一种凝血分析装置及凝血分析方法

文档序号:807229 发布日期:2021-03-26 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 一种凝血分析装置及凝血分析方法 (Blood coagulation analysis device and blood coagulation analysis method ) 是由 陶思良 石德成 于 2020-12-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及医用血样检测检验器材领域,具体而言,涉及一种凝血分析装置及凝血分析方法。凝血分析装置包括固定座、压电陶瓷片、应变片和控制器;压电陶瓷片在固定座上,应变片在压电陶瓷片上,控制器分别与压电陶瓷片和应变片连接。凝血分析方法为:将压电陶瓷片的末端浸入血液样本中,驱动压电陶瓷片的末端以固定频率进行摆动,随血样的凝结,记录压电陶瓷片的振幅变化。本发明将压电陶瓷片进行固定后,控制器控制压电陶瓷片进行摆动,应变片用于检测压电陶瓷片的摆动情况,通过控制器将压电陶瓷片的摆动情况进行记录和输出,进而可以得到血样的凝血功能。整个过程使用方便,不依赖与设备的具体位置关系和设置状态,安装和调试维护均较为方便。(The invention relates to the field of medical blood sample detection and inspection equipment, in particular to a blood coagulation analysis device and a blood coagulation analysis method. The blood coagulation analysis device comprises a fixed seat, a piezoelectric ceramic piece, a strain gauge and a controller; the piezoelectric ceramic piece is arranged on the fixed seat, the strain gauge is arranged on the piezoelectric ceramic piece, and the controller is respectively connected with the piezoelectric ceramic piece and the strain gauge. The blood coagulation analysis method comprises the following steps: and immersing the tail end of the piezoelectric ceramic piece into the blood sample, driving the tail end of the piezoelectric ceramic piece to swing at a fixed frequency, and recording the amplitude change of the piezoelectric ceramic piece along with the coagulation of the blood sample. According to the invention, after the piezoelectric ceramic piece is fixed, the controller controls the piezoelectric ceramic piece to swing, the strain gauge is used for detecting the swing condition of the piezoelectric ceramic piece, and the swing condition of the piezoelectric ceramic piece is recorded and output through the controller, so that the blood coagulation function of a blood sample can be obtained. The whole process is convenient to use, does not depend on the specific position relation and the setting state of the equipment, and is convenient to install, debug and maintain.)

一种凝血分析装置及凝血分析方法

技术领域

本发明涉及医用血样检测检验器材领域,具体而言,涉及一种凝血分析装置及凝血分析方法。

背景技术

血栓弹力图仪是一种从血小板聚集、凝血、纤溶等整个动态过程来监测凝血过程的分析仪,其原理是基于凝血过程的最终结果为形成血凝块的物理特性(血凝块强度和稳定性)决定其是否具有正常凝血功能。

血样的采样探头是检测血液凝血状态随时间变化数据的关键传感器组件,传统的检测探头是采用杯体旋转,通过悬垂丝悬挂的检测探头检测被动旋转的角度来实现检测血液的凝血指标,但传统的结构工作时,必须保持绝对水平,仪器的使用、安装和调试维护非常麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝血分析装置及凝血分析方法,其能够通过检测压电陶瓷片的振幅变化来实现对凝血功能的分析,不需要依赖设备的位置状态,在使用、安装和调试维护中,均非常方便。

本发明的实施例是这样实现的:

第一方面,本发明提供一种凝血分析装置,包括固定座、压电陶瓷片、应变片和控制器;

所述压电陶瓷片设置在所述固定座上,所述应变片设置在所述压电陶瓷片上,所述控制器分别与所述压电陶瓷片和所述应变片连接。

在可选的实施方式中,所述压电陶瓷片上相对设置的两个侧面上均设置有所述应变片。

在可选的实施方式中,所述压电陶瓷片的一端固定设置在所述固定座上,所述压电陶瓷片的另一端用于在所述控制器的控制下进行摆动。

在可选的实施方式中,所述压电陶瓷片与所述固定座之间的固定连接方式为粘接。

在可选的实施方式中,所述固定座上设置有连接结构,所述连接结构用于对所述固定座的位置进行定位。

在可选的实施方式中,所述连接结构为螺栓。

在可选的实施方式中,所述控制器包括驱动模块和存储模块;

所述驱动模块与所述压电陶瓷片连接,用于驱动所述压电陶瓷片进行摆动;

所述存储模块与所述应变片连接,用于记录所述应变片的变化信号。

第二方面,本发明提供一种基于上述任一项所述的凝血分析装置的凝血分析方法,将压电陶瓷片的末端浸入血液样本中,驱动所述压电陶瓷片的末端以固定频率进行摆动,随血液样本的凝结,记录所述压电陶瓷片的振幅变化。

在可选的实施方式中,以固定频率驱动压电陶瓷片的方式为:使用正弦电压进行驱动。

在可选的实施方式中,记录所述压电陶瓷片的振幅变化的方式为:当所述应变片跟随所述压电陶瓷片进行摆动时,记录所述应变片的电压或电阻变化。

本发明实施例的有益效果是:

通过固定座将压电陶瓷片进行固定后,控制器控制压电陶瓷片进行摆动,应变片用于检测压电陶瓷片的摆动情况,通过控制器将压电陶瓷片的摆动情况进行记录和输出,进而可以得到血样的凝血功能。整个过程使用方便,不依赖与设备的具体位置关系和设置状态,安装和调试维护均较为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的凝血分析装置的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的凝血分析装置的压电陶瓷片摆动状态示意图;

图3为本发明实施例提供的凝血分析装置的控制器的惠斯通电桥的电路图。

图标:1-压电陶瓷片;2-应变片;3-检测杯;4-控制器;5-固定座;6-血样。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种凝血分析装置,如图1所示,包括固定座5、压电陶瓷片1、应变片2和控制器4;压电陶瓷片1设置在固定座5上,应变片2设置在压电陶瓷片1上,控制器4分别与压电陶瓷片1和应变片2连接。

在本实施例中,压电陶瓷片1固定设置在固定座5上,且端部能够在控制器4的控制下进行一定幅度的振动,应变片2贴合设置在压电陶瓷片1的表面,当压电陶瓷片1由于振动而改变形状时,应变片2会由于压电陶瓷片1的振动而受到不同的压力,进而产生不同的电压或电阻变化,控制器4对应变片2的电压或电阻变化进行记录,将变化的峰值进行归纳整理后,可以得出压电陶瓷片1的振动峰值变化,进而根据压电陶瓷片1的振动峰值变化,可以得出分析的血样6的凝血功能。

具体的,应变片2是由敏感栅等构成用于测量应变的元件;电阻应变片2的工作原理是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为“应变效应”。

压电效应仅与电场有关,压电陶瓷片1不产生磁场也不受磁场影响。

在具体的使用时,将压电陶瓷片1产生振动的一端插入到检测杯3中的血样6中,通过控制器4驱动压电陶瓷片1进行固定频率的振动。当血样6开始发生凝血现象时,其粘性和弹性会逐渐增大,表现为压电陶瓷片1插入到检测杯3的血样6中的一端在进行振动时的阻力逐渐增大,在振动频率不变的情况下,振幅会逐渐减小,应变片2检测到的电压信号为逐渐减小,控制器4记录应变片2的电压信号变化后,根据峰值变化计算得出压电陶瓷片1的振幅变化,再根据压电陶瓷片1的振幅变化可以得出血样6的凝血特性。

在本实施例中,由于压电陶瓷的驱动是靠电信号驱动,因此只需控制驱动信号的频率和电压,即可控制压电陶瓷的摆动频率和力矩,通常在低频驱动时可以测量样本的弹性特性,中频信号驱动时可以测量样本的粘性特征,高频驱动时,可以实现清洗和自洁的功能。

压电陶瓷促动器可将电能与机械能进行直接转换,能实现亚纳米范围内的运动,且没有限制分辨率的摩擦元件,因此分辨率高,重复性好。

即使长时间背负重载,静态操作实际上也不会消耗任何能量。压电促动器的运转很像一个电容器,其不工作时不产生热量,因此不会改变被测样本的温度而影响测量结果。

压电陶瓷片1中无齿轮和轴承等运动部件,其位移是基于晶体固态动力学,无磨损,本实施例中的压电陶瓷片1已通过数亿次的耐久试验,其特性无明显的变化。

在可选的实施方式中,压电陶瓷片1上相对设置的两个侧面上均设置有应变片2。

通过在压电陶瓷片1的相对两侧均设置应变片2,对压电陶瓷片1的相对两侧进行同时检测,能够提高对压电陶瓷片1的检测精度,保证检测结果的准确性。

同理,在本发明可选的实施方式中,压电陶瓷片1的每个侧面上设置有至少两个应变片2,也能够提高对压电陶瓷片1的检测精度。

将压电陶瓷片1的相对两侧设置的应变片2进行并联设置,将同一侧的应变片2进行串联设置,形成惠斯通电桥,能够准确的提供压电陶瓷片1的弯曲幅度变化。

需要指出的是,在本实施例中,应变片2的数量为压电陶瓷片1的前后两侧各两片,但其不仅仅局限于这样的设置方式,其可以根据成本情况,只设置两片应变片2,或只设置一片应变片2,其只要能够通过应变片2实现对压电陶瓷片1的弯曲检测即可。

在可选的实施方式中,应变片2完全贴合设置在压电陶瓷片1上。

这样的设置,能够增加应变片2的检测范围,进而提高对压电陶瓷片1的检测精度。

具体的,在本实施例中,应变片2贴合在压电陶瓷片1上的方式为粘接。

需要指出的是,应变片2与压电陶瓷片1之间的连接方式可以是粘接,但其不仅仅局限于粘接,其还可以是其他的固定连接方式,只要能够将应变片2贴合设置在压电陶瓷片1上,能够通过应变片2实现对压电陶瓷片1的弯曲变形进行检测即可。

在可选的实施方式中,如图2所示,压电陶瓷片1的一端固定设置在固定座5上,压电陶瓷片1的另一端用于在控制器4的控制下进行摆动。

在本实施例中,压电陶瓷片1与固定座5进行固定的位置为压电陶瓷片1的端部,这样的设置,能够使得压电陶瓷片1的另一端在进行摆动时,产生的振动幅度最大,使得检测的结果最准确。

在可选的实施方式中,压电陶瓷片1与固定座5之间的固定连接方式为粘接。

在本实施例中,压电陶瓷片1的端部设置在固定座5上的方式是粘接,其可以是端部的端面与固定座5连接,也可以是端部的侧面与固定座5连接。

需要指出的是,在本实施例中,压电陶瓷片1与固定座5之间可以是粘接连接,但其不仅仅局限于粘接连接这一种方式,其还可以是其他的连接方式,如还可以是卡接等,也就是说,只要能够将压电陶瓷片1的一端固定设置在固定座5上即可。

在可选的实施方式中,固定座5上设置有连接结构,连接结构用于对固定座5的位置进行定位。

在本实施例中,固定座5上设置的连接结构,可以是将固定座5连接设置在其他物体上,也可以是将固定座5固定设置在如地面、墙面等位置,使得固定座5能够稳定不动,进而保证在对血样6检测的过程中,压电陶瓷片1的振动稳定性,以及应变片2检测的准确性。

具体的,在本实施例中,固定座5通过连接结构设置在其他设备上。

更具体的,在本实施例中,在固定座5上设置有至少两个通孔,螺栓的一端穿过通孔后,再穿过需要固定的设备后,通过螺母对螺栓进行固定,进而实现将固定座5进行固定的目的。

需要指出的是,在本实施例中,连接结构为螺栓,但其不仅仅局限于螺栓,其还可以是其他的装置,如还可以卡接结构、销轴连接结构等,也就是说,只要能够将固定座5设置在其他设备或固定在某一位置即可。

在可选的实施方式中,控制器4包括驱动模块和存储模块;驱动模块与压电陶瓷片1连接,用于驱动压电陶瓷片1进行摆动;存储模块与应变片2连接,用于记录应变片2的变化信号。

在本实施例中,控制器4主要分为两部分,一部分为驱动模块,用于驱动压电陶瓷片1进行摆动。

具体的,在本实施例中,驱动模块的具体结构可以是驱动电路。

其中,驱动电路包括正向驱动和负向驱动,即当驱动电路输出的驱动电压为正电压时,驱动电路会驱动压电陶瓷片1的端部向一个方向摆动;当驱动电路的输出的驱动电压为负电压时,驱动电路会驱动压电陶瓷片1的端部向反方向摆动。

在本实施例中,驱动电路输出的驱动电压的交替频率相同,峰值相同,即驱动电路的输出电压为正弦电压或余弦电压。

在本实施例中,存储模块为惠斯通电桥。

具体的,惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路,这四个电阻分别叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化,单片机采集可变电阻两端的电压然后处理,就可以计算出相应的物理量的变化,是一种精度很高的测量方式。

更具体的,在本实施例中,如图3所示,在本实施例中,惠斯通电桥的四个电阻R1、R2、R3和R4分别为压电陶瓷片1上设置的四个应变片2,当压电陶瓷片1发生摆动时,应变片2的电压或电阻会发生变化,进而根据计算得出相应的压电陶瓷片1的峰值的变化。

本发明提供一种凝血分析方法,将压电陶瓷片1的末端浸入血液样本中,驱动压电陶瓷片1以固定频率进行摆动,随血液样本的凝结,记录压电陶瓷片1的振幅变化。

在本实施例中,整个过程简单,不需要对设备进行严密的调节,只要保证压电陶瓷片1的摆动频率固定,且能够将压电陶瓷片1的振幅变化记录下来即可。

在可选的实施方式中,以固定频率驱动压电陶瓷片1的方式为:使用正弦电压进行驱动。

正弦电压驱动压电陶瓷片1时,其最大电压和最小电压始终不变,且电压的变化频率相同,使得压电陶瓷片1的振幅的峰值产生变化时,只有当血样6由于凝血而产生粘度后,对压电陶瓷片1产生的阻力变化这一个变量,进而通过该变量能够实现对血样6的凝血性能的分析检测结果。

在可选的实施方式中,记录压电陶瓷片1的振幅变化的方式为:在压电陶瓷片1上设置应变片2,当应变片2跟随压电陶瓷片1进行摆动时,记录应变片2的电压或电阻变化。

应变片2的电阻或电压的变化,能够体现出压电陶瓷片1的摆动的变化。当应变片2的电阻或电压达到最大值或最小值时,可以得出压电陶瓷片1的摆动位置为正方向的峰值或负方向的峰值。

再通过峰值的变化,即可得出压电陶瓷片1收到的阻力的变化,进而根据阻力变化即可得到该血样6的凝血性能的分析检测结果。

本发明实施例的有益效果是:

通过固定座5将压电陶瓷片1进行固定后,控制器4控制压电陶瓷片1进行摆动,应变片2用于检测压电陶瓷片1的摆动情况,通过控制器4将压电陶瓷片1的摆动情况进行记录和输出,进而可以得到血样6的凝血功能。整个过程使用方便,不依赖与设备的具体位置关系和设置状态,安装和调试维护均较为方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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