一种可控式采血系统及其使用方法

本发明属于医疗器械制造技术，具体涉及一种可控式采血系统及其使用方法。

背景技术：

1、真空采血管是利用预先设置的负压管体以促进采血针抽取血液的工具，利用采血管的真空度，可促进采集血管中的血液流入管体内形成一定液位，由于采血操作的功能用途较为广泛，针对不同功用的采血管，会设置不同颜色的头盖以作区分，以实现标本采样、血清分离、药物试验、成分检查等用途，在临床医学中占据重要的应用地位。

2、在进行临床医学检验时（如血清分离、凝血功能检测），采血管内会预先置入定量反应试剂（如促凝剂或抗凝剂），为确保反应试剂与采集血液的充分结合，采血管的采血量要求达到定量标准，因此，无论采集血液量过多或过少，反应试剂不能适配相应的血液偏差量，均会对检测结果造成干扰。现有技术虽能通过采血管的真空环境导引血液流入管内，但是，采血管内预先抽制的真空度系恒定不可调节，随着采血对象身体条件的差异性（如血压、血液粘稠度的差异）的影响，会造成采集血液液位的偏高或偏低，无法充分保障临床医学检验的效力；现阶段仅能通过医务人员肉眼观测抽血量并在适当液位手动中断采血路径（比如拔出采血管上的针头），以此令液位达到要求后终止采血动作，该方式因目测液位的角度偏差及操作手法造成的时机不当，或因采血管真空度的不足，同样会导致采集液位偏差的情况时有发生，无法彻底解决此类行业技术问题，因此，需要设计一种新的技术方案加以改善。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中的问题，本发明提供了一种可控式采血系统及其使用方法，用以确保采血管采血液位的精确化与标准化，防止采血液位偏高或偏低，避免人工中断操作造成的误差，以此充分保障临床医学检验的效力。

2、本发明通过以下技术方案实施：一种可控式采血系统，包括合并器，其中，所述合并器中固定设有导液针、导气针，所述导液针、所述导气针并排设置，并以其针头指向同一侧，两者的针头皆用于穿刺采血管的封膜；所述导液针通过导液管连通于采血针，所述导气针通过导气管连通于气压控制系统的控制管路，针对所述采血管的采血量，所述气压控制系统采用以下方法进行控制：

3、当所述采血管的采血量达到预设标定高度，所述气压控制系统执行正压输出或常压输出功能；

4、当所述采血管的采血量未达到预设标定高度，所述气压控制系统执行负压输出、切换压力中的一种或多种功能。

5、进一步的，所述气压控制系统含有正压气源，其中，所述正压气源的正压端分别连通于真空发生器、正压电磁阀，所述真空发生器的负压端连通于负压电磁阀，所述正压电磁阀、所述负压电磁阀的输出端合并连通于控制管路，所述控制管路连通于导气针。

6、进一步的，所述控制管路通过三个支路分别连通于第一压力开关、第二压力开关、压力变送器，所述第一压力开关通过第一预设压力判断检测气压以输出电平信号，所述第二压力开关通过第二预设压力判断检测气压以输出电平信号，所述压力变送器通过检测气压的模拟量输出模拟信号，并可将第三预设压力反馈至所述气压控制系统；所述第一预设压力为负压，所述第三预设压力为正压，所述第一预设压力p1、所述第二预设压力p2、所述第三预设压力p3各自的绝对压力值符合：p1＜p2＜p3。

7、所述第一压力开关、所述第二压力开关、所述压力变送器各自的信号端分别连接于控制模块的第一输入端、第二输入端、模拟输入端；所述控制模块的第一输出端、第二输出端分别连接于所述正压电磁阀、所述负压电磁阀各自的电气控制端；

8、所述控制模块具有切换所述第一输出端、所述第二输出端进行交替输出的功能。

9、进一步的，所述控制模块内设有定时器tx、触发器mx，且分别与所述第一输入端ix、所述第二输入端iy、所述模拟输入端aiwx、所述第一输出端qx、所述第二输出端qy形成以下逻辑关系：

10、所述第一输入端ix＞0为所述触发器mx的置位条件，所述触发器mx的触发输出端mxout＞0为所述定时器tx的计时触发条件；

11、所述触发器输出端mxout＞0与所述第二输入端iy＞0同时作为所述第一输出端qx的输出触发条件之一；

12、所述触发器输出端mxout＞0、所述第二输入端iy=0与所述定时器tx时钟计数值txpt达到预设时间t1同时作为所述第二输出端qy的输出触发条件之一；

13、其中ix、iy、qx、qy、tx、aiwx中的x、y均为序号数，如可编程逻辑控制器中各个输入端、输出端及各个定时器、触发器的序号数，其序号数不作特定限制。

14、所述触发器输出端mxout＞0与所述定时器tx时钟计数值txpt达到预设时间段t1+bmax+n·(amax+bmax)+ax同时作为所述第一输出端qx的输出触发条件之一，其中amax为时间常数范围ax的最大值，bmax为时间常数范围bx的最大值，n为自然数数列，bx范围值＞ax范围值；

15、所述触发器输出端mxout＞0与所述定时器tx时钟计数值txpt达到预设时间段t1+(n+1)·(amax+bmax)+bx同时作为所述第二输出端qy的输出触发条件之一；

16、以此令所述第一输出端qx的输出触发条件满足以下逻辑式：

17、[(mxout＞0)&(iy＞0)]|{(mxout＞0)&[txpt=t1+bmax+n·(amax+bmax)+ax]}；

18、令所述第二输出端qy的输出触发条件满足以下逻辑式：

19、[(mxout＞0)&(iy=0)&(txpt=t1)]|{(mxout＞0)&[txpt=t1+(n+1)·(amax+bmax)+bx]}；

20、所述压力变送器检测压力达到所述第三预设压力p3时的模拟量为vx，所述模拟输入端aiwx的输入数值达到vx、且所述定时器tx时钟计数值txpt处于预设时间段t1+bmax+n·(amax+bmax)+ax同时作为所述触发器mx的复位条件，令所述触发器mx的复位条件符合以下逻辑式：

21、(aiwx≥vx)&[txpt=t1+bmax+n·(amax+bmax)+ax]；

22、所述触发器输出端mxout=0为所述第一输出端qx的断开条件之一。

23、进一步的，所述控制模块属于可编程逻辑控制器，所述控制模块上设有复位输入端，所述复位输入端与所述控制模块内置的所述触发器的复位端形成逻辑控制连接，所述复位输入端与所述控制模块外接的控制开关形成电性连接。

24、进一步的，所述正压气源的正压端连通设有空气处理单元，所述空气处理单元含有除尘器、排水器中的一种或多种。

25、进一步的，所述正压电磁阀的输入端管路串联设有控制阀，所述控制管路通过支路连通设有压力表。

26、进一步的，所述合并器外壁面设有多个阶梯式的凸台，多个所述凸台的宽度沿其阶梯数的增加而递增，多个所述凸台的延伸方向与所述导液针针头指向方向一致。

27、进一步的，所述导气针的针头高度高于所述导液针的针头高度，在所述导气针、所述导液针中，两者的针头斜切面夹持形成锐角夹角。

28、本发明还提供了一种可控式采血系统使用方法，采用上述的采血系统，包括以下步骤：

29、选取采血管，确保气压控制系统处于开机状态，将合并器的导液针、导气针朝向采血管封膜处刺入管中，令采血管内真空腔与气压控制系统的控制管路连通，令控制管路内腔气压达到第一预设压力p1，以此触发第一压力开关向控制模块输出信号；

30、利用采血管真空度，收集从采血针处导入、导液针流出的血液或模拟液，形成一定液位并采取以下措施：

31、1.当采血管内液位达到标定高度，由于定量液体挤入管内，以致气压控制系统控制管路的内腔压力上升至第二预设压力p2，以此触发第二压力开关向控制模块输出信号，以第一压力开关、第二压力开关先后发送信号为条件，触发控制模块以开启正压电磁阀，以此令正压气源产生的正压与控制管路相连通，通过导气针传导使采血管内腔形成正压环境，以此阻止导液针及导液管内液体的流入；

32、2.当采血管内液体未达到标定高度，由于缺量液体挤入管内，以致控制管路的内腔压力未能上升至第二预设压力p2，待控制模块内置定时器达到计数时间后，触发控制模块以开启负压电磁阀，以此令真空发生器产生的负压与控制管路相连通，通过导气针传导使采血管内腔形成负压环境，以此促进血液或模拟液通过导液管及导液针进一步地流入采血管内；

33、保持采血管的负压环境并达到时间周期bx后，通过控制模块关闭负压电磁阀、开启正压电磁阀，以此将控制管路的连通对象切换成正压气源，使采血管内腔形成正压环境以阻止导液针的液体流入，保持采血管的负压环境并达到时间周期ax，检测周期内控制管路内的气压值px，当px未达到第三预设正压p3时，重复上述工作，令控制管路分别在真空发生器、正压气源之间进行切换连通，使采血管内气压呈现正负切换式变化，因每次负压周期内采集液的渗入，使每次正压周期内的最高压力上限呈现周期式递增，直至正压周期内检测控制管路的气压值px=p3时，控制模块停止正压电磁阀，得到采集完成的采血管。

34、本发明的有益效果是：通过导液针、导气针在合并器中并列设置，令其穿刺采血管封膜后形成血液收集及气压控制的两条功能通道，由于采集血液经导液针进入采血管后，其管内气压及容积发生变化，通过导气针连通的气压控制系统以实时控制、检测并切换采血管的气压状态，以此实现正压中断采血、负压补充采血、正/负压交替切换调整液位等多项功能，可针对采血过程及时、准确地完成中断动作，并对采血量的偏差实施精准补充控制，在正/负压交替作用下，导液针端部可形成周期、形态稳定可控的间隔式液滴，确保补充采血量的高度可控性，并由同步实施的交替式压力感应针对周期式递增的压力进行检测，以此及时触发标准液位的中断操作，此方式可避免传统人工中断操作造成的误差，防止采血液位偏高或偏低，实现采血管采血液位的精确化与标准化，充分保障临床医学检验的效力。