本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體來說涉及一種智能比濁儀。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)原理：麥?zhǔn)媳葷岱ㄓ糜跐岫葴y(cè)定的一種方法，利用固體顆粒散射光的原理測(cè)定液體的渾濁度。當(dāng)可見光通過液體時(shí)，其中的固體顆粒會(huì)使光線發(fā)生散射，散射光的強(qiáng)度與顆粒的數(shù)量和大小成正比，即與液體渾濁度成正比。根據(jù)洛倫茲-玻爾茲曼公式，液體的渾濁度值和顆粒的濃度、大小及液體中的顆粒折射率有關(guān)。利用散射光與顆粒濃度和大小成正比的特性，可比較待測(cè)液體和已知標(biāo)準(zhǔn)的渾濁液體差異測(cè)定渾濁度，進(jìn)而得到液體中的顆粒濃度。在藥敏實(shí)驗(yàn)中，可依據(jù)該渾濁度確定菌液的濃度。

2、校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立：在麥?zhǔn)媳葷岱ㄖ?，通過使用定量的氯化鋇溶液和硫酸溶液形成的懸濁液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行濁度測(cè)定，依據(jù)硫酸鋇沉淀在溶液中呈現(xiàn)的渾濁度與實(shí)際細(xì)菌菌液的近似濃度對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3、目前市場(chǎng)上用于藥敏實(shí)驗(yàn)的比濁儀不具備自動(dòng)配置菌液的功能，需要實(shí)驗(yàn)人員反復(fù)挑菌、加樣、比濁儀數(shù)值判讀這幾個(gè)步驟，操作繁瑣、效率低下。因此本發(fā)明通過對(duì)樣品自動(dòng)判讀并加樣，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能比濁的效果，解決了實(shí)驗(yàn)人員在藥敏試驗(yàn)中遇到的操作不便問題，提高了藥敏實(shí)驗(yàn)的整體效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種智能比濁儀，并對(duì)于移液取樣與振動(dòng)搖勻模式上提出兩種模型方案，旨在解決比濁儀在藥敏實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次進(jìn)行同一樣品的比濁配液操作。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、菌液濃度測(cè)定

4、將光源對(duì)一定濃度與容量的氯化鋇和硫酸溶液配比的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行照射，并通過光電檢測(cè)器檢測(cè)實(shí)際信號(hào)的大小，通過將該電信號(hào)強(qiáng)度在程序中設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)，與菌液濃度建立線性關(guān)系。利用實(shí)際不同的菌液樣本在同一光源照射條件下，最終得到電信號(hào)強(qiáng)度的不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)菌液濃度進(jìn)行測(cè)定。

5、儀器構(gòu)造

6、?比濁儀分為檢測(cè)部分，智能加樣部分，顯示與交互部分，儀器殼體與穩(wěn)定部分，消毒滅菌部分。檢測(cè)部分主要由光源（6）、光電接收器（7）和微型控制單元（7）等組成，其中光源由穩(wěn)定的恒流源供電，保證檢測(cè)時(shí)發(fā)光強(qiáng)度的一致性；光電接收器（7）由光電二極管、信號(hào)放大電路和a/d轉(zhuǎn)換電路組成，能夠?qū)⒐鈴?qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的電壓信號(hào)；微型控制單元（7）對(duì)采樣的電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)定，利用軟件程序計(jì)算得到當(dāng)前的菌液濃度。智能加樣部分主要由加樣模塊（1、2）和振動(dòng)模塊（9）等組成，其中智能加樣模塊使用加樣針頭作為加樣的工具，保證液體流速保持穩(wěn)定，蠕動(dòng)泵負(fù)責(zé)抽取適量的生理鹽水對(duì)當(dāng)前菌液進(jìn)行稀釋，微型控制單元在判讀出當(dāng)前濃度之后，對(duì)菌液所需生理鹽水體積進(jìn)行計(jì)算以得到藥敏實(shí)驗(yàn)中理想的菌液濃度，該控制信號(hào)經(jīng)微型控制單元發(fā)出后，蠕動(dòng)泵抽取等量的生理鹽水加入樣品中。振動(dòng)模塊在生理鹽水加樣后進(jìn)行振動(dòng)，根據(jù)實(shí)際需要使用振動(dòng)馬達(dá)或超聲波振動(dòng)發(fā)生器對(duì)樣品進(jìn)行搖勻；顯示與交互部分使用安卓顯示屏作為樣品濃度的顯示窗口，同時(shí)可輸入需要的數(shù)值對(duì)樣品進(jìn)行稀釋；儀器殼體與穩(wěn)定部分主要由方形殼體與四個(gè)穩(wěn)定腳架構(gòu)成，保證儀器的穩(wěn)定；消毒滅菌部分使用紫外消毒燈，可在每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)儀器進(jìn)行穩(wěn)定消殺滅菌。

7、有益效果

8、?本發(fā)明相較于市場(chǎng)上的比濁儀，其優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)儀器使用簡(jiǎn)單，可供選擇方案多，可依據(jù)具體情況對(duì)振動(dòng)模塊進(jìn)行選擇。給出了一種高通量智能比濁儀的設(shè)計(jì)方案，解決了實(shí)驗(yàn)人員做藥敏試驗(yàn)時(shí)人工配置菌液重復(fù)取樣并多次利用比濁儀進(jìn)行濃度測(cè)定的問題，既提高了藥敏實(shí)驗(yàn)的效率，又減輕了實(shí)驗(yàn)人員的工作量，同時(shí)還一定程度上減少了實(shí)驗(yàn)人員與致病菌的接觸，提高了配液的精確度，保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的健康安全。

9、本申請(qǐng)文件提供本公開中描述的技術(shù)的各種實(shí)現(xiàn)或示例的概述，為說明性的，并不是所有特征的全面公開。

技術(shù)特征：

1.一種智能比濁儀，其特征在于，包括蠕動(dòng)泵（1）、加樣針頭（2）、安卓顯示屏（3）、儀器蓋板（4）、樣本試管（5）、光源（6）、光電接收器（7）與微型控制單元（7）、儀器殼體（8）、振動(dòng)模塊（9）、儀器腳墊（10）、紫外消毒燈（11）等。其特征在于：所屬光源為led光源，與樣本試管槽貼緊。樣本試管槽的對(duì)側(cè)為光電接收器，傳感器為一個(gè)光電二極管，pcb板上設(shè)有微型控制單元。樣本試管槽底側(cè)裝有一個(gè)振動(dòng)模塊，有振動(dòng)馬達(dá)或超聲波振動(dòng)發(fā)生器可供選替，啟動(dòng)時(shí)可振動(dòng)搖勻樣品試管。樣本試管槽正上方有一取樣模塊。取樣模塊設(shè)計(jì)了兩種方案，其一如圖1所示，軟管一端與儀器蓋板固定住的加樣針頭相連，另一端與蠕動(dòng)泵相連，蠕動(dòng)泵可將配置好的生理鹽水經(jīng)過控制加樣量從溶液瓶中導(dǎo)入針頭對(duì)樣本進(jìn)行稀釋處理；高通量智能比濁儀如圖2所示，試管轉(zhuǎn)盤具有20個(gè)通孔，可以固定放置的試管，光源與光電接收器固定在一個(gè)通孔兩端，步進(jìn)電機(jī)可控制試管轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)。安卓顯示屏固定在儀器蓋板上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述光源（6）為可選擇特定波長(zhǎng)分別為550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、610nm、620nm、630nm、640nm、650nm的led光源，用于濁度測(cè)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述儀器蓋板（4）上設(shè)有安卓顯示屏（3）與紫外消毒燈（11），蓋板一側(cè)通過合頁與儀器整體固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述樣本試管槽底部設(shè)有振動(dòng)模塊（9），該模塊可選擇振動(dòng)馬達(dá)或超聲波振動(dòng)發(fā)生器，可依據(jù)需要更換。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述取樣模塊（1、2）為蠕動(dòng)泵與加樣針頭控制流量加樣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述微型控制單元（7）具有計(jì)算所需稀釋液容積的功能，具有控制振動(dòng)模塊振動(dòng)的功能，具有控制蠕動(dòng)泵抽樣的功能，具有控制步進(jìn)電機(jī)位移的功能，具有控制安卓顯示屏顯示的功能，具有讀取光電接收器數(shù)據(jù)的功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述紫外消毒燈（11）在完成樣品菌液配置的操作后會(huì)自動(dòng)打開，保證了重復(fù)檢測(cè)后的無菌環(huán)境。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能比濁儀，其特征在于：所述智能比濁儀具有高通量樣本檢測(cè)的功能，高通量方案具體如圖2，通過步進(jìn)電機(jī)控制試管轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)至光電檢測(cè)區(qū)域。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明一種智能比濁儀，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及藥敏實(shí)驗(yàn)的菌液配置過程。主要用于微生物檢測(cè)領(lǐng)域中的細(xì)菌濁度檢測(cè)、藥敏實(shí)驗(yàn)等應(yīng)用場(chǎng)景。人工配置菌液，存在重復(fù)取樣配液并多次利用比濁儀進(jìn)行濃度測(cè)定的現(xiàn)象，該步驟在藥敏實(shí)驗(yàn)中十分繁瑣，為了減少該部分的人工操作，本發(fā)明介紹了兩套具體的技術(shù)實(shí)施方案，可依據(jù)具體情況進(jìn)行儀器選擇。一種智能比濁儀的一種技術(shù)方案為：通過智能比濁儀進(jìn)行樣品濃度的檢測(cè)，自動(dòng)判斷樣品菌液是否滿足藥敏實(shí)驗(yàn)中所需濃度，若不滿足，則通過蠕動(dòng)泵抽取微型控制單元計(jì)算所需生理鹽水稀釋液的容量加入樣本試管中，樣品經(jīng)稀釋后啟動(dòng)振動(dòng)馬達(dá)使樣品搖勻，比濁儀重新測(cè)量濃度，得到可用于后續(xù)藥敏實(shí)驗(yàn)用菌液。另一種技術(shù)方案在自動(dòng)判定菌液濃度的基礎(chǔ)上采用高通量的配液方式配置藥敏實(shí)驗(yàn)用菌液。

技術(shù)研發(fā)人員：楊帆,鐘永捷,彭嵊森
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南微氪生物科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30