血液检测装置的制作方法

专利检索2022-05-10  24



1.本实用新型涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种血液检测装置。


背景技术:

2.血液由血浆、血小板、红细胞等成分组成。由于某些疾病的原因,治疗中有时需要给病人输注血液或血液成分。随着科学技术的发展,血液成分的应用越来越被人们所重视,这就形成了成分输血。所谓成分输血,就是把血液中的某种成分分离出来,制成较高浓度的血液制剂,然后根据不同患者的需要输给相应制品的技术。目前,成分血制备的方法有两种:一是单采血液成分;二是利用全血进行分离。而成分血的主要来源还是依靠对全血的分离。经过离心机分离后的全血血袋中的血液将被分层,上面为浅黄色的血浆层,中间为白色的白膜层(血小板),下面为深红色的红细胞层。目前普遍采用肉眼观察、人工挤压的方式将血浆层从一袋全血分离出来或者将白膜层从仅剩白膜和红细胞的血袋中分离出来,分离的过程:将全血血袋悬挂于血液成分分离机前侧,通过挤压板挤压血袋上面的血浆层(或白膜层)使其顺着导管进入空的收集袋,达到成分分离的目的。但由于采用肉眼去观察血液成分的层次,往往误差很大。
3.另外,一直以来,血液的供应在紧急救助中起着重要的作用,同时,为保证对患者治疗的有效性,为患者输入的血液需要达到质量要求。因此,在对患者输入血液(全血或者单一成分血血浆)之前,需要对血液中的成分进行检测,比如血液中的“脂血”含量。目前,对于乳糜血液的检测,通常是采用医护人员肉眼观察的方式,没有统一的判断标准,也没有采用统一的检测仪器,受医护人员主观因素的影响,容易造成血液乳糜程度判断结果差异大,存在一定的治疗风险。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本实用新型实施例提供一种血液检测装置,以解决上述问题。
5.本实用新型实施例提供了一种血液检测装置,该血液检测装置包括激光发射器、激光接收器、与激光接收器连接的处理器,激光发射器与激光接收器相对设置;激光发射器用于发射透射血液的激光;激光接收器用于接收穿透血液的激光,并根据接收的激光生成电信号;处理器用于根据电信号确定血液成分种类或血液中乳糜微粒的含量。
6.在一些实施方式中,血液检测装置还包括夹持组件,夹持组件设置于激光发射器和激光接收器之间以用于将容纳血液的容器夹持在激光发射器的激光发射区域和激光接收器的激光接收区域之间。
7.在一些实施方式中,激光发射器包括第一激光管和恒定功率驱动单元,恒定功率驱动单元的第一端、第一激光管的第一端形成的共接点与供电电压端连接,恒定功率驱动单元的第二端与参考地端连接,恒定功率驱动单元的第三端与第一激光管的第二端连接,恒定功率驱动单元用于稳定第一激光管的工作功率。
8.在一些实施方式中,恒定功率驱动单元包括第一光电二极管、第一三极管、第二三
极管和第一电阻;第一光电二极管的第一端、第一激光管的第二端形成的共接点与供电电压端连接,第一光电二极管的第二端与第二三极管的第一端连接,第一光电二极管的第二端、第一三极管的第一端形成的共接点与第一电阻的第一端连接,第一光电二极管的第三端与参考地端连接,第一电阻的第二端与供电电压端连接,第二三极管的第二端与第一激光管的第一端连接,第一三极管的第三端与供电电压端连接。
9.在一些实施方式中,激光发射器包括第十电阻、第二激光管和恒定电流驱动单元,恒定电流驱动单元的第一端、第二激光管的第一端分别与供电电压端连接,第二激光管的第二端与恒定电流驱动单元的第二端连接,恒定电流驱动单元的第三端与第十电阻的第一端连接,恒定电流驱动单元的第四端、第十电阻的第二端分别与参考地端连接。
10.在一些实施方式中,恒定电流驱动单元包括第三三极管和第三运算放大器;第三三极管的第二端与第二激光管的第二端连接,第三三极管的第一端与第三运算放大器的输出端连接,第三运算放大器的第一输入端与参考电压端连接,第三运算放大器的第二输入端、第三三极管的第三端形成的共接点与第十电阻的第一端连接,第三运算放大器的正电源端与供电电压端连接,第三运算放大器的负电源端、第十电阻的第二端分别与参考地端连接。
11.在一些实施方式中,恒定电流驱动单元包括第三三极管、稳压源和第十电阻;第二激光管的第一端与供电电压端连接,第二激光管的第二端与第三三极管的第二端连接,第三三极管的第一端、稳压源的第一端形成的共接点与供电电压端连接,第三三极管的第三端、稳压源的第二端形成的共接点与第十电阻的第一端连接,稳压源的第三端、第十电阻的第二端形成的共接点与参考地端连接。
12.在一些实施方式中,电信号包括电流信号以及电压信号,激光接收器包括第二光电二极管和第一放大单元,第一放大单元的第一端与第二光电二极管的第二端连接,第一放大单元的第二端与第二光电二极管的第一端连接,第一放大单元的第三端与处理器连接;第二光电二极管用于根据激光的光强生成电流信号,第一放大单元用于将电流信号转换为电压信号。
13.在一些实施方式中,第一放大单元包括第一运算放大器、第二电阻、第三电阻和第一电容;第二光电二极管的第二端、第二电阻的第一端形成的共接点与第一运算放大器的第一输入端连接,第二光电二极管的第一端、第三电阻的第一端、第一电容的第一端形成的共接点与第一运算放大器的第二输入端连接,第三电阻的第二端、第一电容的第二端、第一运算放大器的输出端形成的共接点与处理器连接,第二电阻的第二端与参考电压端连接。
14.在一些实施方式中,激光接收器还包括第二放大单元,第二放大单元的第一端与第一放大单元的第三端连接,第二放大单元的第二端与参考地端连接,第二放大单元的第三端与处理器连接;第二放大单元用于放大电压信号。
15.在一些实施方式中,第二放大单元包括第二运算放大器、第四电阻和第二电容;第二运算放大器的第一输入端与第一运算放大器的输出端连接,第二运算放大器的第二输入端、第四电阻的第一端、第二电容的第一端形成的共接点与参考地端连接,第四电阻的第二端、第二电容的第二端、第二运算放大器的输出端形成的共接点与处理器连接。
16.在一些实施方式中,第二放大单元还包括程控电阻,程控电阻的第一端与第四电阻的第二端连接,程控电阻的第二端与第二运算放大器的输出端连接。
17.在一些实施方式中,激光接收器还包括第五电阻和第三电容,第五电阻的第一端与第一放大单元的第三端连接,第五电阻的第二端、第三电容的第一端形成的共接点与第二放大单元的第一端连接,第五电阻的第二端与参考地端连接。
18.本实用新型实施例提供了一种血液检测装置,该血液检测装置包括激光发射器、激光接收器和处理器。激光发射器发射出激光,激光发射器与激光接收器相对设置,有效地利用了激光的高亮度、单色性及方向性高的特点,使得激光接收器能够灵敏地检测激光发射器发射的激光,并通过处理器将电信号转换为表征血液成分种类或血液中乳糜微粒的含量的信息,不仅能辨别血液成分种类,还提高了判断血液是否属于脂肪血的精准度,可以准确地为医护人员提供血液中乳糜微粒的含量信息,从而得到更加准确的临床数据。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的血液检测装置的模块示意图。
21.图2是本实用新型实施例提供的血液检测装置的结构示意图。
22.图3是本实用新型实施例提供的血液检测装置的激光发射器的模块示意图。
23.图4是本实用新型实施例提供的血液检测装置的应用效果示意图。
24.图5是本实用新型实施例提供的血液检测装置的恒定功率驱动单元的电路结构示意图。
25.图6是本实用新型实施例提供的血液检测装置的恒定功率驱动单元的电流流向示意图。
26.图7是本实用新型实施例提供的血液检测装置的激光发射器的又一模块示意图。
27.图8是本实用新型实施例提供的血液检测装置的恒定电流驱动单元的电路结构示意图。
28.图9是本实用新型实施例提供的血液检测装置的恒定电流驱动单元的电流流向示意图。
29.图10是本实用新型实施例提供的血液检测装置的激光接收器的模块示意图。
30.图11是本实用新型实施例提供的血液检测装置的激光接收器的电路结构示意图。
31.图12是本实用新型实施例提供的血液检测装置的激光接收器的电流流向示意图。
32.图13是本实用新型实施例提供的血液检测方法的流程示意图。
33.图14是本实用新型实施例提供的血液检测方法的应用效果示意图。
34.图15是本实用新型实施例提供的血液检测方法的又一应用效果示意图。
35.图16是本实用新型实施例提供的血液检测方法的又一应用效果示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施
例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
37.目前采用肉眼去观察血液成分的层次,往往误差很大,导致无法精准血液成分分离。
38.另外,在对患者输血之前,通常需要判断血液(全血或者单一成分血血浆)是否为脂肪血,判断血液是否为脂肪血一般有两种方法,第一种方法是通过人肉眼观察血液,凭借临床经验判断血液是否为脂肪血;第二种方法是将血液袋置于检测台,并使用光源照射血液袋,同时使用光度计检测亮度,通过亮度判断血液是否为脂肪血。
39.基于此,本实用新型发明人进行大量的研究发现,上述第一种方法通过人肉眼观察的方式容易受到主观影响,判断结果存在较大差异;上述第二种方法通过光度计检测的亮度来判断是否属于脂肪血,虽然能够在一定程度上实现自动监测,排除人为因素干扰,但是,在实际应用中,光度计检测的亮度受到检测台和外部环境的影响,同时,对于同一血液袋在检测台上摆放的形态不同,导致光源发出光的传播路径也会不同,穿透血液袋照射至光度计的光也会存在较大差异,并且,光度计检测的亮度仅能用于判断血液是否属于脂肪血,为医护人员提供的信息较少,不利于实际临床使用。
40.为了能够从根本性上解决上述描述的问题,本实用新型的发明人继续投入研发,致力于研究如何设计一种新的血液检测装置,能够判断血液成分种类以及血液是否属于乳糜血液的同时,解决上述技术问题。基于此,发明人提出了一种血液检测装置,在该血液检测装置中,采用了激光发射器、激光接收器、与激光接收器连接的处理器,激光发射器与激光接收器相对设置,激光发射器用于发射透射血液的激光,激光接收器用于接收穿透血液的激光,并根据接收的激光生成电信号,处理器用于根据电信号确定血液中乳糜微粒的含量。将激光发射器与激光接收器相对设置,使得激光发射器发射出的激光在透射过血液后,能够准确地射至激光接收器,同时,由于激光的光强相对较高,从而减少其他光源对检测结果的影响,且利用物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度有关,当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比,而与透光度成反相关这一规律,从而将激光接收器接收到的激光生成电信号,并通过处理器将电信号转换表征血液中乳糜微粒的含量的信息,不仅提高了判断血液是否属于脂肪血的精准度,还可以准确地为医护人员提供血液中乳糜微粒的含量信息,从而得到更加丰富的临床数据。
41.下面对具体的血液检测装置进行介绍,将结合附图具体描述本实用新型的各实施例。
42.请参阅图1,本实用新型实施例提供的一种血液检测装置100,该血液检测装置100 包括激光发射器110、激光接收器120、与激光接收器120连接的处理器130,激光发射器 110与激光接收器120相对设置;激光发射器110用于发射透射血液的激光;激光接收器120 用于接收穿透血液的激光,并根据接收的激光生成电信号;处理器130用于根据电信号确定血液中乳糜微粒的含量。
43.在本实用新型实施例中,激光发射器110与激光接收器120相对设置可以是激光发射器110与激光接收器120沿激光的光轴方向对准。也就是说,激光发射器110发射出的激光,透射过血液后,可以准确无误地到达激光发射器120。进一步地,在检测血液成分种类
时,在检测血液成分种类时,将分层后的全血作为待测血液,激光发射器110发射的激光的波长范围为850nm;在检测血液中乳糜微粒的含量时,将全血或者单一成分血血浆作为作为待测血液,激光发射器110发射的激光的波长范围为633nm~643nm。需要注意的是,激光发射器110与激光接收器120相对设置还可以是激光发射器110中的发光器件发射的激光的波长与激光接收器120中的感光器件接收光的波长之间对应设置,也就是说,激光接收器120中的感光器件应当与激光发射器110中的发光器件发射的激光的波长对应。例如,当激光发射器110发射的激光的波长范围为633nm~643nm,激光接收器120中的感光器件应当对波长范围处于633nm~643nm的光的感应较为敏感。
44.在本实用新型实施例中,激光接收器120可以根据接收到的激光生成电信号,电信号可以是电流信号,还可以是电压信号,此处不做具体限制。
45.在本实用新型实施例中,处理器130具体可以将电信号转换成数字信号,该数字信号用于表征血液中乳糜微粒的含量。
46.请参阅图4,在该血液检测装置100实际应用时,可以在激光发射器110与激光接收器120之间设置不同的液体,例如,该液体可以为血浆、白膜、红细胞等,当激光发射器 110发射的激光透过不同的液体时,激光接收器120可以生成对应的数字信号(比如电压),此时,即可根据数字信号的不同,确定不同液体的成分(比如,血浆成分清透,激光通过后基本无衰减,采集到的电压最大;白膜中通常混有部分红细胞,根据红细胞的含量,其透光度有所差异,采集到的电压存在差异;激光通过红细胞后,被全部吸收掉,采集到的电压最小)。
47.在本实施例中,通过采用包括激光发射器110、激光接收器120和处理器130的血液检测装置100,激光发射器110发射出激光,激光发射器110与激光接收器120相对设置,有效地利用了激光的高亮度、单色性及方向性高的特点,使得激光接收器120能够灵敏地检测激光发射器110发射的激光,并通过处理器130将电信号转换表征血液中乳糜微粒的含量的信息,不仅提高了判断血液是否属于脂肪血的精准度,还可以准确地为医护人员提供血液中乳糜微粒的含量信息,从而得到更加丰富的临床数据。
48.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图2所示,该血液检测装置100还可以包括夹持组件140,夹持组件140设置于激光发射器110和激光接收器120之间以用于将容纳血液的容器夹持在激光发射器110的激光发射区域111和激光接收器120的激光接收区域121之间。
49.在本实施例中,激光发射区域111可以是激光发射器110发射的激光的出射区域。激光接收区域121可以是激光接收器120接收的激光的投射区域。
50.在本实施例中,夹持组件140可以是圆筒、夹持器、固定支架等等,此处对夹持组件的结构不做具体限制。另外,容纳血液的容器可以是透明导管、血袋或者透明玻璃器皿等。优选地,夹持组件140可以采用光吸收率较高的夹持工具,以减少除激光以外的光源带来的干扰,提高检测精准度。例如,夹持工具可以是黑色。
51.需要注意的是,该血液检测装置100还可以包括一个暗盒。将夹持组件140、激光发射器110和激光接收器120在该暗盒进行检测,能够尽可能排除外来光源带来的干扰,提高检测精准度。
52.在本实施例中,通过在该血液检测装置100中设置夹持组件140,能够在检测血液中乳糜微粒含量时采用同一种检测标准,有利于实际操作。
53.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图3所示,激光发射器110可以包括第一激光管112和恒定功率驱动单元113,恒定功率驱动单元113的第一端、第一激光管112 的第一端形成的共接点与供电电压端vcc连接,恒定功率驱动单元113的第二端与参考地端gnd连接,恒定功率驱动单元113的第三端与第一激光管112的第二端连接,恒定功率驱动单元113用于稳定第一激光管112的工作功率。需要注意的是,本实施例中的“共接点”是用于说明该血液检测装置100的电路结构,不应当限定为仅为两个或者两个以上的线体相连形成的特定的交叉点,还可以是在两个或者两个以上的线体相连形成的特定的交叉点的基础上延伸的线体,此处不做具体限制。
54.在本实用新型实施例中,恒定功率驱动单元113可以驱动第一激光管112发出激光,同时还可以稳定第一激光管112的工作功率,使第一激光管112发出稳定的激光,从而尽可能保证在血液的检测过程中激光接收器120生成的电信号处于较为稳定的状态。
55.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图5所示,恒定功率驱动单元113可以包括第一光电二极管d1、第一三极管q1、第二三极管q2和第一电阻r1;第一光电二极管d1的第一端、第一激光管112的第二端形成的共接点与供电电压端vcc连接,第一光电二极管d1的第二端与第二三极管q2的第一端连接,第一光电二极管d1的第二端、第一三极管q1的第一端形成的共接点与第一电阻r1的第一端连接,第一光电二极管d1的第三端与参考地端gnd连接,第一电阻r1的第二端与供电电压端vcc连接,第二三极管q2的第二端与第一激光管112的第一端连接,第一三极管q1的第三端与供电电压端 vcc连接。
56.以如图5所示的电路结构图为例,此时,第一激光管112为二极管。同时,将第一二极管d1的第一端和第一电阻r1的第二端作为恒定功率驱动单元113的第一端,将第二三极管q2的第三端和第一三极管q1的第三端作为恒定功率驱动单元113的第二端,将第一光电二极管d1的第一端作为恒定功率驱动单元113的第三端。
57.在本实施例中,第一激光管112可以是半导体式激光器。
58.具体地,将第一二极管d1的负极作为第一二极管d1的第一端,将第一二极管d1 的正极作为第一二极管d1的第二端;将第一激光管112的正极作为第一激光管112的第一端,将第一激光管112的负极作为第一激光管112的第二端;将第一三极管q1的基极作为第一三极管q1的第一端,将第一三极管q1的集电极作为第一三极管q1的第二端,将第一三极管q1的发射极作为第一三极管q1的第三端;将第二三极管q2的基极作为第二三极管q2的第一端,将第二三极管q2的集电极作为第二三极管q2的第二端,将第二三极管q2的发射极作为第二三极管q2的第三端。
59.为了能够更加清楚地理解恒定功率驱动单元113驱动第一激光管112的工作过程,下面结合如图6所示的电流流向示意图对工作过程进行说明:当第一激光管112由于长时间发射激光,导致温度变高,第一激光管112的发光量变小时,第一光电二极管d1感应到的光强变小,进而使从第一光电二极管d1的负极流向第一光电二极管d1正极的电流变小;由于第一光电二极管d1的正极与第二三极管q2的基极连接,因此流经第二三极管q2的基极电流变小,进而导致流经第二三极管q2的集电极电流变小,所以第二三极管q2的集电极电压降低,使得第一电阻r1压降减小,第一三极管q1的基极电压升高,导致流经第一三极管q1的基极电流增加,进而导致流经第一三极管q1的集电极电流增加,从而使流经第一激光管112的电流增加,导致第一激光管112的发光量增加,形成一个完整的驱动电路,并可以保证第一
激光管112的发光量保持稳定。
60.另外,在恒定功率驱动单元113中,还可以包括第六电阻r6和第七电阻r7,第六电阻r6连接在第二三极管q2的基极和第二三极管q2的集电极之间,第七电阻r7连接在第一三极管q1的发射极和参考地端gnd之间。通过设置第七电阻r7,能够减少外部的其他因素对第一三极管q1的发射极输出的电流的影响,提高恒定功率驱动单元的抗干扰能力。第六电阻r6可以将电流信号转换为电压信号至第二三极管q2的基极,使得流经第一光电二极管d1的电流一部分分流至第二光电二极管q2的基极、另一部分分流至第二三极管q3的发射极,流经第六电阻r6的电流与流经第二三极管q3的发射极的电流之和与流至参考地端gnd的电流相等,从而使得第一光电二极管d1、第二三极管q2、第六电阻 r6与参考地端gnd形成一个完整的电路。
61.在本实施例中,通过在恒定功率驱动单元中采用第一光电二极管d1、第一三极管q1、第二三极管q2和第一电阻r1,巧妙地设计第一光电二极管d1、第一三极管q1、第二三极管q2和第一电阻r1与第一激光管112之间的结构关系,能够驱动第一激光管112工作,同时保证第一激光管112的发光量保持稳定。
62.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图7所示,激光发射器110可以包括第十电阻r10、第二激光管114和恒定电流驱动单元115,恒定电流驱动单元115的第一端、第二激光管114的第一端分别与供电电压端vcc连接,第二激光管114的第二端与恒定电流驱动单元115的第二端连接,恒定电流驱动单元115的第三端与第十电阻r10的第一端连接,恒定电流驱动单元115的第四端、第十电阻r10的第二端分别与参考地端gnd连接。
63.在本实施例中,还可以在供电电压端vcc与第二激光管114的第一端之间设置第十一电阻r11,该第十一电阻r11的第一端与供电电压端vcc、恒定电流驱动单元115的第一端分别连接,该第十一电阻r11的第二端与第二激光管114的第一端连接,该第十一电阻r11可以分掉供电电压端vcc多余的电压,恒定电流驱动单元115可以驱动第二激光管 114发出激光,同时还可以稳定流经第二激光管114的电流,使第二激光管114发出较为稳定的激光,从而尽可能保证在血液的检测过程中激光接收器120生成的电信号处于较为稳定的状态。
64.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图8所示,恒定电流驱动单元115可以包括第三三极管q3和第三运算放大器u3。第三三极管q3的第二端与第二激光管114的第二端连接,第三三极管q3的第一端与第三运算放大器u3的输出端连接,第三运算放大器u3的第一输入端与参考电压端vg连接,第三运算放大器u3的第二输入端、第三三极管q3的第三端形成的共接点与第十电阻r10的第一端连接,第三运算放大器u3的正电源端与供电电压端vcc连接,第三运算放大器u3的负电源端、第十电阻r10的第二端分别与参考地端gnd连接。
65.以如图8所示的电路结构图为例,此时,第二激光管114为二极管。同时,将第三运算放大器u3的正电源端作为恒定电流驱动单元115的第一端,将第三三极管q3的第一端作为恒定电流驱动单元115的第二端,将第三运算放大器u3的第二输入端作为恒定电流驱动单元115的第三端,将第三运算放大器u3的负电源端作为恒定电流驱动单元115的第四端。
66.在本实施例中,第二激光管114可以是半导体式激光器。
67.具体地,第三三极管q3可以为mos管(金氧半场效晶体管,metal

oxide

semiconductorfield

effect transistor),此时,可以将mos管的栅极作为第三三极管q3
的第一端,将mos管的漏极作为第三三极管q3的第二端,将第三三极管q3的源极作为第三三极管q3 的第三端;将第二激光管114的正极作为第二激光管114的第一端,将第二激光管114的负极作为第二激光管114的第二端;将第三运算放大器u3的同相输入端作为第三运算放大器u3的第一输入端,将第三运算放大器u3的反相输入端作为第三运算放大器u3的第二输入端。
68.为了能够更加清楚地理解恒定电流驱动单元115驱动第二激光管114的工作过程,下面结合如图9所示的电流流向示意图对工作过程进行说明:第三运算放大器u3的输出端与 mos管的栅极连接,mos管在第三运算放大器u3的控制下导通,电流从第二激光管114 的负极端流向mos管的漏极,再从mos管的漏极流向mos管的源极,最后经过第十电阻r10至参考地端gnd,同时,第十电阻r10连接第三运算放大器u3的反相输入端形成负反馈控制回路,根据第三运算放大器u3的特性,第三运算放大器u3的同相输入端和反相输入端虚短,两者电压相等,将第三运算放大器u3和mos管视为一个跟随器,该第三运算放大器u3的增益可以大致等于1,第十电阻r10的电压与同相输入端的电压相等。由此,当参考电压端vg的电压为vref,第十电阻r10的电阻为x时,可以使第十电阻r10 的第一端的电压大致为vref,流经第十电阻r11的电流为vref/x,同时,由于供电电压端 vcc提供供电电压,如图9所示,形成的供电电流依次经过第十一电阻r11、第二激光管 114、第三三极管q3、第十电阻r10至参考地端gnd,由于流经第十电阻r10的电流为恒定值,mos管的栅极、漏极、源极之间的电流关系相对固定,因此,流经第二激光管114 的电流保持基本恒定状态。
69.在本实施例中,通过在恒定电流驱动单元115中采用第三三极管q3、第三运算放大器u3,巧妙地设计第三三极管q3、第三运算放大器u3、第十电阻r10与第二激光管114 之间的结构关系,能够驱动第二激光管114工作,控制流经第二激光管114的电流处于大致恒定状态,从而有效保证第二激光管114的发光量保持稳定。
70.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图10所示,激光接收器120可以包括第二光电二极管d2和第一放大单元122,第一放大单元122的第一端与第二光电二极管 d2的第二端连接,第一放大单元122的第二端与第二光电二极管d2的第一端连接,第一放大单元122的第三端与处理器130连接;第二光电二极管d2用于根据激光的光强生成电流信号,第一放大单元122用于将电流信号转换为电压信号。
71.在本实用新型实施例中,可以将第二光电二极管d2的负极作为第二光电二极管d2 的第一端,可以将第二光电二极管d2的正极作为第二光电二极管d2的第二端。当第二光电二极管d2被激光照射时,产生由第二光电二极管d2的负极流向第二光电二极管d2的正极的电流,当激光的光强越大,流经第二光电二极管d2的电流越大,通过第一放大单元122将电流信号转换成电压信号。
72.在本实施例中,通过在激光接收器120中采用第二光电二极管d2和第一放大单元122,根据激光的光强生成对应的电流信号,并通过第一放大单元122将电流信号转换成电压信号。
73.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图11所示,第一放大单元122可以包括第一运算放大器u1、第二电阻r2、第三电阻r3和第一电容c1;第二光电二极管d2的第二端、第二电阻r2的第一端形成的共接点与第一运算放大器u1的第一输入端连接,第二光电二极管d2的第一端、第三电阻r3的第一端、第一电容c1的第一端形成的共接点与第一运算
放大器u1的第二输入端连接,第三电阻r3的第二端、第一电容c1的第二端、第一运算放大器u1的输出端形成的共接点与处理器130连接,第二电阻r2的第二端与参考电压端vg连接。
74.在本实用新型实施例中,第一运算放大器u1的同相输入端、第二电阻r2的第一端形成的共接点可以作为第一放大单元的第一端,第一运算放大器u1的反相输入端、第三电阻r3的第一端、第一电容c1的第一端形成的共接点可以作为第一放大单元的第二端,第一运算放大器u1的输出端、第三电阻r3的第二端、第一电容c1的第二端形成的共接点可以作为第一放大单元的第三端。
75.在本实用新型实施例中,优选的,控制参考电压端vg的电压高于参考地端gnd的电压,控制参考电压端vg的电压与参考地端gnd的电压之间的差值在百级mv。
76.为了能够更加清楚地理解本实施例中对经过第二光电二极管d2的电流信号进行转换,形成电压信号,并对电压信号进行放大的工作过程,如图12所示,下面结合如图12 所示的电流流向示意图对第一放大单元122的工作过程进行描述:当激光管的发出的激光经过血液照射至第二光电二极管d2时,产生由第二光电二极管d2的负极流向第二光电二极管d2的正极的电流,并经过第二电阻r2,第一运算放大器u1放大第二电阻r2两端的电压,并经由第一运算放大器u1的输出端至第三电阻r3的第二端,形成一个放大回路,第一电容c1保证第一运算放大器u1运放过程的稳定性,使得第一运算放大器u1、第三电阻r3和第一电容c1形成一个针对第二电阻r2两端电压的跨阻放大电路,实现对第二电阻r2两端电压的放大。
77.在本实施例中,通过巧妙地设计第二电阻r2、第一运算放大器u1、第三电阻r3、第一电容c1和第二光电二极管d2之间的电路结构连接关系,能够将经过第二光电二极管 d2的电流信号转换为电压信号,同时对电压信号进行放大,使得照射至第二光电二极管 d2的激光的光强能够被精确检测。
78.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图10所示,激光接收器120还可以包括第二放大单元123,第二放大单元123的第一端与第一放大单元122的第三端连接,第二放大单元123的第二端与参考地端gnd连接,第二放大单元123的第三端与处理器130连接;第二放大单元123用于放大电压信号。
79.具体地,第二放大单元123可以包括第二运算放大器u2、第四电阻r4和第二电容c2;第二运算放大器u2的第一输入端与第一运算放大器u1的输出端连接,第二运算放大器u2的第二输入端、第四电阻r4的第一端、第二电容c2的第一端形成的共接点与参考地端 gnd连接,第四电阻r4的第二端、第二电容c2的第二端、第二运算放大器u2的输出端形成的共接点与处理器130连接。
80.在本实用新型实施例中,可以将第二运算放大器u2的同相输入端作为第一放大单元 123的第一端,将第二运算放大器u2的反相输入端作为第一放大单元123的第二端,将第二运算放大器u2的输出端作为第一放大单元123的第三端。
81.为了能够更加清楚地理解本实施例中第二放大单元123对经过第一放大单元122的输出端的电压信号进行放大的工作过程,如图12所示,下面结合如图12所示的电流流向示意图对第二放大单元123的工作过程进行描述:第一放大单元122输出的电流经过第二运算放大器u2的同相输入端,流至第二运算放大器u2的输出端,第二运算放大器u2输出的电流经过第四电阻r4至参考地端gnd,第二电容c2保证第二运算放大器u2运放过程的稳定性,
使得第二运算放大器u2、第四电阻r4和第二电容c1形成一个针对第一放大单元122的第三端的电压的差分放大电路,实现对电压信号的放大。
82.进一步地,在本实施例中,还可以包括第八电阻r8、第八电阻r8的第一端与参考地端gnd连接,第八电阻r8的第二端与第二运算放大器u2的反相输入端、第四电阻r4 的第一端、第二电容c2的第一端形成的共接点连接。通过设置第八电阻r8,能够减少外部的其他因素对第一三极管q1的发射极输出的电流的影响,提高恒定功率驱动单元的抗干扰能力。通过设置第八电阻r8,能够减少外部的其他因素对差分放大电路工作过程的的影响,提高第二放大单元123的抗干扰能力,同时可以配合第四电阻r4完成对电压信号的二级放大。
83.进一步地,在本实施例中,还可以包括第四电容c4,第二运算放大器u2的正电源端分别与供电电压端vcc、第四电容c4的第一端连接,第四电容c4的第二端、第二运算放大器u2的负电源端分别与参考地端gnd连接。通过设置第四电容c4,能够过滤第二运算放大器u2放大过程中的杂波干扰,提高检测精准度。
84.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图11所示,第二放大单元123还可以包括程控电阻u3,程控电阻u3的第一端与第四电阻r4的第二端连接,程控电阻u3的第二端与第二运算放大器u2的输出端连接。
85.在本实用新型实施例中,程控电阻u3的电阻可以由程序进行控制,具体地,当激光发射器110发射的激光出现衰减,例如,检测第二放大单元123输出的电压值低于预设电压阈值时,通过程序控制程控电阻u3的阻值增大。由于程控电阻u3与第四电阻r4串联连接,因此,当程控电阻u3的阻值增大时,第二放大单元123的放大倍数增大;当程控电阻u3的阻值减小时,第二放大单元123的放大倍数减小。
86.在本实用新型实施例中,通过在第二放大单元123中设置程控电阻u3,能够基于第二放大单元123输出的电压大小,调整程控电阻u3的阻值大小,从而能够更加精确地检测第二光电二极管d2接收到的激光的光强,提高检测精准度,同时可以配合第四电阻r4以及第八电阻r8完成对电压信号的二级放大。
87.进一步地,作为本实施例的一种实施方式,如图10所示,激光接收器120还可以包括第五电阻r5和第三电容c3,第五电阻r5的第一端与第一放大单元122的第三端连接,第五电阻r5的第二端、第三电容c3的第一端形成的共接点与第二放大单元123的第一端连接,第五电阻r5的第二端与参考地端gnd连接。
88.在本实用新型实施例中,第五电阻r5和第三电容c3可以组成一个滤波器,从而对第一放大单元122输出的电压进行滤波处理,减少由第一放大单元122输出的噪音。
89.进一步地,在本实施例中,激光发射器120还可以包括第九电阻r9和第五电容c5,第九电阻r9的第一端与第二放大单元123的第三端连接,第九电阻r9的第二端分别与第五电容c5的第二端、处理器130连接,第五电容c5的第一端与参考地端gnd连接。同理,第九电阻r9和第五电容c5可以组成一个滤波器,从而对第二放大单元123输出的电压进行滤波处理,减少由第二放大单元123输出的噪音。
90.在本实施例中,处理器130可以包括一个或多个芯片,以实现将激光接收器120得到的电信号(电压信号)转换成数字信号,根据数字信号来确定血液中乳糜微粒的浓度信息,从而确定血液中乳糜微粒的含量。例如,处理器130可以包括型号为ad7192芯片。
91.本实施例还提供一种血液检测方法,该方法应用于上述实施例的血液检测装置
100中的处理器130,如图13所示,该血液检测方法可以包括以下步骤s110至步骤s130。
92.步骤s110:获取第一检测状态下的参考数据,第一检测状态包括在激光发射器和激光接收器之间设置有容纳参考物的容器。
93.在本实施例中,可以直接获取第一检测状态下的参考数据,也可以间接获取第一检测状态下的参考数据。当直接获取第一检测状态下的参考数据时,处理器130可以直接获取血液检测装置100检测参考物得到的信号作为参考数据;当直接获取第一检测状态下的参考数据时,可以通过外发的方式将血液检测装置100检测参考物得到的信号发送至处理器 130,处理器将该信号作为参考数据,也就是说,处理器130作为电信号处理装置,对需要进行计算处理的电信号的来源不做具体限制。
94.在本实施例中,参考物可以液体、气体等,例如,参考物可以是参考血液、保养液、空气等等。在一些示例中,参考数据可以是参考电压数据。
95.在本实施例中,通常可以使用夹持组件140夹持有容纳参考物的容器,该容器可以是透明导管。需要注意的是该透明导管优选无色透明导管。
96.步骤s120:获取第二检测状态下的待测数据,第二检测状态包括在激光发射器和激光接收器之间设置有容纳待测血液的容器。
97.在本实施例中,可以直接获取第二检测状态下的待测数据,也可以间接获取第二检测状态下的待测数据。当直接获取第二检测状态下的参考数据时,处理器130可以直接获取血液检测装置100检测参考物得到的信号作为待测数据;当直接获取第二检测状态下的参考数据时,可以通过外发的方式将血液检测装置100检测参考物得到的信号发送至处理器 130,处理器将该信号作为待测数据,也就是说,处理器130作为电信号处理装置,对需要进行计算处理的电信号的来源不做具体限制。
98.在本实施例中,通常可以使用夹持组件140夹持有容纳待测血液的容器。需要注意的是,本实施例中的容纳待测血液的容器的性质应当与容纳参考物的容器性质大致相同。优选地,容纳待测血液的容器与容纳参考物的容器可以是同一容器。在一些示例中,待测数据可以是待测电压数据。
99.步骤s130:根据参考数据和待测数据得到待测血液中乳糜微粒的含量。
100.在本实施例中,由于不同乳糜微粒含量的血液的透光率不同,因此可以根据参考物的参考数据得到参考物的透光率,可以根据待测血液的的待测数据得到待测物的透光率,可以以参考物作为参考物,得到待测血液中乳糜微粒的含量。
101.需要注意的是,在本实施例中,对上述步骤s110与步骤s120的实施顺序不做具体限制。也就是说,在本实施例中,步骤s110中获取的参考数据可以是预先存储于处理器,或者存储于处理器以外的存储介质,处理器可以获取到该参考数据即可。
102.为了能够更清楚地理解本实施例的内容,以如下示例对本实施例进行说明:具体地,在该血液检测装置100实际应用时,将待检测的无血液的导管夹在黑色吸光的夹持组件140 上,测得参考数据v0(电压),然后将待检测的有血液的导管夹在黑色吸光的夹持组件140 上,测得待测数据vp(电压),计算参考数据v0与待测数据vp之间的差值

v(vp

v0=

v)。当测试目标为正常血液时,测得的差值

v的数值均在0.8~1.2v之间;随着血液中乳糜微粒的含量增加,测得的差值

v的数值逐渐减小;当前采集到血液中乳糜微粒的含量达到重度时,测得的差值

v可达到

1.4v,其余的乳糜微粒含量的血液,随着乳糜微粒的含量的
不同,测得的差值

v的数值大模块在

1v至0.5v之间;
103.具体地,可以分别将多个参考物标记为不同的数值,参考物可以是空导管、血液、保养液,使用血液检测装置100分别检测多个参考物,获得与各个参考物对应的对应的电压数据,参考物为血液时对应的电压数据与参考物为空导管时对应的参考数据之间的差值,将该差值与参考物对应的血液实际的乳糜微粒的含量进行比对,从而能够在后续根据该差值得到血液中乳糜微粒的含量。图14至图16是以单一成分血血浆作为待测血液进行检测得到的数据。如图14所示为血液中乳糜微粒的含量为重度时(此时将血液视为脂肪浆)采集到的差值

v(待测数据vp与空导管时测得参考数据v0之间的差值)小,横坐标方向的值对应导管内的待检物,横坐标方向的数值1对应的纵坐标方向的值为检测空导管产生的数据,横坐标方向的数值在区段[18,545]对应的纵坐标方向的值内为检测血液产生的电压数据,横坐标方向的数值在区段[562,613]对应的纵坐标方向的值内为检测保养液产生的电压数据;如图15所示为血液中乳糜微粒的含量为中度时(此时将血液视为脂肪浆)采集到的差值

v(待测数据vp与空导管时测得参考数据v0之间的差值)较高,横坐标方向的数值对应导管内的待检物,横坐标方向的数值在区段[1,161]对应的纵坐标方向的值为检测空导管产生的电压数据,横坐标方向的数值在区段[177,561]对应的纵坐标方向的值为检测血液产生的电压数据,横坐标方向的数值在区段[577,609]对应的纵坐标方向的值为检测保养液产生的电压数据;如图16所示为血液中乳糜微粒的含量为正常时采集到的差值

v(待测数据 vp与空导管时测得参考数据v0之间的差值)高,横坐标方向的值对应导管内的待检物,横坐标方向的数值在区段[1,16]]对应的纵坐标方向的值为检测空导管产生的电压数据,横坐标方向的数值在区段[21,181]对应的纵坐标方向的值为检测血液产生的电压数据。同时,由于保养液的透光率较高,在图14中的横坐标方向的数值在区段[562,613]对应的纵坐标方向的值和在图15中的横坐标方向的数值在区段[577,609]对应的纵坐标方向的值较高。基于此,发现血液中乳糜微粒的含量与透光率之间呈反相关,血液中乳糜微粒的含量越高,透光效果越差,采集到的电压值越低,正常血液透光率最大,采集到的电压值也最高。由此可以根据采集到的电压值确定血液中乳糜微粒的含量。
[0104]
在本实施例中,通过上述步骤s110至步骤s130的实施,能够根据参考数据和待测数据得到待测血液中乳糜微粒的含量,提高了判断血液是否属于脂肪血的精准度,还可以准确地为医护人员提供血液中乳糜微粒的含量信息,从而得到更加准确的临床数据。
[0105]
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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