基于磁弹性传感器的凝血功能检测系统软件设计

发布时间：2020-06-14 17:06

【摘要】：凝血功能检测作为检验医学的热门研究领域之一,在许多疾病的预防、诊断及治疗中都有着重要的指导作用。然而目前的凝血功能检测装置价格昂贵、操作复杂,主要应用在大医院的检验科室,这限制了凝血功能检测应用的推广。凝固法是目前凝血分析仪最为普遍的检测方法,其工作原理是通过检测血液凝固过程中粘度变化来动态分析凝血功能。磁弹性传感器作为一种无线无源的传感器,其检测装置具有结构简单、易实现小型化设计等特点,且对血液的粘度变化具有较高的灵敏度。本文通过对课题组开发出小型化的磁弹性传感器检测装置进行分析,设计出以凝血功能检测为基础应用的配套软件,旨在为凝血功能检测提供一种新的解决方案。本文通过对基于阻抗扫频法的磁弹性传感器共振特性检测的功能分析,并结合现有血栓弹力图分析仪(Thromboelastography,TEG)的工作原理,提出了本系统软件的功能需求。利用C++的图形用户界面技术Qt开发了检测系统的应用软件。软件实现了快速接收下位机采集数据并实时显示,通过对传感器的阻抗信息响应曲线进行处理分析,获得了凝血时间曲线,并标记出了凝血检测的主要参数。同时利用SQLite技术建立了数据库对实验数据进行统一管理,还实现了基于XML的异构数据库集成中间件的构建和解析,为检测系统与医院信息管理系统的异构数据库间的数据交换提供接口。最后,利用检测系统与血栓弹力图分析仪进行了人体血液和TEG质控试剂的对照实验,验证了检测系统用于凝血功能检测的可行性和重复性。人体血液的凝血实验表明,系统软件提取的凝血时间曲线与凝血过程理论的粘度变化具有高度相关性。利用TEG质控试剂的重复性实验结果说明多组凝血时间曲线和标记的凝血参数都有较高的重合度,表明了检测系统具有较好的稳定性,实现了对凝血过程的动态检测。该系统软件也能为后续探究磁弹性传感器的凝血功能检测方法和检测标准提供支撑。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH776
【图文】：

磁弹性

1.1 是磁弹性传感器的工作原理图。由于磁致伸缩效应的存在，通过感器施加一定频率的交变磁场激励，其内部会发生伸缩振动，当外界频率与磁弹性传感器的固有频率一致时，其振动的幅值会达到最大值称之为共振频率点，该振动幅值称之为共振幅值[13]。当外界的环境(如、粘度)或者自身特性(物理尺寸、密度、粗糙度)发生变化时，磁弹性振特征值点也会随之发生偏移，因此可以通过检测共振频率点或者共化量来反应待测物质物理量的变化情况[14]。由于磁弹性传感器是利用行检测的，相比于传统的传感器，其不需要电源供电和导线连接，是源的传感技术，同时磁弹性传感器也具有灵敏度高、结构简单、成本近年来，磁弹性传感器在物理、化学、生物医学等领域都有重要研究理领域上，其能检测应力[15]、负载质量[16]、粘度[17]、温度[18]、湿度[19]化学领域上，其能检测 pH 值[20]、葡萄糖含量[21]、CO2浓度[22]、乙烯气学信息。在生物医学领域上，其实现了如检测细胞生长状况[24]、大肠、接骨板弯曲度[26]、肝胆支架植入物降解状况[27]等应用。

血栓弹力图,凝血功能,凝血,血小板功能

-7000 型检测仪和美国贝克曼库尔特公司的 ACL 7000，其聚集法及免疫法等多种检测方法，是大型教学医院、综合医院实验统凝血功能检测虽然检测精度高，但是无法实现即时监测，而且反映凝血状态某一部分。分析全血凝血状态的检测仪器可以对全血标本的凝血功能进行分析血块形成和纤维蛋白溶解的整个过程，是目前预防术中失及抗凝药物使用的重要手段之一。其代表性产品有美国 Siencolot 凝血及血小板分析仪，瑞士 TEM 公司研制的 ROTEM 分析仪ope 公司研制的 TEG5000 血栓弹力图分析仪[33]。该类仪器采用理，通过将检测探针置于正在形成的血块中，然后记录探针运现动态分析全血凝血状态。动态分析凝血检测仪的出现促进了展，为凝血功能检测提供一种新的方案。该类仪器克服了传统能检测血浆中某一阶段反应或者某种凝血产物含量的不足，并液进行任何处理，可以在床旁进行，检测结果可以快速同步显好的指导医生快速做出临床治疗决策。a b

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