全自动生化分析仪关键技术研究

发布时间：2020-10-29 13:51

　　 全自动生化分析仪是医学临床检验的重要设备,它可以准确、快速地测定人体体液、血液等液体中的某种特定化学成分,为疾病诊断、治疗提供信息依据。高端生化分析仪主要依靠进口,国内产品在检测精度、检测效率、智能化程度和可靠性等方面与国外产品相比,有相当大的差距。本文针对全自动生化分析仪的关键技术问题进行重点研究,包括:比色系统设计,试剂仓温度场分析和加样系统面板布局的研究。1.传统生化分析仪比色系统分光结构复杂、单色光纯度不足、造成系统检测速度慢、检测准确度低。本文分析原生化分析仪比色系统的优缺点,优化系统光学结构,完成比色系统设计,并通过比色系统调试,证明本系统提高了全自动生化分析仪的检测速度和精度。2.全自动生化分析仪试剂仓诊断试剂在线存储失效,造成检测结果错误。本文建立全自动生化分析仪试剂仓三维温度场的有限元模型,利用ANSYS CFX14.0进行建模仿真,分析试剂存储失效原因。通过改进机械结构,研究不同风速下试剂仓内温度场分布情况,表明在试剂仓盖加风扇能够解决试剂存储失效问题,同时风速为1m/s时,试剂仓温度精确控制在3.6~5.2℃。3.全自动生化分析仪加样系统布局依靠人工经验性设计,耗费时间长且难以得到最优化布局,并且缺乏相关的数学理论支持,设计具有不确定性。本文建立加样系统数学模型,分析各结构之间的约束关系,利用ISIGHT中的多目标优化算法求出加样系统面板布局的最优解集。基于以上研究基础,通过研究和解决全自动生化分析仪的关键技术问题,为全自动生化研制提供理论支撑。
【学位单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TH77
【部分图文】：

择通道进行采样，采样效率低下[12,13]。目前使用滤色片作为单色器，经滤色片分光后，电压信号相对较强，检测相对稳定[14]。果不存在设备自身的机械误差，且安装维和高精度仪器普遍选择凹面光栅作为分光、光栅和检测器）[15]。凹面光栅分光能够是纯色光，但分光后光强度较弱，光电转栅分光像散问题严重，且安装维护困难，动存在误差的情况，会导致中心波长偏移准[16,17]。同时比色系统使用 ARM 单片机mable Gate Array，FPGA）提高数据处理，深圳迈瑞公司生产的 BS-2000M 使用双对单色光纯度的影响，提高了检测结果的

图 2-2 相对误差与透光度关系曲线Fig. 2-2 Relative error and transmittance curve2.1.2 后分光技术全自动生化分析光谱仪是将卤素灯光源发出的复合光分解为波长在 340n1100nm 范围内光谱线。光谱仪由光源、分光装置、比色杯、单色器、光电检器和后级信号处理系统组成[37]。比色系统采用后分光技术进行分光，其基本程是：卤素灯光源发出的入射光经分光装置产生 8 路复合光，光线通过光纤传保证光线平行，经反应盘比色杯后，通过入射狭缝后，然后由 8 个单色器将复光滤除为 8 路特定波长的单色光，单色光经检测器转换为微弱电流信号，由后信号处理系统将电信号放大和采样，最后下位机计算反应杯待测溶液对 8 种特波长的吸光度，后分光技术基本结构框如图 2-3 所示。0 20 40 60 80T/%100

统、比色系统、电源系统、机械控制系统、恒温系统与液路系统等。其中将反盘光路系统和电子系统统称为比色系统，比色系统对样品池样品进行检测[17]。1. 计算机控制系统计算机控制整个全自动生化分析仪，统筹、调度其他各系统的工作，包括剂和样本的加注、反应盘清洗控制、试剂盘和反应盘恒温控制、检测结果打印仪器故障的报警等。计算机控制系统采用图形化设计，便于人机交互，其功能括三个方面： 是为用户可视化界面，实现设置检测参数、患者检测信息存储查询历史检测信息和检测结果的输出等功能； 是控制生化分析仪各个模块行，实现试剂和样本的加注、比色系统检测、液路系统控制、分析结果传递及示等； 是数据处理与分析，包括数据存储、计算和显示、检测结果打印等。算机控制系统通过 RS—422（异步传输标准接口）与打印机、下位机等其他设进行通信。2. 电源系统全自动生化分析仪供电系统根据其他系统不同电压需求进行供电，供电系与其他系统关系如图所示。
【参考文献】

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本文编号：2860991