本發明專利技術涉及一種離心杯內全血分層狀況的監測方法及光電傳感裝置，監測方法用于探測離心杯內的不同血層，本發明專利技術的裝置包括有光發射器、光接收器和電子電路，電子電路由光源驅動模塊和光電信號處理模塊組成，光源驅動模塊連接于光發射器，光電信號處理模塊連接于光接收器，光發射器與光接收器的軸線呈一定夾角，光發射器在光源驅動模塊的驅動下發出探測光束，照射于離心杯肩部的探測區域，離心杯內血層的漫反射光作為信號光由光接收器接收并輸出光電信號，該信號由光電信號處理模塊進行分析處理，分析處理模塊采用斜率判別法來判別紅細胞層。本發明專利技術的方法和裝置能降低光的損耗，提高光能量的利用率，進而提高傳感器的信噪比，提高其適應性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及血液處理設備，特別涉及到血液離心分離設備中用于探測離心杯內血層的光電傳感裝置件。
技術介紹
在使用離心杯對血液成分進行分離的過程中，需要利用探測監視技術來判定血液成份分離結束的最佳時機，并實施相應的自動化控制操作。例如，在血漿單采儀中，需要使用傳感器來判定血漿采集結束的最佳時機。在自體血液回收機中，需要利用傳感器來判定離心杯內紅細胞是否裝滿，防止紅細胞溢出。在血液離心分離過程中，各種血液成分由于比重不同因而受到的離心力大小不 同，導致它們彼此分開形成血層，外側為紅色的紅細胞層，內側為淡黃色的血漿層，中間較薄的一層稱為白膜層(主要含白細胞)。通常采用非接觸光電傳感技術來探測不同的血液成分。該技術的原理是利用血液成分的光反射或透射特性差異，通過探測和分析光電信號的變化來實現對血液成分的區別。現有離心杯血層光電傳感裝置所采用的探測方案主要有下面幾種。I.使用反射鏡和同軸光纖導光，發射和接收共光路，即采用同一透鏡實現聚光照明和集光探測。該方案如圖I所示，發射激光經位于同軸光纖04中央的單根光纖05a傳導，再經透鏡03和反射鏡02后照射在離心杯01上。來自離心杯01的信號光經反射鏡02和透鏡03后，會聚在位于同軸光纖04外周離散分布的多根光纖05b上，經傳導后由光敏元件接收。2.使用分光鏡，發射和接收不共光路。該方案如圖2所示，由光源和透鏡構成的光發射器06放在分光鏡07的一側,發射光束斜射在分光鏡07上,其反射部分照射到探測目標血層08上,來自目標血層08的信號光再經分光鏡07后,其透射部分由放在分光鏡07另一側的光敏元件09接收。上述兩種離心杯血層光電傳感裝置都是安裝在離心井壁上，傳感器遠離光探測區，由于接收光路長，接收到的信號光較弱。另外，它們接收到的信號強度還受離心杯形狀的限制，若接收光路與離心杯肩部探測區表面法線夾角很大，該方向上的反射較弱，使得探測到的信號強度更加微弱。對于采用光纖導光的方案，雖然其外形小巧，但裝配復雜，而光源與光纖之間的光耦合以及彎曲的光纖本身也存在光能的損耗。另外，由于發射和接收共光路，發射光產生的雜散光易串入信號光中，從而降低光電信號的信噪比。對于采用分光鏡的方案，雖然發射光對信號光不產生干擾，但由于分光導致光能損失很大，光能量利用率很低。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服上述現有技術存在的不足，提供一種新的監測方法以及和離心杯血層光電傳感裝置。本專利技術的方法和裝置意在降低光的損耗，提高光能量的利用率，進而提高傳感器的信噪比，更重要的是要使得這種結構簡單的傳感器能夠適用于不同形狀結構的離心杯，提高其適應性。本專利技術的方法是以光波作為信息載體，以血層的漫反射光作為信號光，該信號光由光電探測器收集并被轉換成電信號，以該電信號作為分析處理對象。由于各血層具有不同的反射特性，血漿層相對最弱、白膜層相對最強、紅細胞層處于中間，它們產生的信號光以及對應的光電信號強度不同，通過分析光電信號的強度變化可以實現對不同血層的探測區分，以探測出紅細胞層，進而控制進血的速度和時間。 一種離心杯內全血分層狀況的監測方法，其特征在于，該方法是由主機控制輸液泵和閥門向離心杯內注入全血，由一光發射部件發出探測光束照射于所述離心杯上的探測區域，該探測區域為離心杯的肩部，進入離心杯內的全血因離心轉動所形成的血漿層、白膜層和紅細胞層依次通過探測區域并分別對探測光束產生漫反射光；由一光接收部件接收不同血層的漫反射光，經由一光電轉換部件將接收的漫反射光轉換成為電信號；所述電信號經由一電子電路模塊處理后傳輸至主機的分析模塊，并由分析模塊計算處理該電信號以判斷是否探測出紅細胞層，主機依據判斷結果控制輸液泵的泵速和閥門的開合；所述分析處理模塊處理電信號采用斜率判別法，該判別法是根據一點或多點的斜率值與設定的閾值比較來判別是否探測出紅細胞層。在本專利技術離心杯內全血分層狀況的監測方法中，所述分析模塊中分析處理為斜率判別法，該判別法為單點斜率判斷，其過程是記錄單位時間的光電信號采樣值，計算每個采樣值在單位時間內的變化量，即該采樣點的斜率，若計算出的斜率值K大于預設的比較值D1，則判斷為檢測出紅細胞層。在本專利技術離心杯內全血分層狀況的監測方法中，所述分析模塊中分析處理為斜率判別法，該判別法為兩點斜率判斷，其過程是記錄單位時間的光電信號采樣值，計算每個采樣值在單位時間內的變化量，即該采樣點的斜率，在判斷的初始階段，預設一個累計值A為0，當計算出的斜率值K大于預設的比較值D2時，累計值AWl;當斜率值小于零時，累計值A歸零，當累計值A大于預設的閾值時，判定為檢測到紅細胞層。在本專利技術離心杯內全血分層狀況的監測方法中，所述分析模塊中分析處理為斜率判別法，該判別法為多點斜率判斷，其過程是記錄單位時間的光電信號采樣值，計算每個采樣值在單位時間內的變化量，即該采樣點的斜率，在判斷的初始階段，預設兩個比較值D3和D4以及一個累計值A，其中累計值A為0，比較值D3小于比較值D4，當計算出的斜率值大于比較值D3且小于比較值D4時，累計值A加I ;當計算出的斜率值大于比較值D4時，累計值A加c，I < c < 10，當計算出的斜率值小于O時，累計值A歸零；當累計值A大于預設的閾值時，判斷出檢測到紅細胞層。在本專利技術離心杯內全血分層狀況的監測方法中，在所述分析模塊處理電信號方法為斜率判別法還同時應用有幅值判別法，幅值判別法是先確定一個基線，當幅值與基線差超過閾值則認為探測出紅細胞層，幅值判別法和斜率判別法中任何一種判別法先探測出紅細胞層，主機依據即可判斷結果控制輸液泵的泵速和閥門的開合。一種用于離心杯內全血分層狀況的監測方法中的光電傳感裝置，其特征在于，所述的離心杯和光電傳感裝置安裝在一個可減弱外界光影響的離心井中，所述光電傳感裝置安裝在離心杯頭固定板下方，該光電傳感裝置包括有光發射器、光接收器和電子電路，所述光發射器和光接收器的軸線處于同一平面內，且光發射器和光接收器的軸線之間呈20 40度的夾角，所述光接收器的軸線與探測區域的表面法線所成夾角為O 20度；所述電子電路包括有光源驅動模塊和光電信號處理模塊，所述的光源驅動模塊連接所述的光發射器，光電信號處理模塊連接所述的光接收器，所述光發射器發出的探測光束照射至位于離心杯肩部的探測區域，離心杯內血層產生的漫反射光由光接收器接收并轉化為電信號傳輸至位于主機內的光電信號處理模塊，由該光電信號處理模塊處理該電信號并將處理后的信號輸送主機。在本專利技術的離心杯血層光電傳感裝置中，所述光發射器由光源和位于光源前方的會聚透鏡組成，所述光源為LED、或為激光二極管，所述的光源發出波長處于600 770 nm之間的紅色可見光；所述光接收器包括接收透鏡和位于接收透鏡后方的光敏元件；所述光敏元件為光電二極管、或為光電三極管、或為光電池。基于上述技術方案，本專利技術離心杯內全血分層狀況的監測方法及離心杯血層光電傳感裝置與現有技術相比具有如下技術優點 I.本專利技術離心杯內全血分層狀況的監測方法采用在封閉離心機內漫反射接收血層信號并經過多重分析來判斷出是否監測到紅細胞層，進而控制主機中輸液泵的泵速和閥門的開閉，從而為全血的供給情況和后續的進一步處理提供控制依據，達到精確控制離心分離的目的。2.本專利技術離心杯血層光電傳本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種離心杯內全血分層狀況的監測方法，其特征在于，該方法是由主機控制輸液泵和閥門向離心杯內注入全血，由一光發射部件發出探測光束照射于所述離心杯上的探測區域，該探測區域為離心杯的肩部，進入離心杯內的全血因離心轉動所形成的血漿層、白膜層和紅細胞層依次通過探測區域并分別對探測光束產生漫反射光；由一光接收部件接收不同血層的漫反射光，經由一光電轉換部件將接收的漫反射光轉換成為電信號；所述電信號經由一電子電路模塊處理后傳輸至主機的分析模塊，并由分析模塊計算處理該電信號以判斷是否探測出紅細胞層，主機依據判斷結果控制輸液泵的泵速和閥門的開合；所述分析處理模塊處理電信號采用斜率判別法，該判別法是根據一點或多點的斜率值與設定的閾值比較來判別是否探測出紅細胞層。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：經建中，劉繼純，唐海波，陶晨，
申請(專利權)人：金衛醫療科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：
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