接所述数据处理电路和所述控制电路,当所述控制电路控制所述采样电路开始工作时,控制所述计数器的计数加一;所述计数器的计数值为所述驱动电路工作的次数。

其中,所述驱动电路包括位于所述反应杯两侧的第一驱动线圈和第二驱动线圈,所述第一驱动线圈用于驱动所述去磁钢珠在所述反应杯杯底沿第一方向运动,所述第二驱动线圈用于驱动所述去磁钢珠在所述反应杯杯底沿第二方向运动;所述检测电路包括位于所述反应杯两侧的第一检测线圈和第二检测线圈,所述第一检测线圈和所述第二检测线圈的连线垂直于所述第一方向和所述第二方向。

一种计算凝固时长的方法,基于如前所述的样本分析装置;所述样本容置在具有去磁钢珠的反应杯中,所述方法包括:启动驱动电路以驱动去磁钢珠在反应杯杯底运动,启动检测电路以检测所述去磁钢珠的运动状态;控制采样电路和驱动电路交替错开工作,通过所述采样电路对所述检测电路的检测信号进行采样,生成采样信号;根据所述采样信号计算所述样本的凝固时长。

其中,所述控制采样电路和驱动电路交替错开工作,通过所述采样电路对所述检测电路的检测信号进行采样,生成采样信号的步骤,包括:在一个周期时长内,控制所述驱动电路在第一时长内处于工作状态,以驱动所述去磁钢珠向第一方向运动;控制所述驱动电路在第二时长内处于非工作状态,对所述第二时长内所述检测电路生成的检测信号进行采样,获取包括第一峰值的检测信号;控制所述驱动电路在第一时长内处于工作状态,以驱动所述去磁钢珠向第二方向运动,所述第一方向和所述第二方向相反;控制所述驱动电路在第二时长内处于非工作状态,对所述第二时长内所述检测电路生成的检测信号进行采样,获取包括第二峰值的检测信号;其中,所述第一时长小于或等于所述周期时长的四分之一;所述第一时长和所述第二时长之和等于半个周期;所述第一方向和所述第二方向为由所述反应杯的所述杯底的中心指向所述杯壁的方向,所述第一方向和所述第二方向相反且位于同一直线上。

其中,所述根据所述采样信号计算所述样本的凝固所需时长的步骤,包括:判断所述第一峰值和/或所述第二峰值是否低于预设阈值,若是,则判定所述样本凝固,将所述低于所述预设阈值的第一峰值或所述低于所述预设阈值的第二峰值对应的时间作为所述凝固终点时间;获取在所述凝固终点时间之前所述驱动电路的工作总时长与所述采样电路的工作总时长的和,作为所述待测样本的凝固所需时长。

其中,所述获取所述驱动电路在所述凝固终点时间之前的驱动电路工作总时长与所述采样电路工作总时长的和的步骤,包括:将接收所述采样电路传输的所述采样信号的总时长为所述采样电路工作的总时长;以及获取所述驱动电路工作的次数,计算所述次数与所述第一时长的乘积,作为所述驱动电路工作的总时长。

采用本发明实施例,具有如下有益效果:

采用上述样本分析装置以及基于该装置的计算凝固时长的方法之后,在通过双路磁珠法对血浆等样本的凝固时间进行检测的过程中,控制电路控制驱动电路和采样电路相互交替错开的进行工作,当驱动电路处于非工作状态时,不生成驱动磁场,此时检测电路不会受到驱动磁场的干扰,检测信号不会受到干扰,采样电路处于工作状态,接收该不包括干扰信号的检测信号,使得数据处理电路可以接收到准确的采样信号,从而准确计算样本的凝固时长,提高了基于双路磁珠法的样本凝固时间计算的准确性。

进一步的,因为仅仅采集驱动线圈不工作时的检测信号,有效减少了待处理的信号量,降低了计算量,有效降低了计算成本,节约了计算资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中:

图1是本发明提供的一种样本分析装置的一个实施例的结构示意图;

图2是本发明提供的一种样本分析装置的一个实施例的结构示意图;

图3是本发明提供的样本分析装置中驱动电路和采样电路在一个周期内工作时间的时序示意图;

图4是本发明提供的样本分析装置中去磁钢珠在一个周期内运动的轨迹示意图;

图5是本发明提供的一种样本分析装置的一个实施例的结构示意图;

图6是本发明提供的一种计算凝固时长的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

作为现有凝血分析仪的重要方法学之一,双路磁珠法在凝血四项的检测中有着举足轻重的地位。双路磁珠法有两个磁路:一是有两个驱动电路构成的磁路,主要负责驱动去磁钢珠在反应杯的杯底来回摆动;二是由检测电路构成的磁路,用来检测去磁钢珠的运动状态。因此,在实际工作时,驱动电路生成的磁场会干扰检测电路的磁场,使检测电路中的检测信号糅合了驱动电路的低频信号,而低频信号通常难以消除。

在本实施例中,为了解决上述问题,提供了一种样本分析装置,可以准确计算样本的凝固时长,还可以有效降低计算成本。

请参阅图1,图1是本发明提供的一种样本分析装置的第一实施例的结构示意图。本发明提供的样本分析装置10包括驱动电路13、检测电路14、采样电路15、控制电路16和数据处理电路17。

在本实施例中,为配合样本分析装置10的工作,如图2所示,在样本分析装置10工作时,样本分析装置10中还设置有反应杯11、去磁钢珠12。反应杯11用于容置待测样本,例如血液或者血浆。反应杯11包括杯底111和杯壁112,杯底111为弧形。去磁钢珠12容置在反应杯11中。

驱动电路13用于生成驱动磁场,以驱动去磁钢珠12在反应杯11的杯底111来回运动。检测电路14用于生成检测磁场,当去磁钢珠12在反应杯11的杯底111来回运动时,检测电路14通过检测磁场检测去磁钢珠12的运动状态,并生成检测信号,该检测信号用于凝血分析。采样电路15耦接检测电路14,用于接收检测电路14输出的检测信号,并将该检测信号转换为采样信号。在本实施例中,检测电路14根据检测磁场在去磁钢珠12运动时的变化生成对应的电信号,该电信号为模拟信号。采样电路15为ADC(Analog-to-DigitalConverter,模数转换器)电路,采样电路15将该模拟信号转换为数字信号。数字信号将模拟信号转化为具体的数值,有利于后续数据处理电路17的计算。数据处理电路17耦接采样电路15,用于根据采样电路15输出的采样信号计算反应杯11中的样本的凝固时长。控制电路16耦接驱动电路13和采样电路15,用于控制驱动电路13和采样电路15是否工作。

在本实施例中,驱动电路13和采样电路15的工作时间相互交替错开。这样,当驱动电路13处于工作状态时,生成驱动磁场以驱动去磁钢珠12在反应杯11的杯底111来回运动,例如,驱动去磁钢珠12由反应杯11的杯底111向杯壁112的方向运动;此时如果检测电路14检测到去磁钢珠的12的运动状态,同时也会检测到驱动磁场,于是受到驱动磁场干扰,因此,此时检测电路14生成的检测信号包括了干扰信号,检测信号的准确度不高。驱动电路13工作时采样电路15处于非工作状态,不接收该受到驱动磁场影响而准确度不高的检测信号。当驱动电路13处于非工作状态时,驱动磁场消失,去磁钢珠12继续向杯壁112方向运动或在重力的作用下向反应杯杯底中心方向运动,这时检测电路14检测去磁钢珠12的运动状态时,将不会受到驱动磁场的干扰,因此输出的检测信号准确性高;在这时对检测信号进行采样,将该准确性高的检测信号转换为采样信号,并将采样信号传输至数据处理电路17,使得数据处理电路17可以准确计算反应杯11中的待测样本的凝固时长。此外,数据处理电路17仅仅需要处理当驱动电路13处于非工作状态时的采样信号,待处理的信号量更少。

具体地说,由于惯性作用,即使驱动电路13停止工作,去磁钢珠12也不会立即停止运动,而是在惯性作用下沿着原先的运动方向继续向前运动一段距离,此时检测电路14检测去磁钢珠12的运动状态时,不受驱动磁场的干扰。

在本实施例中,控制电路16仅包括一个电路,在其他实施场景中,控制电路可以包括多个子电路,例如两个,一个子电路用于控制驱动电路13,一个子电路用于控制采样电路15。

在本实施例中,控制电路16控制采样电路15的使能信号En,当控制电路16控制驱动电路13工作时,控制电路16将采样电路15的使能信号En拉低,使得采样电路15处于非工作状态,当控制电路16控制驱动电路13不工作时,控制电路16将采样电路15的使能信号En拉高,使得采样电路16处于工作状态。

在本实施例中,通过将驱动电路和采样电路的工作时间相互交替错开,可以使得采样电路接收的检测信号是检测电路不受驱动磁场的干扰的情况下生成的,准确性高,采样电路将该准确性高的检测信号转化为采样信号并传输至数据处理电路,使得数据处理电路可以准确计算出反应杯中的样本的凝固时长。同时,仅仅采集驱动线圈不工作时的检测信号,有效减少了后续处理的信号量,可以有效降低计算成本,节约资源。

请继续参阅图2。在本实施例中,反应杯11具有弧形杯底111,去磁钢珠12可以在驱动磁场的驱动下在该反应杯11的杯底111周期性往返运动。当反应杯11中的样本未凝固时,去磁钢珠12的运动幅度、频率是大致相同的;随着该样本的逐渐凝固,去磁钢珠12运动阻力逐渐增加,去磁钢珠12运动幅度越来越小。当该样本完全凝固后,去磁钢珠12将停止运动。

在本实施例中,在去磁钢珠12的一个运动周期内,控制电路16先控制驱动电路13处于工作状态,驱动去磁钢珠12由反应杯11杯底111的中心向第一方向运动,其中,该第一方向为杯底111的中心向杯壁112的方向,同时采样电路15处于非工作状态。控制电路控制驱动电路13工作一定时间,以使得去磁钢珠12运动到距离反应杯11的杯壁112还有一段距离时停止工作,去磁钢珠12会在惯性作用下沿原先运动方向继续运动一段距离,通过合理设置驱动电路13的工作时长,可以使得当驱动电路13停止工作后,去磁钢珠12会在惯性作用下继续向原先的运动方向运动且相应的速度会不断的减小,在速度减少为0的情况下去磁钢珠12离杯壁的距离为0或接近于0。在本实施例中,假设去磁钢珠12由反应杯11杯底的中心运动至反应杯11的杯壁处需要时间t,则驱动电路13的工作时间t’≤t。

由于本实施例中,反应杯11具有弧形杯底111,因此,即使去磁钢珠12运动至反应杯11的杯壁112后,驱动电路13处于非工作状态,去磁钢珠12也会因为重力向着反应杯11的杯底111的中心运动。由于反应杯11杯底111的弧度设计,去磁钢珠12由反应杯11杯底111中心到达杯壁112的时间与从杯壁112回到到反应杯11杯底111中心的时间是相同的,即时间t。

在这段驱动电路13处于非工作状态的时间内,控制电路16控制采样电路15处于工作状态。采样电路15接收检测电路14的检测信号,并将该检测信号转换为采样信号,将该采样信号发送至数据处理电路17。

当去磁钢珠12在重力的作用下运动至反应杯11的杯底111中心时,控制电路16控制采样电路15处于非工作状态,同时控制驱动电路13处于工作状态,驱动去磁钢珠12沿着第二方向运动,其中,第二方向为由杯底111中心向杯壁112的方向,且与第一方向相反,并于第一方向处于同一平面。与上文中所述同理,控制电路16控制驱动电路13在时间t’内处于工作状态,使得当驱动电路13停止工作后,去磁钢珠12会在惯性作用下继续运动,直至速度减小为0,此时,去磁钢珠12离杯壁的距离为0或接近于0。

同样地,在控制电路控制去磁钢珠运动时间t’之后,控制电路16控制驱动电路13处于非工作状态,去磁钢珠12也会向着反应杯11的杯底111中心运动。由于反应杯11杯底111的弧度设计,去磁钢珠12由反应杯11杯底111中心到达杯壁112的时间与从杯壁112回到到反应杯11杯底111中心的时间是相同的,即时间t。

将去磁钢珠12完成一次往返运动(去磁钢珠运动到与杯壁之间的距离为0的情况下)的时间记为周期T,那么t=T/4,即t’≤T/4。去磁钢珠12由反应杯11的杯底111中心向反应杯11的杯壁112方向运动时,检测电路14的电压增加,当去磁钢珠12最靠近杯壁112位置时,该电压将达到最大值,将该最大值记为最大峰值。去磁钢珠12由反应杯11的杯底111中心沿着第一方向运动至终点(速度为0)时,将此时检测电路的电压记为第一峰值,去磁钢珠12由反应杯11的杯底111中心沿着第二方向运动至终点(速度为0)时,将此时检测电路的电压记为第二峰值。

在本实施例中,驱动电路的工作时间t’可通过多次实验测得或者通过计算获取。

综上所述,请结合参阅图3和图4,图3是本发明提供的样本分析装置中驱动电路和采样电路在一个周期内工作时间的时序示意图,图4是本发明提供的样本分析装置中去磁钢珠在一个周期内运动的轨迹示意图。在一个去磁钢珠12的运动周期中,控制电路16控制驱动电路13在时间t’内处于工作状态,同时,在时间t’内采样电路15处于非工作状态,然后控制电路16控制驱动电路13在T/2-t’时长处于非工作状态,控制采样电路15在T/2-t’时长内处于工作状态。在该时长内,去磁钢珠12沿第一方向运动至速度为0且在该运动周期内最接近于杯壁112,然后返回运动至反应杯11的杯底111中心,采样电路接收的检测信号中包括第一峰值,从而数据处理电路17可以获取包括第一峰值对应的采样信号。同理,在下半周期中,控制电路16控制驱动电路13在时间t’内处于工作状态,同时,控制采样电路15在时间t’内处于非工作状态。然后控制电路16控制驱动电路13在T/2-t’时长内处于非工作状态,控制采样电路15在T/2-t’时长内处于工作状态。在该时长内,去磁钢珠12沿第二方向运动至速度为0且在该运动周期内最接近于杯壁112,并返回运动至反应杯11的杯底111中心,采样电路接收的检测信号中包括第二峰值,从而数据处理电路17可以获取包括第二峰值对应的采样信号。

例如,在一个具体的实施场景中,T=400ms,t=T/4=100ms,t’约等于t的60%~80%,例如,t’=80ms。则在一个周期时长内,控制电路16先控制驱动电路13在80ms内处于工作状态,在这80ms内,采样电路15处于非工作状态。去磁钢珠12在接下来的20ms中,在惯性作用下,继续沿第一方向运动至与反应杯11的杯壁112的距离为0,速度减小为0,并在接下来的100ms中,返回运动至反应杯11的杯底111中心。在这120ms中,控制电路16控制采样电路15处于工作状态。在下半个周期,控制电路16控制驱动电路13在80ms内处于工作状态,在这80ms内,采样电路15处于非工作状态。去磁钢珠12在接下来的20ms中,在惯性作用下,继续沿第二方向运动至与反应杯11的杯壁112的距离为0,速度减小为0,并在接下来的100ms中,返回运动至反应杯11的杯底111中心。在这120ms中,控制电路16控制采样电路15处于工作状态。

在其他实施场景中,在检测电路14和采样电路15之间还耦接有检波电路、信号放大电路、波形整定电路中的至少一种电路,以对检测电路14输出的检测信号进行初步处理,使得采样电路15接收到的检测信号更加清晰准确。

通过上述描述可知,在本实施例中,反应杯的杯底为弧形杯底,从而当去磁钢珠往反应杯杯壁方向运动后,可以在重力的作用下自行返回运动至反应杯杯底中心,避免了驱动电路的频繁启动,有利于延长使用寿命。通过合理设置驱动电路的工作时间和采样电路的工作时间,实现驱动电路和采样电路相互交替工作,使得采样电路接收的检测信号中不包括驱动电场产生的干扰信号,且包括去磁钢珠运动终点时检测电路生成的检测信号的第一峰值和第二峰值,可以有利于数据处理电路准确计算样本的凝固时长。

请继续参阅图1和图2。数据处理电路17在接收到采样电路15传输的采样信号后,对该采样信号进行分析,从而找到反应杯11中容置的待测样本的凝固终点时间。由于在本实施例中采样电路15和驱动电路13周期性交替工作,因此将凝固终点时间之前的驱动电路工作总时长与采样电路工作总时长相加,即可得到该待测样本的凝固时长,计算方法简单且误差较小。在本实施例中,采样电路15在驱动电路13处于非工作状态接收检测电路14的检测信号,因此生成的采样信号的准确性高,数据处理电路17根据该采样信号可以准确判断待测样本的凝固终点时间。

在本实施例中,数据处理电路17获取采样信号,判断根据采样信号获取至少一个第一峰值和至少一个第二峰值,将该至少一个第一峰值和至少一个第二峰值依次和预设阈值比较,判断该第一峰值或该第二峰值是否低于预设阈值,若是,则该第一峰值或该第二峰值对应的时间即为凝固终点时间。在本实施例中,样本液体为血液,根据临床测试经验,凝血往往发生在一瞬间——去磁钢珠12的运动幅值在一瞬间幅值急剧降低至预设阈值以下,即检测信号的第一峰值或者第二峰值急剧降低至预设阈值以下。因此,以此为判断依据可以准确找到凝固终点时间。在本实施例中,该预设阈值为最大峰值的50%,在其他实施场景中,也可以是最大峰值的45%、30%等等,或者可以直接定义一个具体的数值。

需要注意的是,如果样本的凝固发生在驱动电路13工作期间时,由于由驱动电路13工作期间采样电路15处于非工作状态,采样电路无法采集到该样本凝固时对应的第一峰值或第二峰值,从而会存在一定的测试误差。为了进一步的提高精度,可以提高去磁钢珠12的运动频率,即减少其往返运动周期的时间,或者减少驱动电路13每个周期工作的时间。

举例说明误差大小:假定驱动电路13的工作频率为2.5Hz,每个工作周期为60ms。因此可以计算出检测信号频率为5Hz(周期200ms),最大相对偏差60ms。以8秒作为凝血时间(实际大多数情况凝血时间比8秒长)计算相对误差为0.06/8=1%,若以10秒作为凝血时间,则相对误差为0.06/10=0.6%。实际临床上,绝大多数凝血时间均在10秒以上,加之凝血过程非常迅速,实际误差往往比0.6%还要小。

在本实施例中,由于数据处理电路17与采样电路15相互耦接,因此数据处理电路17可以直接获取采样电路15的工作总时长,例如,可以记录下采样电路15每次工作的时长,将这些时长相加,可以获得采样电路15工作的总时长。或者以接收到的采样电路15传输的采样信号的总时长为采样电路15工作的总时长。驱动电路13每次工作的时长总和是固定的,均为t’。因此可以将驱动电路工作的次数与驱动电路13每次工作的时长相乘,获取驱动电路13工作的总时长。

在本实施例中,数据处理电路17分析接收到的采样信号,判断该采样信号对应的第一峰值和第二峰值个数之和,该个数之和即为驱动电路13工作的次数,将该次数乘以驱动电路13每次工作的时长t’,即可获取驱动电路13工作的总时长。通过分析采样信号获取驱动电路13的工作次数,可以确保次数的准确性,同时无需额外的设备,降低计算成本。

进一步地,还可以设置一计数器(图未示),该计数器耦接数据处理电路17以及驱动电路16。该计数器初始值为0,当计数器检测到驱动电路控制采样电路15由开始工作时,该计数器的计数加一。采样电路15由非工作状态转为工作状态意味着驱动电路13由工作状态转为非工作状态,完成了一次工作,因此,计数器的数值即为驱动电路13的工作次数。通过该方法可以直接获取驱动电路13的工作次数,有效提高了工作效率。

通过上述描述可知,在实施例中,数据处理电路通过判断采样信号对应的第一峰值和第二峰值是否小于预设阈值来找到样本的凝固终点时间,可以准确找到该凝固终点时间。由于驱动电路和采样电路相互交替工作,因此将凝固终点时间之前的驱动电路工作的总时长和采样电路工作的总时长相加,即为样本的凝固所需时长,可以准确计算出该凝固所需时长。

请参阅图5,图5是本申请提供的样本分析装置的第二实施例的结构示意图。本发明提供的样本分析装置20包括反应杯21、去磁钢珠22、第一驱动线圈231、第二驱动线圈232、第一检测线圈241、第二检测线圈242、采样电路25、控制电路26和数据处理电路27。

其中,第一驱动线圈231和第二驱动线圈232位于反应杯21两侧。第一驱动线圈231用于驱动去磁钢珠22在反应杯21杯底沿第一方向运动,第二驱动线圈232用于驱动去磁钢珠22在反应杯21杯底沿第二方向运动,其中,第一方向和第二方向为由反应杯的杯底的中心向杯壁的方向,第一方向和第二方向相反且位于同一平面上。通过设置在反应杯21两侧的第一驱动线圈231和第二驱动线圈232分别驱动去磁钢珠22向第一方向和第二方向运动,可以更好的确保去磁钢珠22在两个运动方向上速度和距离的一致性。

第一检测线圈241和第二检测线圈242位于反应杯21两侧,第一检测线圈241和第二检测线圈242的连线垂直于第一方向和第二方向。这样检测电路24可以更加准确地获取去磁钢珠22的运动状态。

通过上述描述可知,在本实施例中,通过在反应杯两侧设置第一驱动线圈和第二驱动线圈,可以更好的确保去磁钢珠在两个运动方向上速度和距离的一致性,在反应杯两侧设置第一检测线圈和第二检测线圈,可以更加准确地获取去磁钢珠的运动状态。

请参阅图6,图6是本发明提供的计算凝固时长的方法的一实施例的流程示意图。本申请提供的计算样本凝固时长的方法包括如下步骤:

S101:启动驱动电路以驱动去磁钢珠在反应杯杯底运动,启动检测电路以检测所述去磁钢珠的运动状态。

在一个具体的实施场景中,将待检测的待测样本放入样本分析装置的反应杯中,该反应杯中容置有去磁钢珠。向待测样本滴入化学试剂后,启动驱动电路,以驱动该去磁钢珠在反应杯杯底来回往返运动,同时启动检测电路,以检测该去磁钢珠的运动状态。

具体地说,驱动电路可驱动去磁钢珠在反应杯杯底沿第一方向或第二方向向反应杯的杯壁运动。检测电路根据检测到的去磁钢珠的运动状态(例如,位于反应杯杯底的位置)生成对应的检测信号。

S102:控制采样电路和驱动电路交替错开工作,通过所述采样电路对所述检测电路的检测信号进行采样,生成采样信号。

在本实施场景中,在启动驱动电路时,检测电路在检测去磁钢珠的运动状态时,也会检测到驱动电路的磁场,受到驱动电路干扰,生成的检测信号包括了干扰信号,检测信号的准确度不高,因此,不对这段时间内的检测信号进行采样。在暂停驱动电路时,检测电路将不会受到干扰,因此生成的检测信号准确性高,对该准确性高的检测信号进行采样,生成采样信号。

当启动驱动电路一段时间后,去磁钢珠处于运动状态,即使暂停驱动电路,去磁钢珠也不会立即停止运动,而是在惯性作用下沿着原先的运动方向继续向前运动一段距离。此时检测电路检测去磁钢珠的运动状态时,不受驱动电路的干扰。

在本实施场景中,检测电路生成的检测信号为模拟信号,采样时将该模拟信号转换为数字信号。

在本实施场景中,驱动电路和采样电路周期性交替工作。具体地说,在一个周期时长内,启动该驱动电路,驱动去磁钢珠由反应杯杯底的中心向第一方向运动,此时不对检测电路生成的检测信号进行采样。在去磁钢珠往反应杯的杯壁方向运动一定时间或距离之后暂停驱动电路,去磁钢珠会在惯性作用下沿原先运动方向继续运动一段距离,通过合理设置驱动电路的工作时长,可以使得暂停驱动电路后,去磁钢珠会在惯性作用下运动至离反应杯的杯壁时的距离为0或者接近于0。在本实施场景中,假设去磁钢珠由反应杯杯底的中心运动至离反应杯的杯壁的距离为0的情况下需要时间t,则驱动电路的工作时长t’≤t。其中,第一方向为由杯底中心向杯壁的方向。

接着暂停该驱动电路,由于本实施例中,反应杯具有弧形杯底,因此,即使去磁钢珠在往反应杯的杯壁运动且速度减小为0之后,继续暂停驱动电路,去磁钢珠也会因为重力向着反应杯的杯底中心运动。由于反应杯杯底弧度设计,去磁钢珠由反应杯杯底中心往杯壁方向运动的时间与从杯壁方向回到到反应杯杯底中心的时间是相同的,即时间t。因此,在一个周期时长T内,该驱动电路处于非工作状态的市场为2t-t’,即T/2-t’。

在驱动电路处于非工作状态的时长内,去磁钢珠在惯性作用下由反应杯的杯底中心沿着第一方向运动至终点(速度为0)时,将此时检测电路生成的检测信号为第一峰值。采样的检测信号中包括该第一峰值。

再次启动驱动电路在t’时间内处于工作状态,驱动去磁钢珠由反应杯杯底的中心向第二方向运动,与上文中所述同理,当驱动电路处于非工作状态,去磁钢珠会在惯性作用下运动至离反应杯的杯壁时的距离为0或者接近于0时停止。其中,第二方向与第一方向相反且位于同一平面上。

接着控制驱动电路在T/2-t’时间内处于非工作状态,在暂停该段时长内,去磁钢珠在惯性作用下由反应杯的杯底中心沿着第二方向运动至终点(速度为0)时,此时检测电路生成的检测信号为第二峰值。采样的检测信号中包括该第二峰值。

例如,在一个具体的实施场景中,周期T=400ms,t=T/4=100ms,t’约等于t的60%~80%,例如,t’=80ms。则在一个周期时长内,先启动驱动电路在80ms处于工作状态,在这80ms内,不对检测电路的检测信号进行采样。去磁钢珠在接下来的20ms中,在惯性作用下,继续沿第一方向运动至速度减小为0,并在接下来的100ms中,返回运动至反应杯的杯底中心。在这120ms中,控制驱动电路处于非工作状态,并对检测信号进行采样。在下半个周期,同理。先启动驱动电路在80ms内处于工作状态,然后在接下来的120ms对检测信号进行采样。

S103:根据所述采样信号计算所述样本的凝固时长。

在本实施场景中,根据采样信号确定样本的凝固终点时间。根据采样信号获取至少一个第一峰值和至少一个第二峰值,将该至少一个第一峰值和至少一个第二峰值依次和预设阈值比较,判断该第一峰值或该第二峰值是否低于预设阈值,若是,则该低于预设阈值的第一峰值或该低于预设阈值的第二峰值对应的时间即为凝固终点时间。在本实施场景中,预设阈值为最大幅值的50%,在其他实施场景中,预设阈值还可以低于最大幅值的50%,例如最大幅值的45%、最大幅值的30%等等,或者预设阈值可以是一个具体的数值。

在本实施例中,样本液体为血液,根据临床测试经验,凝血往往发生在一瞬间——去磁钢珠的运动幅值在一瞬间幅值急剧降低至最大幅值的50%以下,即对应的检测信号的第一峰值或者第二峰值急剧降低至最大峰值的50%以下。因此,以此为判断依据可以准确找到凝固终点时间。

将初次启动驱动电路的时间至凝固终点时间的时长作为待测样本的凝固时长。该段时间为驱动电路启动总时长与采样时长之和。采样时长可以根据接收到的采样信号得出,驱动电路启动总时长为驱动电路启动次数与每次启动时长的乘积。计算采样信号中第一峰值和第二峰值的个数之和作为驱动电路的启动次数,驱动电路的每次启动时长固定,因此本方法可以准确求出凝固终点时间。同时,仅仅采样暂停驱动电路时的检测信号,有效减少了待处理的信号量,实现了对凝固时长的准确计算,同时降低计算成本,节约资源。

通过上述描述可知,本实施例通过在暂停驱动电路时,对检测电路检测去磁钢珠运动状态生成的检测信号进行采样,可以使得采样的检测信号不受驱动电路的干扰,后期无需分离检测信号和干扰信号,不需要负载滤波器,同时,仅仅采样暂停驱动电路时的检测信号,有效减少了待处理的信号量,实现了对凝固时长的准确计算,同时降低计算成本,节约资源。

区别于现有技术,本发明提供的样本分析装置通过设置控制来控制驱动电路和采样电路是否处于工作状态,实现了当采样电路工作时,驱动电路不工作,则此时采样电路接收到的检测信号不受驱动磁场的干扰,后期无需分离检测信号和干扰信号,不需要负载滤波器,同时,仅仅采集驱动线圈不工作时的检测信号,有效减少了待处理的信号量,实现了对凝固时长的准确计算,同时降低计算成本,节约资源。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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