專利名稱：自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，更具體的說，本實用新型涉及一種對自動培養(yǎng)儀進行檢測的檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于醫(yī)療技術(shù)的進步，各種診斷治療手段與日俱增，如器官移植，抗腫瘤藥物、廣譜抗生素、免疫抑制劑的廣泛使用，各種介入性檢查治療、靜脈內(nèi)高營養(yǎng)及其它導(dǎo)管留置等，都為菌血癥、敗血癥的發(fā)生制造條件。菌血癥和敗血癥發(fā)病時間迅速，死亡率較高。近20年來血液感染的發(fā)生率明顯增加，已由70年底的6%上升至目前的13%。由于菌血癥和敗血癥是臨床上嚴重危及患者生命的疾病，死亡率高達29%，而血液細菌培養(yǎng)是確立菌血癥和敗血癥診斷的重要依據(jù)，明確敗血癥的病原菌，對臨床有針對性抗菌治療至關(guān)重要，可以有效地降低病死率，提高治愈率。隨著抗生素的廣泛應(yīng)用以及不合理使用，細菌的耐藥性日益增加，多重耐藥菌株也不斷出現(xiàn)，給治療以及預(yù)后帶來極大的困難。過去血培養(yǎng)一直使用手工檢測方法，不僅培養(yǎng)周期長而且操作繁瑣，容易污染，難以滿足臨床的需要。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，血液培養(yǎng)方法由手工、半自動發(fā)展到全自動儀器檢測，不僅提高了陽性率，也大大縮短了檢測時間。20世紀90年代荷蘭-美國Organon Teknika Corp推出了 Bact/Alert全自動血培養(yǎng)儀器。該系統(tǒng)由一個或多個培養(yǎng)箱，帶二氧化碳感受器的需氧和厭氧培養(yǎng)瓶以及控制整個系統(tǒng)工作的計算機所組成。該系統(tǒng)的工作原理是在每個培養(yǎng)瓶底部置有一帶含水指示劑的二氧化碳感受器，該指示劑在堿性狀態(tài)上呈綠色，隨著PH值的降低，逐漸由綠色變?yōu)辄S色。在感受器與瓶內(nèi)液體培養(yǎng)基之間密封了一層離子排斥膜。該膜僅允許二氧化碳氣體通過，液體培養(yǎng)基中的其它成分包括游離的氫離子都不能通過。培養(yǎng)基中有細菌生長后，所產(chǎn)生的CO2通過膜后與感受器指示劑上飽和的水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生游離的氫離子，使pH值發(fā)生改變，感受器的顏色也隨之改變，顏色由原來的綠色變成黃色，這一過程由一個置于檢測組件內(nèi)部的光反射檢測計連續(xù)監(jiān)測。B/A系統(tǒng)的主要優(yōu)點有:連續(xù)、非侵入性地自動監(jiān)測培養(yǎng)瓶中微生物的生長情況；并且檢測效率高?，F(xiàn)階段，雖然自動血培養(yǎng)儀的研發(fā)已經(jīng)取得了可喜的進展，但是其發(fā)展仍然受到不少因素的制約。例如靈敏度還不夠高、污染率和假陽性率也有待降低；設(shè)備成本和使用成本也有待進一步降低等。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，本實用新型的裝置中在每一個培養(yǎng)瓶的放置位底部都有一組照明單元與探測單元，照明單元采用發(fā)光二極管(LED)作為光源，可以提高檢測設(shè)備的使用壽命、相對穩(wěn)定的光強(進而提供準確率)和降低使用成本。本實用新型的檢測系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種自動血培養(yǎng)儀中，例如BACTEC血培養(yǎng)儀、BacT/alert血培養(yǎng)儀、ESP血培養(yǎng)儀等。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:一種自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其設(shè)置在自動血培養(yǎng)儀的培養(yǎng)瓶的瓶底，包括LED光源、位于LED光源出射端的準直透鏡、聚光透鏡、光電二極管和檢測電路。在該自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，所述的檢測電路包括前置放大電路、主放大電路和解調(diào)電路。前置放大電路將信號和噪聲的幅度提高至某一水平；主放大電路進行線性放大；解調(diào)電路將放大的信號進行方波解調(diào)和AD變換，則進入系統(tǒng)控制系統(tǒng)的信號為數(shù)字量。舉例來說，如果解調(diào)輸出的電壓變化范圍為0-3伏，并且采用12位的AD，則光強變化量的分辨率為1/4096 ;由此可見，采用本實用新型的檢測系統(tǒng)可以獲得高的檢測精度。在該自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，所述的LED光源為經(jīng)過方波發(fā)生器調(diào)制的光源且為電流閉環(huán)控制光源，電流閉環(huán)控制光源能得到穩(wěn)定光強的光源，且使LED能夠長時間工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果:采用了發(fā)光二極管(LED)作為光源，并利用光電二極管將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M行處理，提高了光分辨的靈敏度和準確性；進而提高檢測設(shè)備的準確率以及靈敏度，另外使用穩(wěn)定的發(fā)光二極管還提高了檢測系統(tǒng)的使用壽命、降低了使用成本。

圖1本實用新型一個實施例的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)的示意圖；圖2本實用新型一個實施例的自動血培養(yǎng)儀的檢測電路的示意圖；圖3本實用新型的光強變化曲線圖；圖4本實用新型的比色法反應(yīng)曲線；圖5本實用新型一個實施例的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖6本實用新型一個實施例的自動血培養(yǎng)儀的檢測流程示意圖。圖中附圖標(biāo)記所代表的含義分別為:1、LED光源，2、準直透鏡，3、聚光透鏡，4、光電二極管,5、檢測電路,6、培養(yǎng)瓶的瓶底。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和具體的實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細描述，但附圖以及具體實施例不作為對本實用新型專利的限定。 如圖1-2所示，本實用新型提出了一種自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，它包括LED光源
1、位于LED光源I出射端的準直透鏡2、聚光透鏡3、光電二極管4和檢測電路5 ;所述的檢測電路5包括前置放大電路、主放大電路和解調(diào)電路。前置放大電路將信號和噪聲的幅度提高至某一水平；主放大電路進行線性放大；解調(diào)電路將放大的信號進行方波解調(diào)和AD變換，則進入系統(tǒng)控制系統(tǒng)的信號為數(shù)字量；所述的LED光源I為經(jīng)過方波發(fā)生器調(diào)制的光源且為電流閉環(huán)控制光源，電流閉環(huán)控制光源能得到穩(wěn)定光強的光源，且使LED能夠長時間工作。本實用新型的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)的工作原理:本實用新型的檢測系統(tǒng)同樣通過監(jiān)測微生物代謝產(chǎn)生CO2來檢測細菌，當(dāng)CO2產(chǎn)生后含有樣本的培養(yǎng)瓶的底部感應(yīng)器顏色產(chǎn)生變化即由灰變黃。而為了靈敏的檢測顏色變化，本實用新型的裝置中在每一個培養(yǎng)瓶的放置位底部都有一組照明單元與探測單元。照明光束以45°角入射在培養(yǎng)瓶的瓶底6，培養(yǎng)瓶的瓶底6對入射光束產(chǎn)生散射，散射光束由培養(yǎng)瓶底部的探測單元進行接收。探測單元包括聚焦透鏡、光電二極管4和檢測電路5。散射光束由聚焦透鏡匯聚在光電二極管4上，光電二極管4將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ㄟ^檢測電路5的處理，可以得到散射光強值。而當(dāng)衍射由灰變黃時，散射光強值由弱變強，不同的顏色變化對應(yīng)于不同的值，即顏色標(biāo)定可以利用散射光強值來靈敏地判斷。根據(jù)光的散射原理可知,對于同一波長的入射光束,隨著散射體顏色的變化，其散射光強將產(chǎn)生改變，即可以獲得一條散射光強值隨顏色變化的曲線，設(shè)定瓶位探測器檢測與計算時間間隔為每10分鐘一次，并根據(jù)運算結(jié)果提供生長曲線，可以獲得一條可能的變化曲線，如附圖3-4所示。當(dāng)衍射由灰變黃時，散射光強值由弱變強，不同的顏色變化對應(yīng)于不同的值，即顏色標(biāo)定可以利用散射光強值來靈敏地判斷。如附圖5所示，為了提高散射光的信噪比，可以對LED光源I進行方波調(diào)制，并利用檢測電路5進行解調(diào)。調(diào)制光發(fā)生器由方波發(fā)生器，功率控制器，LED以及準直透鏡2組成。方波發(fā)生器由可編程邏輯器件(CPLD)實現(xiàn)，可根據(jù)需要由軟件修改方波頻率。功率控制器接收方波信號并產(chǎn)生出驅(qū)動LED的電流。為了進一步提高信噪比以及檢測精度，LED可選用高亮度型，同時在LED頭部加裝準直透鏡2將光線聚焦。光探測器包括光敏二極管、前置放大器、主放大電路和解調(diào)電路。光敏二極管輸出的信號特別微弱，需經(jīng)過前置放大器和主放大器兩級放大以后才能進行解調(diào)。解調(diào)出來的信號再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，由PC來讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。附圖6給出了本實用新型所述檢測系統(tǒng)的工作流程示意圖。以上所述，僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，不能解釋為以此限定本實用新型的范圍，凡在本實用新型的權(quán)利要求書要求保護的范圍內(nèi)所做出的等同的變形和改變的實施方式均在本實用新型所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其設(shè)置在自動血培養(yǎng)儀的培養(yǎng)瓶的瓶底(6),包括LED光源(I)、位于LED光源(I)出射端的準直透鏡(2 )、聚光透鏡(3 )、光電二極管(4)和檢測電路(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的檢測電路(5)包括如置放大電路、主放大電路和解調(diào)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的LED光源(I)為電流閉環(huán)控制光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的LED光源(I)為經(jīng)過方波發(fā)生器調(diào)制的光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其特征在于LED光源(I)發(fā)射的照明光束以45°角入射到所述培養(yǎng)瓶的瓶底(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種自動血培養(yǎng)儀的檢測系統(tǒng)，其設(shè)置在自動血培養(yǎng)儀的培養(yǎng)瓶支架的底部，包括LED光源、位于LED光源出射端的準直透鏡、聚光透鏡、光電二極管和檢測電路。本實用新型的檢測系統(tǒng)采用了發(fā)光二極管作為光源，并利用光電二極管將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M行處理，提高了光分辨的靈敏度和準確性；進而提高檢測設(shè)備的準確率以及靈敏度，另外使用穩(wěn)定的發(fā)光二極管還提高了檢測系統(tǒng)的使用壽命、降低了使用成本。
文檔編號G01N21/78GK202994668SQ201220417769
公開日2013年6月12日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者劉學(xué)源 申請人:索微生物技術(shù)(蘇州)有限公司