一种红细胞沉降速率检测仪

1.本实用新型涉及医学检验器械领域，具体涉及一种红细胞沉降速率检测仪。


背景技术：

2.红细胞沉降是一个包含力学、血液流变学及细胞间相互作用的非线性复杂过程，血沉检测是一种简单的非特异性试验方法，但目前仍是炎症急性时相反应的可靠检测指标，对疾病的诊断、判断疾病是否活动、确定治疗方案及疗效观察等方面有极高得价值。通常在一些生理、病理条件下，血沉会加快。大多数急性病毒感染，急慢性细菌感染，全身性真菌感染，结缔组织病变，恶性肿瘤，免疫性疾病，伴有异常球蛋白血症的疾病，肿瘤转移等都可伴有血沉增快。真性红细胞增多症及继发性红细胞增多症、弥散性血管内凝血、低纤维蛋白原血症、球形红细胞增多症则会使血沉减慢。
3.目前血沉检测主要有魏氏法、温氏法和自动血沉仪法，魏氏法源于1921年westergren首次提出得检测技术，后经由icsh改进，并定义为westergren法，其方法如下：取静脉血，并用抗凝剂柠檬酸钠以4：1的比例稀释，搅匀备用；将抗凝血置于长200mm，内径2.5mm的玻璃管中，垂直静置；1h时刻红细胞在血沉管中沉降的距离即为血沉值。温氏法：采用长度为100mm的血沉管及草酸盐作为抗凝剂，该法无需稀释血样，因此在血沉值正常到血沉值适度增大的范围内，检测灵敏度高于魏氏法；但是，当血沉值明显增大时，该法存在着不足，因为血沉管长度小将会使红细胞自由沉降的时间缩短；该法对血样中不对称高分子显著增加的情况，灵敏度低，且可能会错误地得出较低的结果。自动血沉仪的出现则极大地增加了血液样本的检测效率，然而现有的自动血沉仪在沉降检测前需要单独使用混匀仪器将血沉管中的血液样本进行混匀，随后将血沉管插放入自动血沉仪中进行检测，而在转移血沉管时，红细胞已经发生沉降，而该沉降的时间并未计入沉降总时间内，导致血沉检测结果的不精确；同时现有的血沉仪无法设定血沉温度，而温度的变化也会对红细胞的沉降造成较大的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述技术问题，设计了一种红细胞沉降速率检测仪，该测量仪将混匀和测量功能集为一体，同时还可设定红细胞的沉降环境温度，减少转移过程中的变量以及温度的变化对红细胞沉降速率造成的影响，提高了血沉检测的精度。
5.为了达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现的：
6.一种红细胞沉降速率检测仪，包括混匀检测箱，混匀检测箱的内部被隔板分隔为控制槽和混匀检测槽，混匀检测槽的顶部铰接有盖板，控制槽的顶部固定有功能板，功能板上固定有显示屏和操作按键，盖板上设有透明观察窗，混匀检测箱的底板内埋设有ptc恒温加热板；
7.所述的混匀检测槽中设置有混匀机构和光电扫描检测机构，混匀机构包括血沉管夹持孔板，血沉管夹持固定于血沉管夹持孔板中，血沉管夹持孔板的一端固定有转轴，转轴
铰接于混匀检测槽的一侧槽壁上，血沉管夹持孔板的另一端固定有连接轴，连接轴穿过隔板后与控制槽中的转动电机连接，血沉管夹持孔板在转动电机的转动下旋转；
8.所述的光电扫描检测机构包括步进电机和若干组光电扫描驱动机构，每一组所述的光电扫描驱动机构包括一个主动转轴、一对丝杠、一对限位滑槽、一对滑块、红外发射器和红外接收器，步进电机与一主动转轴固定连接，一对丝杠对称设置于血沉管的两侧，丝杠的两端分别铰接于混匀检测槽上、下两侧的防护板上，血沉管两侧的丝杠均通过蜗轮与主动轴上的蜗杆咬合连接，每个丝杠上均螺纹连接有一滑块，一侧的滑块上固定有红外发射器，另一侧的滑块上固定有红外接收器，血沉管的两侧固定有限位滑槽，限位滑槽的顶点与血沉管的液面顶点平齐，滑块卡在限位滑槽中并可在限位滑槽中滑动，所述的主动转轴上设有齿轮盘，主动转轴通过链条连接；
9.所述的控制槽中固定有蓄电池、转动电机和处理器，ptc恒温加热板、混匀机构、光电扫描检测机构、蓄电池、转动电机、显示屏和操作按键均与处理器连接。
10.进一步的，所述的血沉管夹持孔板包括插放支座和锁定板，插放支座由顶板、底板和一对侧板组成，顶板上开有插放通孔，地板上开有凹槽，左侧板上固定由转轴，右侧板上固定有连接轴，顶板的两侧端部各固定有一螺杆，锁定板的两端开有锁定孔，锁定板的底部开有与血沉管封盖形状一致的凹槽，螺杆穿过锁定孔后与螺母螺纹连接，通过螺母的紧固力将血沉管夹持于插放支座中。
11.进一步的，所述的处理器包括处理机箱和固定其中的pcb电路板，所述的pcb电路板上固定有mcu、电源模块、电量检测模块、模数转换模块、恒流源驱动模块、存储模块、无线通信模块、usb接口模块、数模转换模块、驱动模块、第一继电器和第二继电器，蓄电池分别与电源模块和电量检测模块连接，电源模块、电量检测模块、模数转换模块、恒流源驱动模块、存储模块、无线通信模块、usb接口模块、数模转换模块均与mcu连接，数模转换模块与驱动模块连接，驱动模块分别于第一继电器和第二继电器连接，第一继电器与转动电机连接，第二继电器与步进电机连接，红外发射器与恒流源驱动模块连接，红外接收器与模数转换模块连接，ptc恒温加热板、显示屏和操作按键均与mcu连接。
12.本实用新型的有益效果是：该测量仪将混匀和测量功能集为一体，同时还可设定红细胞的沉降环境温度，减少转移过程中的变量以及温度的变化对红细胞沉降速率造成的影响，混匀机构可对血沉管进行旋转混匀，混匀后可保持垂直状态，光电扫描检测机构可根据透光度的变化检测出血沉管中的红细胞的沉降高度，从而计算出红细胞的沉降速率，提高了血沉检测的精度。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是红细胞沉降速率检测仪的整体结构示意图；
15.图2是红细胞沉降速率检测仪的正向内部结构示意图；
16.图3是红细胞沉降速率检测仪的侧向内部结构示意图；
17.图4是实施例中光电扫描检测机构的组成结构示意图；
18.图5是实施例中血沉管夹持孔板的组成结构示意图；
19.图6是实施例中pcb电路板的结构示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0021]1‑
混匀检测箱，2
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混匀检测槽，3
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控制槽，4
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显示屏，5
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盖板，6
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透明观察窗，7
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血沉管夹持孔板，8
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锁定板，9
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血沉管，10
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防护板，11
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丝杠，12
‑
红外发射器，13
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主动转轴，14
‑
ptc恒温加热板，15
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蜗杆，16
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链条，17
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转动电机，18
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控制器，19
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蓄电池，20
‑
蜗轮，21
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步进电机，22
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红外接收器，23
‑
滑块，25
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齿轮盘，26
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限位滑槽，27
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螺杆，28
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转轴，29
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pcb电路板，30
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mcu，31
‑
电源模块，32
‑
电量检测模块，33
‑
模数转换模块，34
‑
恒流源驱动模块，35
‑
存储模块，36
‑
无线通信模块，37
‑
usb接口模块，38
‑
数模转换模块，39
‑
驱动模块，40
‑
第一继电器，41
‑
第二继电器。
具体实施方式
[0022]
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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]
如图1
‑
4所示，一种红细胞沉降速率检测仪，包括混匀检测箱1，混匀检测箱的内部被隔板分隔为控制槽3和混匀检测槽2，混匀检测槽的顶部铰接有盖板5，控制槽的顶部固定有功能板，功能板上固定有显示屏和操作按键，盖板上设有透明观察窗6，混匀检测箱1的底板内埋设有ptc恒温加热板14；
[0024]
所述的混匀检测槽中设置有混匀机构和光电扫描检测机构，混匀机构包括血沉管夹持孔板7，血沉管9夹持固定于血沉管夹持孔板7中，血沉管夹持孔板7的一端固定有转轴28，转轴铰接于混匀检测槽的一侧槽壁上，血沉管夹持孔板7的另一端固定有连接轴，连接轴穿过隔板后与控制槽中的转动电机17连接，血沉管夹持孔板7在转动电机17的转动下旋转；
[0025]
所述的光电扫描检测机构包括步进电机和若干组光电扫描驱动机构，每一组所述的光电扫描驱动机构包括一个主动转轴13、一对丝杠11、一对限位滑槽26、一对滑块23、红外发射器12和红外接收器22，步进电机21与一主动转轴13固定连接，一对丝杠11对称设置于血沉管的两侧，丝杠11的两端分别铰接于混匀检测槽上、下两侧的防护板10上，血沉管两侧的丝杠均通过蜗轮与主动轴上的蜗杆咬合连接，每个丝杠上均螺纹连接有一滑块23，一侧的滑块23上固定有红外发射器12，另一侧的滑块23上固定有红外接收器22，血沉管的两侧固定有限位滑槽，限位滑槽26的顶点与血沉管的液面顶点平齐，保证了红外发射器12的初始检测值为0，即红细胞的初始沉降值为0；滑块23卡在限位滑槽中并可在限位滑槽26中滑动，所述的主动转轴13上设有齿轮盘25，主动转轴通过链条连接；
[0026]
所述的控制槽中固定有蓄电池19、转动电机17和处理器18，ptc恒温加热板29、混匀机构、光电扫描检测机构、蓄电池19、转动电机17、显示屏4和操作按键均与处理器18连接。
[0027]
如图5所示，所述的血沉管夹持孔板7包括插放支座和锁定板8，插放支座由顶板、
底板和一对侧板组成，顶板上开有插放通孔，地板上开有凹槽，左侧板上固定由转轴28，右侧板上固定有连接轴，顶板的两侧端部各固定有一螺杆27，锁定板的两端开有锁定孔，锁定板的底部开有与血沉管封盖形状一致的凹槽，螺杆穿过锁定孔后与螺母螺纹连接，通过螺母的紧固力将血沉管夹持于插放支座中。
[0028]
如图6所示，所述的处理器包括处理机箱和固定其中的pcb电路板29，所述的pcb电路板29上固定有mcu30、电源模块31、电量检测模块32、模数转换模块33、恒流源驱动模块34、存储模块35、无线通信模块36、usb接口模块37、数模转换模块38、驱动模块39、第一继电器40和第二继电器41，蓄电池19分别与电源模块31和电量检测模块32连接，电源模块31、电量检测模块32、模数转换模块33、恒流源驱动模块34、存储模块35、无线通信模块36、usb接口模块37、数模转换模块38均与mcu30连接，数模转换模块38与驱动模块39连接，驱动模块39分别于第一继电器40和第二继电器41连接，第一继电器40与转动电机17连接，第二继电器41与步进电机21连接，红外发射器12与恒流源驱动模块34连接，恒流源驱动模块34则驱动红外发射器12发出稳定的红外光线，红外接收器22与模数转换模块33连接，红外接收器22将接收的红外线强度值变化转换成模拟电信号并传输至模数转换模块中，模数转换模块将其转换成数字信号并传输至mcu30中，由于血清和红细胞沉降界面处的透光率不同，红外线穿过的后光照强度在界面处会发生极大的变化，利用红外线强度的变化可以区分出红细胞沉降的界面，而滑块11下降的高度与步进电机21的转动周数的关系可通过相应的校准实验获得，mcu30则获得步进电机21转动的周数数据后可计算得出滑块11下沉的高度；ptc恒温加热板14、显示屏4和操作按键均与mcu30连接。
[0029]
本实施例中的stm32f103c8t6(lqfp48)型芯片；模数转换模块选用ads7812型模数转换芯片；数模转换模块选用dac1220；蓄电池选用锂离子电池组；电源模块选用ams1117
‑
3.3型电源转换芯片；电量检测模块选用bq27542型电量监测芯片；驱动模块选用s8550三极管；无线通信模块选用lora或蓝牙无线通信模块；恒流源驱动模块选用bp2808型驱动芯片；第一继电器和第二继电器均选用jd191b型微型继电器。
[0030]
本装置的一个具体的应用为：首先通过操作按键设定混匀检测槽2的槽内工作稳定，mcu30将温度调节指令输出值ptc恒温加热板14，ptc恒温加热板14则对混匀检测槽2内进行恒温加热，使得血沉管9处于恒定的温度环境中，降低温度变化对红细胞沉降的影响；将盛装有血液样本的血沉管9插入血沉管夹持孔板7中，拧紧螺母使得锁定板8夹紧血沉管9，防止血沉管9在转动的过程中发生脱落以及移位的问题；然后通过操作按键设定血沉管9的转动周数以及光电扫描检测机构的血沉扫描时间步长，按下启动按键，mcu30接收到混匀操作指令后输出数字指令至数模转换模块中，数模转换模块将其转换成模拟电信号并传输至驱动模块39中，驱动模块39向第一继电器40输出工作指令，第一继电器40接通转动电机17的供电回路，转动电机17转动并带动血沉管夹持孔板7转动，固定于血沉管夹持孔板7中的血沉管9则随之转动，在转动指定的周数后，血沉管9中的血清与红细胞混匀，血沉管夹持孔板7复位后停止转动，此时血沉管9保持垂直状态；在转动电机17停止后，mcu30的计时模块则被触发计时，在达到设定的时间节点时，mcu30输出扫描检测指令，此时扫描检测指令被数模转换模块38转换成模拟电信号后输出值驱动模块39，驱动模块39将驱动指令也即正传指令和反正指令先后输出至第二继电器41中，第二继电器41则先接通步进电机21的正转供电回路，随后接通步进电机的反转供电回路，步进电机21正转时，丝杆11随之正转，此时
血沉管两侧的滑块同时带动红外发射器12和红外接收器22向下滑动，红外发射器12发出红外线，红外线穿过血沉管9并达到红外接收器；当红外线穿过血清和红细胞沉降的界面处时，穿过界面的红外线的光照强度发生改变，mcu30则记录下该时间节点滑块23下滑的长度，而该长度即为红细胞下沉值，mcu30则计算出该时间步长内的红细胞下沉速率，当时间到达设定的总时长时，mcu30则可计算出总时长内各时间步长内的红细胞下沉速率值并依据计算的数值描绘出红细胞下沉速率曲线图，mcu30将红细胞下沉速率曲线图发送至无线通信模块中，无线通信模块36将检测的数据无线发送至移动终端中，便于查询检测结果；在获得该时间步长内的红细胞下沉速率数据后，第二继电器输出反转指令，滑块23则复位至初始位置，以等待执行第二个时间步长内的红细胞沉降扫描检测，直至完成总时长内的红细胞沉降检测。
[0031]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0032]
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。