基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及凝血檢測分析技術領域，尤其涉及一種基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統及方法

【技術實現步驟摘要】
基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統及方法


[0001]本專利技術涉及凝血檢測分析
，尤其涉及一種基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統及方法
。

技術介紹

[0002]在全球人口老齡化日益加劇的背景下，血栓性疾病發病率居高不下
。
研究表明，纖維蛋白原水平升高是多種動脈心血管事件的預測因子
。
因此，針對纖維蛋白原的檢測分析對血栓性疾病的預防研究至關重要
。
隨著新型口服抗凝藥的推陳出新，術后和治療中的出血情況更為復雜
。
作為臨床檢驗中的常規工作，凝血檢測分析是不可分割的一部分
。
凝血檢驗分析為出血與血栓性疾病臨床診療提供了重要依據，其醫學價值日益凸顯，而臨床對凝血檢驗的質量
、
效率與經濟性等方面也提出了更高要求
。
目前很多醫院經常面臨大量樣品的挑戰，其中絕大部分樣品需要快速處理
。
在保證高質量檢測的情況下，實現高數量樣品的檢測分析變得尤為重要
。
為提高測試的效率，現階段凝血檢測分析方面采用磁珠法，其通過檢測杯兩側的一組驅動線圈來產生恒定的交變磁場進行檢測，成本較高
。
光學檢測則可以有效避免這一問題
。
但如今的光學檢測多傾向于選用單一
LED
光源，然而，單一
LED
光源的輸出帶寬有限，光束質量差，考慮到現實情況下血液中所包含的成分差異較大，因此單一
LED
光源存在檢測精度低
、
相關性差
、
擴展性弱等問題
。
另外，凝血檢驗需采用不同的試劑，而不同的試劑的工作條件對光源的波長又有不同的要求，因此多種波長的光源對于不同凝血樣本的檢驗就顯得至關重要
。

技術實現思路

[0003]本專利技術針對現有技術的不足，研制一種基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統及方法
。
[0004]本專利技術解決技術問題的技術方案為：一方面，本專利技術提供了一種基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統，包括
LED
燈
、
濾光片
、
聚光透鏡
、
導入光纖束
、
導光擴散柱
、
導出光纖束
、
分光光纖束
、
鍍銀全反射鏡
、LED
控制電路和光電檢測電路；
LED
燈為多個；濾光片，設置
LED
燈的出光端，且位于
LED
燈與聚光透鏡之間；導入光纖束，設置在聚光透鏡后面，并接入導光擴散柱一端；鍍銀全反射鏡，設置在導光擴散柱另一端；導出光纖束，同時連接導光擴散柱和分光光纖束；
[0005]由
LED
控制電路控制發出不同波長的光；濾光片數量
、
聚光透鏡數量
、LED
燈數量以及導入光纖束數量一致；經過
LED
控制電路控制
LED
燈發出不同波長的光，光經過相對應的濾光片的處理，透過聚光透鏡進入到導入光纖束，經過導入光纖束的傳播進入到導光擴散柱再經過鍍銀全射鏡的反射再次透過導光擴散柱進入到導出光纖束，導出光纖束將處理后的光送入分光光纖束，光電檢測電路用于檢測透過樣本光的強度；
[0006]上位機將檢測到的樣本光的強度信號數據通過
Python
中的
Serial
庫進行串口數據接收，之后通過
Matplotlib
庫繪制出樣本反應的曲線變化圖
。
[0007]所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置優選方案，
LED
燈用波長為
405_nm、530_nm、630_nm、850_nm
和
940_nm
的五種
LED
光源
。
[0008]所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置優選方案，
LED
之后的濾光片與發出的
LED
光源波長對應，聚光透鏡的焦距為
10
±
2mm。
[0009]所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置優選方案，鍍銀全反射鏡在可見光和紅外波段具有大于
95
％的相對高的反射率
。
[0010]所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置優選方案，導光擴散柱材質為乳白色塑料
、
磨砂玻璃
、
光導板或柔性光學導電材料
。
[0011]另一方面，本專利技術的實施例提供了一種凝血檢測方法，利用所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置，包括以下步驟：
[0012](1)LED
控制電路控制
LED
發出不同波長的光束；
[0013](2)
不同波長的光經過濾光片的過濾后穿過聚光透鏡進入到導入光纖束；
[0014](3)
導入光纖束的光與導光擴散柱相連，之后被鍍銀全反射鏡反射再次經過導光擴散柱進入導出光纖束；
[0015](4)
經過導出光纖束的光對樣本進行檢測，透過樣本的光被光電檢測電路檢測；
[0016](5)
統計一定時間內連續測定的光強信號，將檢測到的光強信號數據以曲線的形式表示出來，進而得到光穿過樣本后的反應曲線；
[0017](6)
利用線性插值算法通過樣本反應曲線上對已知數據點的位置和值來估計曲線上其他點的值，以得到不同時間所對應的光照強度
。
[0018]所述的凝血檢測方法優選方案，樣本反應曲線圖中橫坐標
x
軸表示時間，縱坐標
y
軸表示光照強度，已知坐標
(x0,y0)
與
(x1,y1)
，要得到
(x0,x1)
區間內某一位置
x
在直線上的值
y
，采用如下公式：
[0019][0020]所述的凝血檢測方法優選方案，
(4)
中采用檢測試劑包括活化部分凝血活酶時間試劑
、
凝血酶原時間試劑
、
纖維蛋白原試劑或
D
?
二聚體試劑
。
[0021]一種計算機設備，包括存儲器
、
處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現所述方法的步驟
。
[0022]一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現所述的方法的步驟
。
[0023]
技術實現思路
中提供的效果僅僅是實施例的效果，而不是專利技術所有的全部效果，上述技術方案具有如下優點或有益效果：
[0024]1.
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析系統，其特征在于：包括
LED
燈
、
濾光片
、
聚光透鏡
、
導入光纖束
、
導光擴散柱
、
導出光纖束
、
分光光纖束
、
鍍銀全反射鏡
、LED
控制電路和光電檢測電路；
LED
燈為多個；濾光片，設置
LED
燈的出光端，且位于
LED
燈與聚光透鏡之間；導入光纖束，設置在聚光透鏡后面，并接入導光擴散柱一端；鍍銀全反射鏡，設置在導光擴散柱另一端；導出光纖束，同時連接導光擴散柱和分光光纖束；由
LED
控制電路控制發出不同波長的光；濾光片數量
、
聚光透鏡數量
、LED
燈數量以及導入光纖束數量一致；經過
LED
控制電路控制
LED
燈發出不同波長的光，光經過相對應的濾光片的處理，透過聚光透鏡進入到導入光纖束，經過導入光纖束的傳播進入到導光擴散柱再經過鍍銀全射鏡的反射再次透過導光擴散柱進入到導出光纖束，導出光纖束將處理后的光送入分光光纖束，光電檢測電路用于檢測透過樣本光的強度；上位機將檢測到的樣本光的強度信號數據通過
Python
中的
Serial
庫進行串口數據接收，之后通過
Matplotlib
庫繪制出樣本反應的曲線變化圖
。2.
根據權利要求1所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置，其特征在于：
LED
燈用波長為
405_nm、530_nm、630_nm、850_nm
和
940_nm
的五種
LED
光源
。3.
根據權利要求2所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置，其特征在于：
LED
之后的濾光片與發出的
LED
光源波長對應，聚光透鏡的焦距為
10
±
2mm。4.
根據權利要求1所述基于導光擴散反射的凝血檢測光學分析裝置，其特征在于：鍍銀全反射鏡在可見光和紅外波段具有大于
95
％的相對高的反射...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李登旺，李浩，黃浦，國承山，程晨，司書浩，王醒，李玉玲，陸華，周順風，陳萍，張廣鑫，
申請(專利權)人：山東師范大學，
類型：發明
國別省市：