一种快速血沉测量方法及其测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种快速血沉测量方法及其测量装置，测量方法是通过改进血沉管的几何尺寸，利用光电检测传感器检测改进血沉管中血红细胞沉降过程中血红细胞的沉降面高度值变化，运用现代信号处理方法和回归算法，求得血沉魏氏值，快速测量法的测量时间是传统魏氏发的一半，与魏氏法的相关性达到99％。测量装置包括：微处理器模块01、电机驱动模块02、电机执行模块03、机械运动模块04、光电检测模块05。本发明专利技术一种快速血沉测量方法及其测量装置所构建的快速血沉分析仪，不仅能够快速的进行血沉值和血沉过程曲线，而且还能自动进行大批量血沉样本测量，实用价值很强。

【技术实现步骤摘要】
一种快速血沉测量方法及其测量装置
本专利技术为血沉检测领域，涉及一种血沉快速检测方法和自动测量装置，特别是涉及一种智能血沉分析仪。
技术介绍
血沉全称为血红细胞沉降速率，是现代临床医疗上的一个重要参数，对疾病的诊断、预测疾病的发展方向、确定治疗方案和后续疗效观察等方面有着重要的参考价值，传统的血沉法是魏氏法，魏氏法是一种手工法，测量时间可分为1小时和2小时二种测量时间，其缺点为测量时间长、不进行温度修正、测量精度低、无法获得血红细胞沉降过程曲线，无法自动测量、测量标本量少等等。随着现代技术的发展，以及即将要到来的大数据时代，传统的魏氏法测量血沉值已无法满足现代医疗的需求。为了解决这一问题，需要研发一种快速血沉测量方法及其测量装置，保证血沉测量的准确性，简化测量步骤，提高血沉测量速度，为研究和分析血红细胞的沉降过程提供了技术支持。
技术实现思路
本专利技术针对上述需求提供了一种快速血沉测量方法及其测量装置，由快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法和自动测量装置两部分组成，其中快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法所需的测量时间仅为传统的测量时间的一半，即：传统方法的1小时测量快速法仅为30分钟，传统方法的2小时测量快速法仅为60分钟；基于快速法构成的自动测量装置，采用微处理器控制步进电机带动机械传动装置，使红外传感器上下移动测量血沉管中血红细胞沉降面位置，把红外检测数据传输到微处理器进行处理分析，求出血沉值。根据本专利技术可构成快速自动血沉分析仪，既能实现血沉数据的快速准确测量，同时具有方便操作性和批量测试。为达成上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法，首先对血沉测量管进行改进，把传统的内经为3mm的魏氏血沉管改进为内经为6mm的快速血沉管；其次，进行快速血沉管中红血球在30分钟或60分钟血红细胞沉降面的高度值测量(30分钟对应传统魏氏法的1小时测量，60分钟对应传统魏氏法的2小时测量)与传统魏氏测量方法的血沉值测量的对比实验，利用大量对比实验数据，运用数据处理分析和回归拟合算法，找出快速血沉管中血红细胞的沉降高度值与传统魏氏测量方法测的血沉值之间的对应关系，即拟合曲线或拟合方程。经过大量的对比实验和数据分析，快速血沉测量方法为：其中：Y为魏氏血沉结果，x为血红细胞沉降高度百分比，a、b为常数，本专利技术中r＝3。利用最终时刻测得的血红细胞沉降面位置和等间隔测量快速血沉管中不同时刻的血红细胞沉降面位置，通过快速血沉测量算法可求得血沉值，并利用位置转换和映射关系描绘出血沉过程曲线。一种自动测量装置，包括：微处理器模块、电机驱动模块、电机执行模块、机械运动模块、光电检测模块。微处理器模块生成电机控制信号，经电机驱动模块放大，控制电机运转，机械运动模块把电机运转变为高度运动，机械运动模块带动光电检测模块上下移动检测血红细胞沉降面位置，并将位置数据传送至微处理器模块，通过运算求得血沉值。进一步的实施例中，所述的自动测量装置，其特征在于：所述微处理器模块选用ST公司的STM32系列的微型单片机STM32F103ZET6。进一步的实施例中，所述的自动测量装置，其特征在于：所述电机执行模块模块包括步进电机，步进电机型号为28BYJ-48-12V，带动等距螺丝杆旋转，并带动光电检测模块上下移动测量；电机驱动模块采用L298N驱动芯片，驱动步进电机正、反转，使光电检测模块上下运动。进一步的实施例中，所述的自动测量装置，其特征在于：所述机械运动模块包括机械坐标系统和等距螺丝杆结构，螺丝杆旋转一周上下等距移动2mm，步进电机200个脉冲转一圈，则光电测量模块上下移动检测血红细胞沉降面的高度值精度可达2mm/200＝0.01mm。进一步的实施例中，所述的自动测量装置，其特征在于：所述光电检测模块包括一个红外发射管IR928-6C-F与一个红外接受管PT928-6C-F构成的检测传感器组，红外光波长940nm，设置红外发射传感器强度，使得红外线能够穿透空气和血清，而不能穿过血液和血红细胞层。进一步的实施例中，所述的自动测量装置，其特征在于：改进了血沉的计算方法，从计算方法的源头上缩短了血沉的测量时间。由以上本专利技术的技术方案可知，本专利技术的有益效果在于：不仅能够快速的进行血沉的检测，而且还能自动、批量进行血沉检测，避免了人为因素的错误，方便快捷进行相关操作。附图说明图1为本专利技术的血红细胞液面检测原理示意图。图2为魏氏法和快速法相关性分析结果。图3为本专利技术自动测量装置的结构框图。图中：微处理器模块01，电机驱动模块02，电机执行模块03，机械运动模块04，光电检测模块05，P为快速血沉管插入孔装置板，H为红外发送和接收对管(TX-RX)的最高位置，L为红外发送和接收对管(TX-RX)的最底位置，R为血红细胞，S为透明血清，C为检测范围，K为从血沉管底部到红外发送和接收对管最底位置的距离，L1为初始高度(在零时刻)，L2为30分钟时血红细胞高度，L3为60分钟时血红细胞高度。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下：如图1所示为一种快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法的测量原理结构图，P为快速血沉管插入孔装置板，H为红外发送和接收对管(TX-RX)的最高位置，L为红外发送和接收对管(TX-RX)的最底位置，R为血红细胞，S为透明血清，C为检测范围，K为从血沉管底部到红外发送和接收对管最底位置的距离，L1为初始高度(在零时刻)，L2为30分钟时血红细胞高度，L3为60分钟时血红细胞高度。为求取快速血沉测量算法，首先把内经为3mm的传统的魏氏血沉管，改为内经为6mm的快速血沉管，利用图1所示结构进行快速血沉管血红细胞沉降高度值测量，并进行传统魏氏法血沉值测量的对比实验测量；快速血沉管中血红细胞的30分钟测量对应传统魏氏法的1小时测量，或快速血沉管中血红细胞的60分钟血红细胞沉降面的高度值测量对应传统魏氏法的2小时测量，经过大量对比试验，获得大量试验数据，根据大量试验数据，利用分段线性回归算法求得快速血沉测量法，即分段线性回归模型。定义快速法在t1＝30分钟时血沉百分比％S30为：％S30＝100(L1-L2)/L1快速法在t2＝60分钟时血沉百分比％S60为：％S60＝100(L1-L3)/L1利用大量传统魏氏法测得的血沉值和快速法获得的％S30或％S60对比实验数据分别进行分段线性回归分析，线性回归模型为：y＝ax+b其中：y为传统魏氏法测得的血沉结果，x为快速法获得的％S30或％S60，a、b为待求常数。结合数学上的最小二乘算法进行曲线拟合，求得最佳a*、b*值。把求得的最佳a*、b*值代入线性回归方程获得快速血沉测量算法，即：其中：Y为快速法测得的魏氏血沉结果，x为血红细胞沉降高度百分比％S30或％S60，a、b为最小二乘算法拟合求得的常数。利用测得的％S30和求得的一组(a11,b11,…,a1r,b1r)，通过快速血沉计算算法可求得1小时血沉测量值；利用测得的％S60和求得的另一组(a21,b21,…,a2r,b2r)，通过快速血沉计算算法可求得2小时血沉测量值；测量时间缩短了一半。本专利技术中取r＝3。利用上面的快速血沉测量算法，结合图1的原理结构框架，就可以进行快速血沉测量了，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速血沉测量方法及其测量装置，由快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法和自动测量装置两部分组成，其中快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法通过改进血沉管的几何尺寸，利用光电检测传感器检测改进血沉管中血红细胞沉降过程中血红细胞的沉降面高度值变化，运用现代信号处理方法和回归算法，求得血沉魏氏值；自动测量装置包含微处理器模块01、电机驱动模块02、电机执行模块03、机械运动模块04、光电检测模块05，微处理器模块01生成电机控制信号，经电机驱动模块02放大，进而由电机执行模块03控制电机运转，机械运动模块04把电机运转变为高度运动，机械运动模块04带动光电检测模块05上下移动检测血红细胞沉降面位置，并将位置数据传送至微处理器模块01，通过运算求得血沉值。

【技术特征摘要】
1.一种快速血沉测量方法及其测量装置，由快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法和自动测量装置两部分组成，其中快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法通过改进血沉管的几何尺寸，利用光电检测传感器检测改进血沉管中血红细胞沉降过程中血红细胞的沉降面高度值变化，运用现代信号处理方法和回归算法，求得血沉魏氏值；自动测量装置包含微处理器模块01、电机驱动模块02、电机执行模块03、机械运动模块04、光电检测模块05，微处理器模块01生成电机控制信号，经电机驱动模块02放大，进而由电机执行模块03控制电机运转，机械运动模块04把电机运转变为高度运动，机械运动模块04带动光电检测模块05上下移动检测血红细胞沉降面位置，并将位置数据传送至微处理器模块01，通过运算求得血沉值。2.根据权利要求1所述的快速的血沉值和血沉过程曲线检测方法，其主要特征为：(1)对传统的血沉管几何尺寸进行改进，把原魏氏管的3mm内经改为6mm内经的快速血沉管；(2)由微处理器模块控制光电检测模块对快速血沉管中血红细胞沉降面进行测量，同时利用机械测量系统坐标关系，把光电检测的血红细胞沉降面位置值变为血红细胞沉降面高度值；(3)把传统的1小时(或2小时)测量时间压缩为30分钟(或60分钟)测量时间，经过大量魏氏法测量和快速血沉管测量对比试验，得到大量试验数据组(对)，并对这些试验数据组进行数据分析和处理，利用最小二乘线性回归算法，找到30分钟(或60分钟)测量血沉管中血红细胞沉降值和传统的1小时(或2小时)测量血沉值之间的映射关系(算法)，即：快速血沉测量方法。其中：Y为魏氏血沉结果，x...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小惠，
申请(专利权)人：苏州泰寿健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32