本发明专利技术涉及一种监测全血分层状况的方法，该方法由主机控制输液泵和阀门向离心杯内注入全血，由一光发射部件发出探测光束照射于离心杯上的探测区域，进入离心杯内的全血因离心转动所形成的血浆层、白膜层和红细胞层依次通过探测区域并分别对探测光束产生漫反射光；由光接收部件接收不同血层的漫反射光，经光电转换部件将接收的漫反射光转换成为电信号；电信号经电子电路模块处理后传输至主机的分析模块，由分析模块采取幅值判别法处理电信号以判断是否探测出红细胞层，主机依据判断结果控制输液泵的泵速和阀门的开合；光电传感装置包括有光发射器、光接收器和电子电路。本发明专利技术的方法能降低光损耗，提高光能量的利用率，提高传感器的信噪比和适应性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及血液处理，特别涉及到血液离心分离设备中用于探测离心杯内血层的方法以及相应的监控装置。
技术介绍
在使用离心杯对血液成分进行分离的过程中，需要利用探测监视技术来判定血液成份分离结束的最佳时机，并实施相应的自动化控制操作。例如，在血浆单采仪中，需要使用传感器来判定血浆采集结束的最佳时机。在自体血液回收机中，需要利用传感器来判定离心杯内红细胞是否装满，防止红细胞溢出。在血液离心分离过程中，各种血液成分由于比重不同因而受到的离心力大小不同，导致它们彼此分开形成血层，外侧为红色的红细胞层，内侧为淡黄色的血浆层，中间较薄的一层称为白膜层(主要含白细胞)。通常采用非接触光电传感技术来探测不同的血液成分。该技术的原理是利用血液成分的光反射或透射特性差异，通过探测和分析光电信号的变化来实现对血液成分的区别。现有离心杯血层光电传感装置所采用的探测方案主要有下面几种。I.使用反射镜和同轴光纤导光，发射和接收共光路，即采用同一透镜实现聚光照明和集光探测。该方案如图I所示，发射激光经位于同轴光纤04中央的单根光纤05a传导，再经透镜03和反射镜02后照射在离心杯01上。来自离心杯01的信号光经反射镜02和透镜03后，会聚在位于同轴光纤04外周离散分布的多根光纤05b上，经传导后由光敏元件接收。2.使用分光镜，发射和接收不共光路。该方案如图2所示，由光源和透镜构成的光发射器06放在分光镜07的一侧,发射光束斜射在分光镜07上,其反射部分照射到探测目标血层08上,来自目标血层08的信号光再经分光镜07后,其透射部分由放在分光镜07另一侧的光敏元件09接收。上述两种离心杯血层光电传感装置都是安装在离心井壁上，传感器远离光探测区，由于接收光路长，接收到的信号光较弱。另外，它们接收到的信号强度还受离心杯形状的限制，若接收光路与肩部探测区表面法线夹角很大，该方向上的反射较弱，使得探测到的信号强度更加微弱。对于米用光纤导光的方案，虽然其外形小巧，但装配复杂，而光源与光纤之间的光耦合以及弯曲的光纤本身也存在光能的损耗。另外，由于发射和接收共光路，发射光产生的杂散光易串入信号光中，从而降低光电信号的信噪比。对于采用分光镜的方案，虽然发射光对信号光不产生干扰，但由于分光导致光能损失很大，光能量利用率很低。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种离心杯内全血分层状况新的监测方法和装置。本专利技术的方法意在降低光的损耗，提高光能量的利用率，进而提高传感器的信噪比，更重要的是要使得这种方法制作的传感装置能够适用于不同形状结构的离心杯，提闻其适应性。本专利技术方法的原理是以光波作为信息载体，以血层的漫反射光作为信号光，该信号光由光电探测器收集并被转换成电信号，以该电信号作为分析处理对象。由于各血层具有不同的反射特性，血浆层相对最弱、白膜层相对最强、红细胞层处于中间，它们产生的信号光以及对应的光电信号强度不同，通过分析光电信号的强度变化可以实现对不同血层的探测区分，以探测出红细胞层，进而控制进血的速度和时间。本专利技术监测离心杯内全血分层状况的方法和装置提供下述技术方案来实现对离心杯内血层分层状况的探测功能一种监测离心杯内全血分层状况的方法，其特征在于，该方法是由主机控制输液泵和阀门向离心杯内注入全血，由一光发射部件发出探测光束照射于所述离心杯上的探测区域，该探测区域为离心杯的肩部，进入离心杯内的全血因离心转动所形成的血浆层、白膜层和红细胞层依次通过探测区域并分别对探测光束产生漫反射光；由一光接收部件接收不同血层的漫反射光，经由一光电转换部件将接收的漫反射光转换成为电信号；所述电信号经由一电子电路模块处理后传输至主机的分析模块，并由分析模块计算处理该电信号以判断是否探测出红细胞层，主机依据判断结果控制输液泵的泵速和阀门的开合；所述分析模块处理电信号方法为幅值判别法，其先确定一个基线，当幅值与基线差超过阈值则认为探测出红细胞层。在本专利技术监测离心杯内全血分层状况的方法中，所述分析模块中分析处理为幅值判别法，该判别法中采用固定阈值，其过程是1)先记录单位时间的光电信号采样值，计算出每连续η个采样值的平均值和该η个采样值的标准差若标准差与平均值的百分比小于10%，则以此连续η个采样的平均值作为基线数值，并以上述的标准差为基线标准差；若标准差与平均值的百分比大于10%，则进行下一组η个采样值判断，直至标准差与平均值的百分比小于10% ;2)取后续的m个连续采样点并计算出其平均值作为判断值，当判断值与基线数值的差值与基线标准差的比例大于N时，判断为检测到红细胞层，如小于N则再取后续的m个连续采样点继续判断，其中N为设定的阈值。在本专利技术监测离心杯内全血分层状况的方法中，所述分析模块中分析处理为幅值判别法，该判别法中采用动态阈值，其过程是1)先记录单位时间的光电信号采样值，计算出每连续η个采样值的平均值和该η个采样值的标准差若标准差与平均值的百分比小于10%，则以此连续η个采样的平均值作为基线数值，并以上述的标准差为基线标准差；若标准差与平均值的百分比大于10%，则进行下一组η个采样值判断，直至标准差与平均值的百分比小于10% ;2)在O T时间段，取后续的m个连续采样点并计算出其平均值作为判断值，若判断值与基线数值的差值与基线标准差的比例大于NI时，判断其为血红细胞层，若小于NI则再取后续的m个连续采样点继续判断；在T 2T时间段，若当判断值与基线数值的差值与基线标准差的比例大于N2时，判断其为血红细胞层，若小于N2则继续采样判断；在2T 3T时间段，若当判断值与基线数值的差值与基线标准差的比例大于N3倍时，判断为检测出血红细胞层，若小于N3则继续采样判断；其中，NI、N2和N3为动态阀值，其随时间逐渐降低，即NI > N2 > N3。一种用于离心杯内全血分层状况的监测方法的光电传感装置，其特征在于，所述的离心杯和光电传感装置安装在一个可减弱外界光影响的离心井中，所述光电传感装置安装在离心杯头固定板下方，该光电传感装置包括有光发射器、光接收器和电子电路，所述 电子电路包括有光源驱动模块和光电信号处理模块，所述的光源驱动模块连接所述的光发 射器，光电信号处理模块连接所述的光接收器，所述光发射器发出的探测光束照射至位于 离心杯肩部的探测区域，离心杯内血层产生的漫反射光由光接收器接收并转化为电信号传 输至位于主机内的光电信号处理模块，由该光电信号处理模块处理该电信号并将处理后的 信号输送主机。在上述的光电传感装置中，所述光发射器由光源和位于光源前方的会聚透镜组 成，所述光源为LED、或为激光二极管，所述的光源发出为波长处于600 770 nm之间的红 色可见光；所述光接收器包括接收透镜和位于接收透镜后方的光敏元件；所述光敏元件为 光电二极管、或为光电三极管、或为光电池。在上述的光电传感装置中，所述光发射器和光接收器的轴线处于同一平面内，且 光发射器和光接收器的轴线之间呈20 40度的夹角；所述光接收器的轴线与探测区域的 表面法线所成夹角为0 20度。基于上述技术方案，本专利技术监测离心杯内全血分层状况的方法与现有技术相比具 有如下技术优点1.本专利技术监测离心杯内全血分层状况的方法采用在封闭离心机内漫反射接收血层信 号并经过多重分析来判断本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种监测全血分层状况的方法，其特征在于，该方法是由主机控制输液泵和阀门向离心杯内注入全血，由一光发射部件发出探测光束照射于所述离心杯上的探测区域，该探测区域处于离心杯的肩部，进入离心杯内的全血因离心转动所形成的血浆层、白膜层和红细胞层依次通过探测区域并分别对探测光束产生漫反射光；由一光接收部件接收不同血层的漫反射光，经由一光电转换部件将接收的漫反射光转换成为电信号；所述电信号经由一电子电路模块处理后传输至主机的分析模块，并由分析模块计算处理该电信号以判断是否探测出红细胞层，主机依据判断结果控制输液泵的泵速和阀门的开合；所述分析模块采取幅值判别法处理电信号，其先确定一个基线，当幅值与基线差超过阈值则认为探测出红细胞层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：经建中，刘继纯，唐海波，陶晨，
申请(专利权)人：金卫医疗科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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