專利名稱：仿生智能型血液流變儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量血液表觀粘度的醫(yī)用設(shè)備。
技術(shù)背景血液流變學(xué)是生命科學(xué)的一個分支，是研究人體血液學(xué)和血液流動變形 特性的一門新興學(xué)科。大量研究證明，許多疾病在其發(fā)展過程中，血液流變 學(xué)指標(biāo)都發(fā)生異常變化，以此進行疾病診斷和治療均獲良好效果。因此，血 液流變學(xué)指標(biāo)的檢測深受臨床醫(yī)學(xué)界的重視。血液流變檢測儀器也在醫(yī)療器 械產(chǎn)業(yè)中占有越來越重要的地位。目前，血液流變檢測儀器主要有毛細(xì)管式 粘度計、旋轉(zhuǎn)式粘度計兩類。毛細(xì)管粘度計屬我國七十年代末的產(chǎn)品，我國 各大醫(yī)院大多使用過，因其測量的局限性，只適用于血漿粘度測量，并且操 作十分繁瑣，重復(fù)性和精度較差，對操作人員污染嚴(yán)重，已逐年被臨床所淘汰；另一類為旋轉(zhuǎn)式粘度計。此方法加工精度要求較高，元件易疲勞，導(dǎo)致 儀器精度十—降，重復(fù)性差，自動化程度不高。另外，在我國臨床宏觀血液流 變學(xué)測量方法標(biāo)準(zhǔn)化文件中己明確指出，旋轉(zhuǎn)式粘度計不適宜于血衆(zhòng)粘度的 測量，臨床使用時，血漿的測量仍然需配套一毛細(xì)管粘度計，全套測量程序 繁瑣。近些年醫(yī)院臨床檢驗的標(biāo)本量激增并對血液操作安全、測量準(zhǔn)確度有 更高的要求，以及醫(yī)院實行現(xiàn)代化、數(shù)字化管理等問題，使得現(xiàn)有的血液流 變學(xué)檢測儀器已不能滿足臨床日益增長的需要，需要一種操作簡便、；性能穩(wěn) 定、檢測速度快捷、自動化程度高的血液流變檢測儀器。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種仿生智能型血液流變儀，它使用積 分式溫度控制模塊、測量模塊、動力模塊等功能部件，模擬血液在人體血管 中流動時的溫度、流動管道、驅(qū)動動力等環(huán)境因素，利用流量壓力關(guān)系， 實現(xiàn)簡便、快捷而在理論上又嚴(yán)格的血液表觀粘度的快速測量，既町用于對 全血表觀粘度及其與切變率關(guān)系作快速測量，也可用于血漿絕對粘度的測量。本實用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，即一種仿生智能 型血液流變儀，包括積分式溫度控制模塊、測量模塊、動力模塊、紅外液位定量模塊和信號處理及控制電路；其中積分式溫度控制模塊包括溫度傳感器、 加熱板；測量模塊包括U型玻璃管和壓力傳感器；動力模塊包括直流蠕動泵、 電磁閥組和硅膠管道，其特征在于1) 包括試管放置模塊，該模塊包括旋轉(zhuǎn)步進電機、試管、放置試 管的試管轉(zhuǎn)盤及接近定位器，試管轉(zhuǎn)盤安裝在旋轉(zhuǎn)步進電機的轉(zhuǎn)軸上， 接近定位器安裝在靠近試管轉(zhuǎn)盤邊緣的位置，接近定位器的信號輸出線、旋轉(zhuǎn)步進電機的控制信號線與信號處理及控制電路相連；試管通過硅膠導(dǎo)管及電磁閥與U型玻璃管底部連通；2) 包括雙電位探針自動分層進樣模塊，該模塊包括懸置于試管轉(zhuǎn)盤上 方的雙電位探針及其升降驅(qū)動機構(gòu)。本實用新型是這樣使用和工作的通電后，積分式溫度控制模塊使密封盒的溫度恒定在37aC，待測血液放置在試管轉(zhuǎn)盤中，特制軟件通過微型計算機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)步進電機帶動試管轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到指定試管孔位，然后雙 電位探針的升降驅(qū)動機構(gòu)帶動探針下行插入試管中，如果待測樣品準(zhǔn)備作 全血測量則探針直接插入試管底部，如果待測樣品離心后(上層為血漿， 下層為血球)準(zhǔn)備作血漿測量則探針自動識別血漿部分，動力模塊通過探針的吸樣口讓待測樣品進入U型玻璃管，紅外液位定量模塊確定吸入樣 品的液面到指定位置，動力模塊通過蠕動泵從U型玻璃管右側(cè)到左側(cè)推動血 液流動，并在U型玻璃管左側(cè)形成一定的壓強，然后讓U型玻璃管右側(cè)頂端 與大氣連通，使血液在壓差作用下從左至右緩慢流過U型玻璃管，同時壓力 傳感器檢測U型玻璃管內(nèi)壓力的衰減變化并將信號傳送到信號處理和控制模 塊，處理后的信號數(shù)據(jù)再傳送給微型計算機暫存，待連續(xù)收集完1250個壓力 衰減信號數(shù)據(jù)后，根據(jù)特定公式運算得出結(jié)果，最后動力模塊將U型玻璃管 的樣品排出并吸入清洗液對測量管道進行清洗。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有操作簡便、性能穩(wěn)定、檢 測速度快捷、自動化程度高的優(yōu)點，它既可用于對全血表觀粘度及其與切變 率關(guān)系作快速測量，也可用于血漿絕對粘度的測量，同時可以一次性自動完了操作者的操作工序，提高了效率。


本實用新型的附圖說明如下圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中l(wèi)一密封盒；2—U型玻璃管；3—加熱板；4一溫度傳感器；5蠕 動泵；6、 7、 8、 9、 IO—電磁閥；ll一壓力傳感器；12—信號處理和控 制電路；13—硅膠管道(虛線)；14一連通大氣；15—紅外發(fā)光器、接 收器組；16—信號線(實線)；17—清洗液管道；18—接近定位器；19 一旋轉(zhuǎn)步進電機；20—試管轉(zhuǎn)盤；21—探針步進電機；22傳動皮帶；23-雙電位探針；24—電位探針針頭；25—觸點定位器；26滑動器；27—滑動支架；28—試管。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步非限定的說明參見附圖1，圖中的仿生智能型血液流變儀包括積分式溫度控制模塊、測量模塊、動力模塊、紅外液位定量模塊和信號處理及控制電路12;其中積分式溫度控制模塊包括溫度傳感器4、加熱板3;測量模塊包括U型玻璃管2 和壓力傳感器ll;動力模塊包括直流蠕動泵5、電磁閥組和硅膠管道13，裝S還包括1) 試管放置模塊，該模塊包括旋轉(zhuǎn)步進電機19、試管、放置試管 的試管轉(zhuǎn)盤20及接近定位器18，試管轉(zhuǎn)盤20安裝在旋轉(zhuǎn)步進電機19 的轉(zhuǎn)軸上，接近定位器18安裝在靠近試管轉(zhuǎn)盤20邊緣的位置，接近定 位器18的信號輸出線、旋轉(zhuǎn)步進電機19的控制信號線與信號處理及控 制電路12相連。此模塊可以使本實用新型一次性自動完成多份樣品的檢測， 簡化操作工序，提高工作效率。2) 雙電位探針自動分層進樣模塊，該模塊包括懸置于試管轉(zhuǎn)盤上方的雙 電位探針24及其升降驅(qū)動機構(gòu)，其中雙電位探針的吸樣口通過硅膠導(dǎo)管13 及電磁閥10與U型玻璃管2的底部連通。通過此模塊可以使本實用新型具6有自動識別試管內(nèi)是否有標(biāo)本、標(biāo)本量是否充足的功能，特別是作血漿檢測 時，不需將血液樣品離心后的血漿部分手工提取出來，而由此裝置自動識別， 簡化操作工序，節(jié)約檢測成本，提高工作效率。在實施例中，上述雙電位探針自動分層進樣模塊中的雙電位探針24的 升降驅(qū)動機構(gòu)包括探針步進電機21、傳動皮帶22、觸點定位器25、滑動器 26、支架27，其中探針步進電機21固定在滑動支架27下方，滑動器26卡在 滑動支架27上，觸點定位器25安裝在滑動支架27頂端，傳動皮帶22套著 探針步進電機22的轉(zhuǎn)動輪和滑動支架27上的轉(zhuǎn)動輪，并通過連接桿與滑動 器26連接，帶動滑動器26的上下移動，雙電位探針23固定在滑動器26的 懸臂上，雙電位探針2的輸出信號線、觸點定位器25的信號線、探針步進電 機21的控制信號線分別與探針控制電路12相連。上述雙電位探針23由兩電位探針針頭固定在鋼質(zhì)管下端構(gòu)成，其中探針 頭外露于鋼質(zhì)管下端，與探針連接的信號線由鋼質(zhì)管上端穿出，鋼質(zhì)管的上 端為吸樣口。實施例中，所述加熱板3、溫度傳感器4、 U型玻璃管2安裝在一絕熱 密封盒1內(nèi)，壓力傳感器11通過硅膠管13與U型玻璃管2相連，壓力傳 感器11輸出的信號通過信號線傳送到信號處理及控制電路12作釆樣處理， 并將處理數(shù)據(jù)傳送到微型計算機根據(jù)特定公式運算得出結(jié)果。所述紅外液位定量模塊包括紅外發(fā)光器、接收器組15，其中紅外發(fā)光器、 接收器組對稱安裝在U型玻璃管2右豎管兩邊，并通過信號線6與信號處 理及控制電路12相連。此模塊完成定量吸入待測樣品量，提高本實用新型檢 測結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。現(xiàn)結(jié)合附圖1，進一步說明本實用新型的使用及工作原理通電后， 積分式溫度控制模塊使密封盒的溫度恒定在37°C，將盛裝待測血液的試管 分別置于試管轉(zhuǎn)盤20上的試管放置孔內(nèi)，檢測時特制軟件通過微型計 算機及連接的信號線16向信號處理和控制電路12發(fā)出指令完成以下操 作l.信號處理和控制電路12收集接近定位器18所獲得試管轉(zhuǎn)盤20 上起點標(biāo)記的位置信號，并根據(jù)此信號發(fā)出指令，控制旋轉(zhuǎn)步進電機19轉(zhuǎn)動，使試管轉(zhuǎn)盤20上的某一盛裝待測血液樣品的試管開口旋轉(zhuǎn)到雙 電位探針23下方以處于待取樣狀態(tài)；2. 信號處理和控制電路12收集觸點定位器25獲得滑動器26所在 位置信號，如果滑動器26不在頂部起點位置，則控制探針步進電機19 旋轉(zhuǎn)，通過傳動皮帶22帶動滑動器26向上移動到起點位置，之后，控 制探針步進電機反向旋轉(zhuǎn)，讓滑動器26及雙電位探針23向下移動，插 入T'方樣品試管中，如果是全血檢測則雙電位探針23直接插入樣品試 管底部，如果是血漿檢測則雙電位探針23自動識別樣品上層血叛部分；3. 蠕動泵5逆時針旋轉(zhuǎn)，電磁閥6、 7、9關(guān)閉，電磁閥8、 IO打開， 待測樣品硅膠管道13進入U型玻璃管2右側(cè)管道，同時信號處理和控 制電路12收集紅外發(fā)光器、接收器組15感應(yīng)信號，當(dāng)樣品液面達(dá)到江 外發(fā)光器、接收器組15安裝位置時，停止蠕動泵5動作；4. 電磁閥6、 7、 9、 10關(guān)閉，電磁閥8打開，蠕動泵5順時針旋 轉(zhuǎn)，將樣品從U型玻璃管2右側(cè)推動一部分到左側(cè)，并在U型玻璃管2 左側(cè)上部形成一定壓強，電磁閥7、 9、 IO關(guān)閉，電磁閥6、 8打幵，樣 品從U型玻璃管2左側(cè)向右側(cè)緩慢流動，左側(cè)上部壓強開始衰減，同時 信號處理及控制電路12連續(xù)實時收集壓力傳感器11壓力變化信號，并 傳送到微型計算機保存，直到1250個數(shù)據(jù)采集完成，由特制軟件根據(jù) 特定訃算公式換算得出結(jié)果；5. 電磁閥6、 8、 9關(guān)閉，電磁閥7、 IO打開，蠕動泵5順時針旋 轉(zhuǎn)，將樣品從U型玻璃管2通過進樣、排樣管道14排出回樣品試管中；6. 信號處理和控制電路12控制探針步進電機21帶動滑動器26及 雙電位探針23回到頂部起點位置，控制旋轉(zhuǎn)步進電機19帶動試管轉(zhuǎn)盤 20旋轉(zhuǎn)到清洗孔位置，雙電位探針23再次向下移動并插入試管轉(zhuǎn)盤20 上的清洗孔，電磁閥6、 7、 IO關(guān)閉，電磁閥8、 9打開，蠕動泵5逆時 針旋轉(zhuǎn)，從硅膠管道13吸入清洗液到U型玻璃管2進行測量管道清洗， 清洗完成后電磁閥6、 8、 9關(guān)閉，電磁閥7、 IO打開，蠕動親5順時針 旋轉(zhuǎn)，將清洗廢液從U型玻璃管2通過硅膠管道13排出，雙電位探針 23回到頂部起點位置，試管轉(zhuǎn)盤20回到起點位置。
權(quán)利要求1.一種仿生智能型血液流變儀，包括積分式溫度控制模塊、測量模塊、動力模塊、紅外液位定量模塊和信號處理及控制電路(12)；其中積分式溫度控制模塊包括溫度傳感器(4)、加熱板(3)；測量模塊包括U型玻璃管(2)和壓力傳感器(11)；動力模塊包括直流蠕動泵(5)、電磁閥組和硅膠管道(13)，其特征在于1)包括試管放置模塊，該模塊包括旋轉(zhuǎn)步進電機(19)、試管、放置試管的試管轉(zhuǎn)盤(20)及接近定位器(18)，試管轉(zhuǎn)盤(20)安裝在旋轉(zhuǎn)步進電機(19)的轉(zhuǎn)軸上，接近定位器(18)安裝在靠近試管轉(zhuǎn)盤(20)邊緣的位置，接近定位器(18)的信號輸出線、旋轉(zhuǎn)步進電機(19)的控制信號線與信號處理及控制電路(12)相連；2)包括雙電位探針自動分層進樣模塊，該模塊包括懸置于試管轉(zhuǎn)盤上方的雙電位探針(24)及其升降驅(qū)動機構(gòu)，其中雙電位探針的吸樣口通過硅膠導(dǎo)管(13)及電磁閥與U型玻璃管(2)底部連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生智能型血液流變儀，其特征是上述雙 電位探針自動分層進樣模塊中的雙電位探針(24)的升降驅(qū)動機構(gòu)包括探針 歩進電機(21)、傳動皮帶(22)、觸點定位器(25)、滑動器(26)、支架(27)， 其中探針步進電機(21)固定在滑動支架(27)下方，滑動器(26)卡在滑 動支架(27)上，觸點定位器(25)安裝在滑動支架(27)頂端，傳動皮帶(22)套著探針步進電機(22)的轉(zhuǎn)動輪和滑動支架(27)上的轉(zhuǎn)動輪，并 通過連接桿與滑動器(26)連接，帶動滑動器(26)的上下移動，雙電位探 針(23)固定在滑動器(26)的懸臂上，雙電位探針(23)的輸出信號線、 觸點定位器(25)的信號線、探針步進電機(21)的控制信號線分別與探針 控制電路(12)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生智能型血液流變儀，其特征是所述加 熱板(3)、溫度傳感器(4)、 U型玻璃管(2)安裝在一絕熱密封盒(1)內(nèi)， 壓力傳感器(11)通過硅膠管(13)與U型玻璃管(2)相連，壓力傳感 器(11)輸出的信號通過信號線傳送到信號處理及控制電路(12)作釆樣處理，并將處理數(shù)據(jù)傳送到微型計算機根據(jù)特定公式運算得出結(jié)果。
4、如權(quán)利要求1所述的仿生智能型血液流變儀，其特征在于所述紅 外液位定量模塊包括紅外發(fā)光器、接收器組(15)，其中紅外發(fā)光器，接收器組對稱安裝在U型玻璃管(2)右豎管兩邊，并通過信號線(16)與信號處 現(xiàn)及控制電路(12)相連。
專利摘要一種仿生智能型血液流變儀，包括積分式溫度控制模塊、測量模塊、動力模塊、紅外液位定量模塊和信號處理及控制電路；其特征是還包括試管放置模塊，此模塊可一次性自動完成多份樣品的檢測，還包括雙電位探針自動分層進樣模塊，通過此模塊可以自動識別試管內(nèi)是否有標(biāo)本、標(biāo)本量是否充足的功能等，本實用新型能模擬血液在人體血管中流動時的溫度、流動管道、驅(qū)動動力等環(huán)境因素，利用流量壓力關(guān)系，實現(xiàn)簡便、快捷而在理論上又嚴(yán)格的血液表觀粘度的快速測量，既可用于對全血表觀粘度及其與切變率關(guān)系作快速測量，也可用于血漿絕對粘度的測量。性能穩(wěn)定，精確度、自動化程度高，可以一次性自動完成多份樣品的檢測，簡化了操作操作工序，提高了效率。
文檔編號G01N11/08GK201152848SQ200720188139
公開日2008年11月19日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者張元東, 力 楊, 銘 段, 蔡紹皙 申請人:楊 力;段 銘;蔡紹皙;張元東