CN111089819B - 基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及血液检测技术领域，具体涉及基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，检测待测血流变仪中各个泵的工作状态，若各个泵的工作状态均正常则采用待测血流变仪对样品进行检测；除待测泵以外的其他泵关闭，启动待测泵使待测泵空转，在预设时段T1内获取待测血流变仪的压力仓内的N1个流体压力数据，采用计算机对N1个流体压力数据进行二次多项式拟合形成第一压力曲线段P（t），并对第一压力曲线段P（t）求导得到第一压变曲线段P’(t)，若第一压变曲线段P’(t)在预设正常区域内，则待测泵的转速正常,降低了因为设备问题造成的检测结果不准确的概率，降低了医院因为血流变仪设备问题造成的误诊概率，整体检测效率更快捷且方便。

Description

基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法

技术领域

本发明涉及血液检测技术领域，具体涉及基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法。

背景技术

血液流变仪是在血液流变学的理论基础上发展起来的一种血液临床检测仪器，是一种通过检测人体血液粘度来进行疾病早期诊断的专用检测仪器。临床中许多疾病的发生都与血液特性的变化密切相关，从血液流变学角度去探讨疾病的病因和发病机理并提出新的诊断方法和防治措施，对于这些疾病的预防和治疗有着极其重要的意义。因此血液流变检测已成为心、脑血管疾病的重要检测手段和中老年体检的必要项目，现各地大、中型医院已广泛采用。用于血流变检测的装置目前有锥碗式和电子-压力传感式测试装置，电子-压力传感式流变仪，主要通过毛细管法测量血液粘度。在具体测试过程中，将血液放置密闭管道中，依靠泵和电磁阀控制血液在管道的流动压力变化来测量，泵的旋转精度和电磁阀的控制精度都对检测精度影响极大。

目前的血流变仪中的泵出现问题后难以察觉，只能在检测结果存在较多错误，确定血流变仪存在问题后，逐个拆下各个泵以单独进行检测才能确定各个泵是否运转正常，一是繁琐，而是这是事后诸葛亮的做法，血流变仪是医院判断各类疾病的检测基础设备，如果血流变仪除了问题而不知道，这会造成检测结果错误，甚至造成医院误诊，造成重大医疗事故。

发明内容

本发明的目的针对目前血流变仪出现问题后再检修以正常工作造成检测结果错误而不知道、造成医院误诊的问题，提供一种基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，在每次测试前让血流变仪的泵空转，并且判断空转产生的压力曲线与正常工作的泵的压力曲线进行对比，从而预先判断血流变仪中的泵工作是否正常，尽可能的在检测前发现血流变仪的问题，降低因为设备问题造成的检测结果不准确的概率。

目前血流变仪各个泵单独启动后的压力曲线都是类似于二次曲线，因此可以采用泵的实时二次曲线与正常泵的二次曲线对比来判断泵是否工作正常，具体的，为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，检测待测血流变仪中各个泵的工作状态，若各个泵的工作状态均正常则采用待测血流变仪对样品进行检测；检测泵的工作状态：待测血流变仪的压力仓与待测泵所在通道相通，压力仓的其他通道关闭，除待测泵以外的其他泵关闭，启动所述待测泵使待测泵空转，在预设时段T1内获取所述待测血流变仪的压力仓内的N1个流体压力数据，采用计算机对N1个流体压力数据进行二次多项式拟合形成第一压力曲线段P（t），并对第一压力曲线段P（t）求导得到第一压变曲线段P’(t)，若第一压变曲线段P’(t)在预设正常区域内，则待测泵的转速正常。

作为优选，所述预设时段T1的起始计时时刻为待测泵的启动时刻，自待测泵启动开始至所述待测血流变仪的压力仓内的流体压力第一次达到波峰值的时间段为Tm，T1＜Tm。

作为优选，1.5s≤T1≤2.5s。

作为优选，所述N1个流体压力数据获取的时间间隔相同；待测泵与所述待测血流变仪的压力仓相通，其他与所述待测血流变仪的压力仓连通的泵关闭；待测泵检测完成后更换其他泵进行检测，此时其他泵成为待测泵，直至所有泵检测完成。

作为优选，正常血流变仪的压力仓与正常泵所在通道相通，正常血流变仪的压力仓与其他通道的连通关闭，除正常泵以外的其他泵关闭，启动所述正常泵使正常泵空转，在所述正常血流变仪的压力仓内中，在预设时段T2内获取所述正常血流变仪的压力仓内的N2个流体压力数据，采用计算机对N2个流体压力数据进行二次多项式拟合形成第二压力曲线段Pm（t），并对第二压力曲线段Pm（t）求导得到第二压变曲线段Pm’(t)，T2≤T1；

采用上述方法获得M条第二压变曲线段Pm’(t)，M≥50，采用计算机计算所述M条压变曲线段P1’(t)在同一坐标系中的在所述预设时段T2内各个时刻的最小值和最大值，各个时刻的最小值的连线形成所述预设正常区域的下边界，各个时刻的最大值的连线形成所述预设正常区域的上边界。

作为优选，在不同的时刻获取待测泵的R条第一压力曲线段P（t），若所述R条第一压力曲线段P（t）的一条在预设正常区域内，则待测泵的转速正常，R大于或等于3。

作为优选，若所述第一压变曲线段P’(t)与上边界相交且待测泵转速运转正常，采用计算机计算所述第一压变曲线段P’(t)和所述上边界在同一坐标系中，在所述预设时段T2内各个时刻的最大值连线形成所述预设正常区域的新的上边界；若所述第一压变曲线段P’(t)与所述下边界相交且待测泵转速运转正常，采用计算机计算所述第一压变曲线段P’(t)和所述下边界在同一坐标系中，在所述预设时段T2内各个时刻的最小值连线形成所述预设正常区域的新的下边界。

作为优选，获取S个正常泵的第二压变曲线段Pm’(t)，S大于且等于10。

与现有技术相比，本发明的有益效果：在检测样本前无需拆卸泵就能够检测各个泵的工作状态是否正常，从而预先判断血流变仪中的泵工作是否正常，尽可能的在检测前发现血流变仪的问题，降低了因为设备问题造成的检测结果不准确的概率，降低了医院因为血流变仪设备问题造成的误诊概率；

此外，本申请仅需要通过采集压力数据即可判断泵是否正常工作，由此，不需要逐个将泵拆下以判断泵是否正常工作，因此，如若血液流变仪检测结果不正确时，通过上述方法能够确定泵是否正常运转，能够更加快捷方便，逐一检测各个泵是否正常运转后就能够完成所有泵的检测，整体检测效率更快捷且方便，并且，由于压力传感器本身就是血液流变仪所具有的，因此也不会增加整体设备的体积，此外，实际压力传感器本身体积也较小。

附图说明：

图1为血流变仪的部分设备布置示意图；

图2和图3为本申请预设正常范围确定方法的原理图；

图中标记：110-压力仓，121-第一泵，122-第二泵，131-第一电磁阀，132-第二电磁阀，133-第三电磁阀，141-第一压力传感器，142-第二压力传感器。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，检测待测血流变仪中各个泵的工作状态，若各个泵的工作状态均正常则采用待测血流变仪对样品进行检测，若有泵的工作状态不是正常工作状态则发出提示信息以便检修设备。

具体的，血流变仪的部分设备布置图如图1所示，检测泵工作状态时，第一电磁阀和第二电磁阀关闭，第三电磁阀打开，第二泵停止，第一泵作为待测泵启动向压力仓内抽如空气，通过第二压力传感器采集检测待测泵所需的压力数据，总体上确保：待测血流变仪的压力仓仅与待测泵所在通道相通，而不与其他通道连通，除待测泵以外的其他泵关闭；关闭第一电磁阀以避免在检测时抽吸样本。

同时还包括控制器和显示器，控制器与第一压力传感器和第二压力传感器相连以获取分析它们的数据，控制器与显示器相连以将分析结果在显示器显示。

检测待测泵的工作状态时，启动所述待测泵使待测泵空转，第二压力传感器在预设时段T1获取待测血流变仪的压力仓内的N1个流体压力数据，获取压力数据的间隔时间相同，控制器对N1个流体压力数据以时间为横轴压力值为纵轴进行二次多项式拟合形成第一压力曲线段P（t）(0≤t≤T1)，并对第一压力曲线段P（t）(0≤t≤T1)求导得到第一压变曲线段P’(t) (0≤t≤T1)，控制器判断第一压变曲线段P’(t)是否在预设正常区域内，若是，则待测泵的转速正常，并在显示器上显示待测泵正常的提示信息，由此可以判断出作为待测泵的第一泵是否正常运转，检测完成第一泵后，将第二泵作为待测泵，具体的，第一电磁阀和第三电磁阀关，第二电磁阀打开，第一泵停止，第二泵作为待测泵启动向压力仓内抽入空气，参照上述方法确定作为待测泵的第二泵是否运转正常，整体的，关闭其他泵的通路从而仅仅待测泵通路启动从而来检测待测泵是否正常运转，如此可以逐一检查出各个泵是否正常运转。

上述方案中的空转，就是待测泵在部抽吸样本的情况下运转，抽吸的时空气，待测泵空转的方式有两种，其一是待测泵转动以抽吸外部的空气进入待测血流变仪的压力仓，使得待测血流变仪的压力仓内的压力升高，其二是待测泵转动以抽吸测血流变仪的压力仓内的空气以排至外部，使得待测血流变仪的压力仓内的压力降低。

正常泵运转时压力仓内的压力变化在稳定前的曲线是类似二次曲线的形式，上述方案是在压力升高或降低过程中进行检测的，因此可以在压力达到第一个波峰或第一个波谷前获取压力仓的压力数据，实际是在压力数据稳定前获取数据以确保拟合形成的二次曲线与真实曲线更贴近，具体的，所述预设时段T1的起始计时时刻为待测泵的启动时刻，自待测泵启动开始至待测血流变仪的压力仓内的流体压力第一次达到波峰值的时间段为T_m，T1＜T_m；或者，所述预设时段T1的起始计时时刻为待测泵转动以抽吸待测血流变仪的压力仓内流体的时刻，自待测泵转动开始至待测血流变仪的压力仓内的流体压力第一次达到波谷值的时间段为T_m ，T1＜T_m，优选1.5s≤T1≤2.5s，具体的，T1可以是1.5s、1.7s、1.9s、2.1s、2.3s或2.5s。

上述方案中的预设正常区域，可以采用以下方式进行确定：

正常血流变仪的压力仓与一个正常泵所在通道相通，正常血流变仪的压力仓与其他通道的连通关闭，除正该一个常泵以外的其他泵关闭，启动所述正常泵使正常泵空转，在所述正常血流变仪的压力仓内中，在预设时段T2内获取所述正常血流变仪的压力仓内的N2个流体压力数据，获取压力数据的间隔时间相同，控制器对N2个流体压力数据以时间为横轴压力值为纵轴采用计算机对N2个流体压力数据进行二次多项式拟合形成第二压力曲线段P_m（t）(0≤t≤T2)，并对第二压力曲线段P_m（t）求导得到第二压变曲线段P_m’(t) (0≤t≤T2)，T2≥T1；采用此方法获得M条第二压变曲线段P_m’(t) (0≤t≤T2)，M≥50，采用计算机计算所述M条压变曲线段P₁’(t) (0≤t≤T2)在同一坐标系中的在所述预设时段T2内各个时刻的最小值和最大值，各个时刻的最小值的连线形成所述预设正常区域的下边界，各个时刻的最大值的连线形成所述预设正常区域的上边界；

具体参见图2和图3，如图2所示，图中示意了七条第二压变曲线段P_m’(t) (0≤t≤T2)，分别为b1、b2、b3、b4、c1、c2和c3，M条第二压变曲线段P_m’(t)中靠近边缘的线段，中间区域的线段未示意出来，在图2中，C2和C3在TS1时刻相交，在0≤t≤TS1时段内，M条第二压变曲线段P_m’(t)的最大值连线就是C3曲线段，在TS1＜t≤T2时段内，M条第二压变曲线段P_m’(t)的最大值连线就是C2曲线段，由此，在0≤t≤TS1时段内的C3曲线段和TS1＜t≤T2时段内的C2曲线段的组合形成预设正常区域的上边界；

同理，b2曲线段和b4曲线段在TS2时刻相交，在TS2＜t≤T2时段内，M条第二压变曲线段P_m’(t)的最小值连线就是b4曲线段，至于在0≤t≤TS2时段内，M条第二压变曲线段P_m’(t)的最小值连线的一部分是b1曲线段，另一部分是b2曲线段，由此就有了预设正常区域的下边界，具体如图3所示，上边界和下边界之间的区域为预设正常区域，就是图3中的剖面区域。

正常泵的空转如同待测泵的空转一样，存在两种情况，一种是正常血流变仪的压力仓压力降低过程中获取压力数据以确定预设正常区域，另一种是正常血流变仪的压力仓压力升高过程中获取压力数据以确定预设正常区域，这两种方式确定的预设正常区域是不同的，不过，压力上升过程中确定的预设正常区域只能用于待测泵在压力仓压力上升条件下的测试，压力下降过程中确定的预设正常区域只能用于待测泵在压力仓压力下降条件下的测试，不能够混用。

另外，W和M的值越大，预设正常区域确定得越准确，泵工作状态的检查准确性也就更高，优选W和M均等于100、200、400、600、800、1000、1500、2000或5000。

同一规格的泵虽然各个参数要求相同，但是由于实际加工误差装配误差等因素造成了没有任何两个泵是完全一模一样的，如果仅采用一个正常泵来确定预设正常区域，则预设正确区域的准确性较低，由此，为了进一步提高检测准确性，在上述确定正常预设区域的方案中，获取S个正常泵的第二压变曲线段P_m’(t)，优选的，每个正常泵获取M条第二压变曲线段P_m’(t)，则总共为S乘以M条第二压变曲线段P_m’(t)，在方案一和方案三中采用S乘以M条第二压变曲线段P_m’(t)替换M条第二变曲线段P_m’(t)的方案，由此，能够使得预设正常区域确定得更加准确，从而检测结果更加准确，S大于且等于10，优选S为20、40、60、80、100、200、400、800或1000。

优选方案，为进一步提高检测准确性，若所述第一压变曲线段P’(t)与上边界相交且待测泵转速运转正常，采用计算机计算所述第一压变曲线段P’(t)和所述上边界在同一坐标系中，在所述预设时段T2内各个时刻的最大值连线形成所述预设正常区域的新的上边界；若所述第一压变曲线段P’(t)与所述下边界相交且待测泵转速运转正常，采用计算机计算所述第一压变曲线段P’(t)和所述下边界在同一坐标系中，在所述预设时段T2内各个时刻的最小值连线形成所述预设正常区域的新的下边界。

上述方案的各种测试均是在其他所需条件均满足的条件下测试的，比如流体充足等，但是，在实际操作过程中总存在一些问题造成参数临时突然失真，此时就会造成误差，由此，在不同的时刻获取待测泵的R条第一压力曲线段P（t），若所述R条第一压力曲线段P（t）的一条在预设正常区域内，则待测泵的转速正常，R大于或等于3，由此，检测更加准确。

Claims (6)

1.基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，其特征在于，检测待测血流变仪中各个泵的工作状态，若各个泵的工作状态均正常则采用待测血流变仪对样品进行检测；

检测泵的工作状态：待测血流变仪的压力仓与待测泵所在通道相通，压力仓的其他通道关闭，除待测泵以外的其他泵关闭，启动所述待测泵使待测泵空转，在预设时段T1内获取所述待测血流变仪的压力仓内的N1个流体压力数据，采用计算机对N1个流体压力数据进行二次多项式拟合形成第一压力曲线段P（t），并对第一压力曲线段P（t）求导得到第一压变曲线段P’(t)，若第一压变曲线段P’(t)在预设正常区域内，则待测泵的转速正常；

正常血流变仪的压力仓与正常泵所在通道相通，正常血流变仪的压力仓与其他通道的连通关闭，除正常泵以外的其他泵关闭，启动所述正常泵使正常泵空转，在所述正常血流变仪的压力仓内中，在预设时段T2内获取所述正常血流变仪的压力仓内的N2个流体压力数据，采用计算机对N2个流体压力数据进行二次多项式拟合形成第二压力曲线段P_m（t），并对第二压力曲线段P_m（t）求导得到第二压变曲线段P_m’(t)，T2≤T1；

采用上述方法获得M条第二压变曲线段P_m’(t)，M≥50，采用计算机计算所述M条第二压变曲线段P_m’(t)在同一坐标系中的在所述预设时段T2内各个时刻的最小值和最大值，各个时刻的最小值的连线形成所述预设正常区域的下边界，各个时刻的最大值的连线形成所述预设正常区域的上边界。

2.根据权利要求1所述的基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，其特征在于，所述预设时段T1的起始计时时刻为待测泵的启动时刻，自待测泵启动开始至所述待测血流变仪的压力仓内的流体压力第一次达到波峰值的时间段为T_m，T1＜T_m。

3.根据权利要求2所述的基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，其特征在于，1.5s≤T1≤2.5s。

4.根据权利要求1所述的基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，其特征在于，所述N1个流体压力数据获取的时间间隔相同；待测泵与所述待测血流变仪的压力仓相通，其他与所述待测血流变仪的压力仓连通的泵关闭；待测泵检测完成后更换其他泵进行检测，此时其他泵成为待测泵，直至所有泵检测完成。

5.根据权利要求1所述的基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，其特征在于，若所述第一压变曲线段P’(t)与上边界相交且待测泵转速运转正常，采用计算机计算所述第一压变曲线段P’(t)和所述上边界在同一坐标系中，在所述预设时段T2内各个时刻的最大值连线形成所述预设正常区域的新的上边界；若所述第一压变曲线段P’(t)与所述下边界相交且待测泵转速运转正常，采用计算机计算所述第一压变曲线段P’(t)和所述下边界在同一坐标系中，在所述预设时段T2内各个时刻的最小值连线形成所述预设正常区域的新的下边界。

6.根据权利要求1所述的基于血流变仪的泵工作状态预判检测的血液检测方法，其特征在于，获取S个正常泵的第二压变曲线段P_m’(t)，S大于且等于10。

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