專利名稱：一種快速測(cè)量血液粘度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與牛頓流體、非牛頓流體測(cè)量有關(guān)，特別與液體的粘度測(cè)量有關(guān)，尤其是與用于血液粘度快速檢測(cè)裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
在臨床上血液粘度是血液最重要和最基本的流變學(xué)特性，血液粘度參數(shù)的測(cè)定，對(duì)了解血液的流動(dòng)性及其在生理和病理?xiàng)l件下的變化規(guī)律，診斷、防治血液粘度異常的疾病具有重要意義。測(cè)定血液粘度儀器的種類很多，目前常用的有兩種形式毛細(xì)管式粘度計(jì)和旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)。毛細(xì)管式粘度計(jì)以其操作簡(jiǎn)單、測(cè)量快捷，且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)醫(yī)院普遍采用?，F(xiàn)有與測(cè)量血液粘度有關(guān)的儀器非常多如德國(guó)HAAKE公司的CV-100(氣浮式)，瑞士CONTRAVES公司的LOW SHEAR30(懸絲式)，國(guó)內(nèi)LBY-N6B普利生、R90中勤世帝等。所有這些測(cè)量?jī)x都能測(cè)量非牛頓流體，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式在低切相率下有較高的測(cè)量精度，但在高切變率下容易出現(xiàn)湍流而影響測(cè)量精度，且測(cè)試和清洗過程相對(duì)復(fù)雜。而毛細(xì)管流變儀測(cè)量精度較旋轉(zhuǎn)式流變儀低，但它能得出連續(xù)的在不同切變率下粘度值且使用操作極為方便因而臨床上大量使用，同時(shí)血液在人體血管中的流動(dòng)過程，與在毛細(xì)管中的流動(dòng)過程相同，因此，毛細(xì)管測(cè)量法得出的結(jié)果應(yīng)該能更有效地闡明血液在人體內(nèi)流動(dòng)過程。若能解決毛細(xì)管式測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度稍差的缺陷，則將有利于血液粘度測(cè)量系統(tǒng)在臨床的普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由轉(zhuǎn)動(dòng)主體、真空采血管、測(cè)量球、微壓傳感器、毛細(xì)管、恒溫系統(tǒng)，泵、控制系統(tǒng)等部分組成。測(cè)試時(shí)傾斜放置的轉(zhuǎn)動(dòng)主體與真空采血管協(xié)同作用使真空采血管內(nèi)的血液樣品實(shí)現(xiàn)無(wú)損混勻，測(cè)量主體前端在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下刺入真空采血管密封橡膠墊并插入血液樣品中，通過對(duì)真空采血管加壓，使血液通過毛細(xì)管進(jìn)入測(cè)量球中，然后讓真空采血管與大氣相通，在壓差的作用下測(cè)量球中的血液將通過毛細(xì)管排回真空采血管中，測(cè)量球中氣體壓力也隨之而改變，用壓力傳感器檢測(cè)測(cè)量球中空氣壓力的改變過程，從而可計(jì)算出血液的表觀粘度。測(cè)量完畢用清洗液對(duì)測(cè)量球和毛細(xì)管進(jìn)行清洗后采用高溫高壓氣體作用于測(cè)量球和毛細(xì)管，確保測(cè)量球和毛細(xì)管的潔凈和干燥，便于后續(xù)測(cè)試。
本發(fā)明1.采用正壓方式將血液壓入測(cè)量球中，避免吸樣過程中引入的負(fù)壓而在血液中出現(xiàn)氣泡而影響測(cè)量結(jié)果；2.實(shí)現(xiàn)了血液的無(wú)損混勻，大大降低了操作者的工作強(qiáng)度；3.所有測(cè)試過程都在封閉環(huán)境下，避免操作人員與試樣的直接接觸，大大降低了感染的危險(xiǎn)性。
4.與現(xiàn)有毛細(xì)管血液粘度測(cè)試系統(tǒng)相比，大大減少了測(cè)量系統(tǒng)中的管道和三通，避免在管路和三通中出現(xiàn)殘留液；5.采用高溫高壓氣體干燥測(cè)量球和毛細(xì)管，進(jìn)一步降低了殘留液的影響。
本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是如圖1(測(cè)量主體)在玻璃球體上方有兩孔其中一孔并連微壓傳感器與二位二通閥，另一孔串連二位三通閥與清洗泵，球體下方有一方型連接器，連接器的下方裝有高精度毛細(xì)測(cè)量管，毛細(xì)管外壁上裝有套管，套管上方與連接器之間有一氣孔，套管下方距進(jìn)樣口約7Cmm處有一開口，此氣孔與開口形成的氣道用來(lái)加入高壓氣體(進(jìn)樣過程)或通大氣(采樣過程)。
圖2，3(進(jìn)樣機(jī)構(gòu))該機(jī)構(gòu)在工作時(shí)由上位機(jī)向控制電路板發(fā)出指令經(jīng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)主拖板向下運(yùn)行，主拖板前端裝有位移傳感器與錐型定位器，該定位器上部與清洗杯連接，當(dāng)錐型定位器與壓力傳感器接觸到真空采血管頂端時(shí)主拖板停止運(yùn)行。在以上工作過程中、置于錐型定位器前端的壓力傳感器檢測(cè)到電信號(hào)后主拖板停止運(yùn)行、同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)開始工作，通過步進(jìn)電機(jī)齒輪帶動(dòng)滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)滾珠絲桿螺母帶動(dòng)測(cè)量主體部件向下運(yùn)動(dòng)，測(cè)量主體前端刺入真空采血管密封橡膠墊、直至測(cè)量頭前端插入液體中當(dāng)它檢測(cè)定位信號(hào)后停止前進(jìn)。主控板得到定位信號(hào)后測(cè)量主體外套管上方導(dǎo)氣孔外接三通與并連的氣泵與二位二通閥開始工作，高壓氣體通過氣道進(jìn)入真空采血管中，此時(shí)真空采血管內(nèi)部壓力高于測(cè)量玻璃球體(球體通過閥門與大氣連通)此時(shí)液體向球體上方流動(dòng)，當(dāng)液體注滿毛細(xì)管且到達(dá)球體底部后球體上方閥門關(guān)閉、液體繼續(xù)進(jìn)入、當(dāng)測(cè)量球體內(nèi)部壓力升高微壓傳感器檢測(cè)到設(shè)定值后，氣道回路中氣泵停止工作同時(shí)回路中的電磁閥打開與大氣連通。與此同時(shí)上位機(jī)程序通過控制板、微壓傳感器開始采樣計(jì)算并且將結(jié)果保存至數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)保存后測(cè)量系統(tǒng)開始向上運(yùn)動(dòng)當(dāng)測(cè)量頭到達(dá)清洗杯中(位移傳感器定位)，玻璃球體上方的清洗泵開始向球體內(nèi)部注水、注水后二位三通閥切換將管道接入大氣中將空氣注入球體內(nèi)，水通過毛細(xì)管排入清洗杯中在此過程中清洗機(jī)構(gòu)的注水泵排水泵同時(shí)工作、水注入杯內(nèi)同時(shí)將廢水排出。清洗完成后進(jìn)樣機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)，錐型定位器與真空采血管脫離接住觸。
圖4(清洗機(jī)構(gòu))清洗杯上下方各有一導(dǎo)向密封件，下方導(dǎo)向密封件裝有錐形定位該器，導(dǎo)向密封件、錐形定位器中心位置有一圓孔，杯體左上方有一進(jìn)水口右下方有一排水口該機(jī)構(gòu)在工作時(shí)進(jìn)水泵開始向杯內(nèi)沖水，排水泵向外排水。
圖5(混勻機(jī)構(gòu))本機(jī)構(gòu)有一托盤該托盤與水平面成45度角，托盤中心有托盤軸該軸底端裝有軸承，軸承裝在軸承座上且與底板連接、底板左側(cè)面裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)軸上裝有齒輪，托盤軸中心裝有從動(dòng)齒輪該齒輪與步進(jìn)電機(jī)主動(dòng)齒輪相嚙合。真空采血管放入托盤孔中，混勻機(jī)構(gòu)在工作時(shí)托盤孔中的真空采血管樣品隨著托盤轉(zhuǎn)動(dòng)成90度角來(lái)回顛倒將樣品充分混勻。
本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是毛細(xì)測(cè)量管安裝在具有特定的套管內(nèi)該套管與毛細(xì)管之間有間隙，此設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于毛細(xì)管與套管形成一整體套管上端開有一小孔、套管下端距開口處向上約7CMM處也開有一小孔，毛細(xì)管與套管之間的氣墊層、小孔形成一氣道，該氣道在測(cè)量主體刺入真空采血管時(shí)保持與大氣連通，通過該氣道可向管內(nèi)注入高壓氣體。樣品在測(cè)量過程中不經(jīng)過任何輔助管道直接進(jìn)入毛細(xì)管，此設(shè)計(jì)使整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)更為緊湊合理，測(cè)量精度與速度大大提高。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1裝置的測(cè)量主體結(jié)構(gòu)2裝置進(jìn)樣機(jī)構(gòu)3裝置進(jìn)樣機(jī)構(gòu)4清洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5混勻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
在圖1中，測(cè)量球體4上方左孔連接有三通管在三通上并連二位二通電磁閥1與微壓傳感器2，球體右上方孔與泵體3連接且與二位三通電磁閥5串聯(lián)，二位三通電磁閥5常開口與大氣連通、常閉口放入清洗液里，球體下方有一連接器6套管8內(nèi)裝有毛細(xì)管11，該組合管通過連接器6實(shí)現(xiàn)了毛細(xì)管11與球體4內(nèi)孔圓滑過度，套管8上方與連接器6之間3CMM處開有小孔該孔與三通連接，三通一端連接泵體7另一端連接二位二通電磁閥9，在套管8距進(jìn)樣口向上約7CMM處開有一小孔，該小孔與套管8上方小孔形成一氣道。
在圖2圖3中步進(jìn)電機(jī)12電機(jī)軸上裝有齒輪24該齒輪與滾珠絲桿17上從動(dòng)齒輪14嚙合，步進(jìn)電機(jī)13上裝有齒輪22與主拖板15絲桿27的從動(dòng)齒輪21嚙合，步進(jìn)電機(jī)支撐架23安裝在主拖板15上，拖板軸承座29安裝在底板31上，導(dǎo)軸30同時(shí)與拖板滑塊28拖板軸承座29組合，滾珠絲桿支承座33安裝在主拖板15上，安裝在基座32上的試管支撐34當(dāng)進(jìn)樣機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)真空采血管起支撐作用。連接器支撐16安裝在滾珠絲桿滑塊25上且與連接器6裝配在一起，清洗杯支撐16安裝在滾珠絲桿支座33上且與杯體36組合。
在圖4中杯體36上下裝有導(dǎo)向密封元件35，在下方導(dǎo)向密封元件35底端通過螺紋連接錐形定位器39該定位器39對(duì)真空采血管20進(jìn)行定位，杯體36左上方孔與注水泵37連接右下方孔與排水泵38連接。
在圖5中托盤40安裝在托盤軸44上且與水平成45度，托盤軸下方裝有軸承48托盤軸中部裝有齒輪41該齒輪與步進(jìn)電機(jī)42上的齒輪45相嚙合，軸承座47安裝在底板46上，底板46的左邊裝有電機(jī)支架43該支架用來(lái)支承步進(jìn)電機(jī)42。步進(jìn)電機(jī)控制器接到電信號(hào)后步進(jìn)電機(jī)42通過齒輪嚙合帶動(dòng)托盤軸44托盤40等一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)血液表觀粘度檢測(cè)方法，它是由測(cè)量主體、進(jìn)樣系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、混勻機(jī)構(gòu)組成；其特征是真空采血管中的血液在壓縮空氣作用下通過毛細(xì)管進(jìn)入測(cè)量球中，然后讓真空采血管與大氣相通，血液在測(cè)量球中壓縮空氣的作用下通過毛細(xì)管排回真空采血管中，測(cè)量球中氣體壓力也隨之而改變，用壓力傳感器檢測(cè)測(cè)量球中空氣壓力的改變過程，從而計(jì)算出血液表觀粘度。
2.根據(jù)權(quán)利1中所指測(cè)量主體，其特征是毛細(xì)管及套管組合后形成的測(cè)量管，毛細(xì)管與套管之間必須有氣墊層且測(cè)量管的外壁上下端開有小孔。
3.根據(jù)權(quán)利1中所指測(cè)量主體，其特征是測(cè)量管上端小孔接三通管且并聯(lián)有泵和控制閥所形成的氣道。
4.根據(jù)權(quán)利1中所指測(cè)量主體，其特征是測(cè)量管與連接器以及玻璃球體內(nèi)孔圓滑過度，球體上方開有兩小孔其中一孔連接三通且并聯(lián)微壓傳感器與控制閥，球體上方任意部位另一孔，該孔與泵或者與任意電磁閥串連。
5.根據(jù)權(quán)利1中所指進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征是主拖板上安裝有絲桿，導(dǎo)向軸以及能上下運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利1中所指進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征是絲桿支承座安裝在主拖板上，支座上端安裝有方形或圓形清洗杯及定位器。
7.根據(jù)權(quán)利1中所指清洗系統(tǒng)，其特征是在方形或圓形清洗杯左右開有小孔，杯體上下端裝有導(dǎo)向密封元件。
8.根據(jù)權(quán)利1中所指清洗系統(tǒng)，其特征是在方形或圓形清洗杯左右小孔連接有進(jìn)水泵或排水泵以及閥門且底端裝有錐形定位器。
9.根據(jù)權(quán)利1中所指混勻機(jī)構(gòu)，其特征是托盤軸安裝與水平成45度或者90度，托盤軸中部裝有齒輪或同步帶輪。
全文摘要
本發(fā)明是一種檢測(cè)血液表觀粘度的方法，步驟如下采用傾斜放置的轉(zhuǎn)動(dòng)主體與真空采血管協(xié)同作用，使真空采血管內(nèi)的血液樣品實(shí)現(xiàn)無(wú)損混勻；測(cè)量主體前端在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下刺入真空采血管密封橡膠墊并插入血液樣品中，通過對(duì)真空采血管加壓，使血液通過毛細(xì)管進(jìn)入測(cè)量球中，然后讓真空采血管與大氣相通，在壓差的作用下測(cè)量球中的血液將通過毛細(xì)管排回真空采血管中，測(cè)量球中氣體壓力也隨之而改變，用壓力傳感器檢測(cè)測(cè)量球中空氣壓力的改變過程，從而可計(jì)算出血液的表觀粘度。測(cè)量完畢用清洗液對(duì)測(cè)量球和毛細(xì)管進(jìn)行清洗后采用高溫高壓氣體作用于測(cè)量球和毛細(xì)管，使測(cè)量球和毛細(xì)管的潔凈和干燥，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N7/00GK1808097SQ20051005735
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者夏俊培, 尹志勇, 魯廣洲 申請(qǐng)人:夏俊培, 魯廣洲, 尹志勇