[發(fā)明專利]一種基于幅頻特性的取樣針堵塞異常的檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310512665.6
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103558647A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅剛銀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于取樣針堵塞檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于幅頻特性的取樣針堵塞異常的檢測方法。

背景技術(shù)

?臨床檢測類儀器往往涉及到用取樣針把待測樣品從樣品試管中取樣，然后再把取樣針中的吸入樣品放入到檢測反應(yīng)杯中。臨床檢測類儀器所采用的待測樣品包括血液、尿液、脊髓液、唾液等各種體液，其中血液樣品的使用是最廣泛的。取樣針在對血液樣品進行取樣過程中，有可能會出現(xiàn)取樣異常，包括由于樣品上方有泡沫導(dǎo)致的泡沫對取樣針的堵塞，以及血液樣品中有凝結(jié)的血塊引起的血塊對取樣針的堵塞。因此，正確識別出取樣針取樣時遇到的泡沫堵塞和血塊堵塞兩種異常情況是保證臨床檢測正常取樣的關(guān)鍵，同時也是保證臨床檢測得出正確檢測結(jié)果的前提。

?取樣針遇到泡沫和血塊會導(dǎo)致取樣針被堵塞，進而導(dǎo)致臨床檢測時對血液樣品的取樣出現(xiàn)錯誤。目前，對泡沫堵塞和血塊堵塞兩種異常情況的識別還往往通過簡單的液面信號或壓力閾值來實現(xiàn)。專利CN101881706A把取樣針作為液面探針，通過泡沫對液面探測信號的短暫干擾與真實液面信號的持續(xù)穩(wěn)定的區(qū)別來識別樣品液面的泡沫。這種方法只能識別出液面泡沫，而對樣品中的血塊異常未作檢測。專利CN1866029A和專利CN202582495U都采用壓力傳感器對導(dǎo)管中的壓力信號進行檢測，通過比較檢測到的壓力與預(yù)設(shè)的閾值之間的差異來識別導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞。這種簡單地通過壓力閾值方式來識別導(dǎo)管堵塞的方法對血塊造成的堵塞能夠識別，而對泡沫的識別靈敏度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有取樣針堵塞異常檢測方法的不足，提供一種基于幅頻特性的取樣針堵塞異常的檢測方法。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于幅頻特性的取樣針堵塞異常的檢測方法，包括以下步驟：

步驟1）采集原始壓力波形

采用壓力傳感器，經(jīng)過AD采樣，得到在吸樣過程中三種工作情況(正常工作、泡沫堵塞、血塊堵塞)下液路導(dǎo)管中的原始壓力波形；

步驟2）平滑濾波

采用均值濾波方法，對原始壓力波形進行噪聲濾波，得到更加清晰的壓力波形，可選取壓力數(shù)據(jù)的????????????????????????????????????????????????個采樣點作為分析數(shù)據(jù)，假設(shè)壓力波形的幅值序列為,其中為壓力波形的采樣點數(shù)，則采用三點均值濾波進行平滑濾波，其公式為：

；

步驟3）計算幅值分布

把濾波后的壓力波形采樣所得的個點，每個點為一個數(shù)據(jù)區(qū)，共得到幅值分布的個區(qū)域，把每個區(qū)域個點的幅值相加，得到幅值分布序列，幅值分布的分析可以用下式表示：

??????????，

其中，為輸入采樣序列；

步驟4）計算頻譜特征

把濾波后的壓力波形采樣所得的個點進行10倍周期的延拓，然后利用快速傅里葉變換運算，對采集到的信號進行頻譜分析，分析結(jié)果顯示前30Hz的結(jié)果，分別得到正常加樣、血塊堵塞、遇到泡沫三種情況下取樣針的壓力曲線的頻譜曲線。

對于點有限長序列,其直接離散傅里葉變換（）與離散傅里葉反變換（）為：

；

快速傅里葉變換（）主要利用的特性（對稱性、周期性、可約性、特殊點等）來完成運算中某些項的合并,?并將長序列分解為短序列的，以達到加快運算速度的目的。

步驟5）判斷堵塞結(jié)果

取樣針取樣時的壓力波形：正常吸樣波形、泡沫堵塞波形和血塊堵塞波形，根據(jù)所述三者的幅值分布和頻譜特征的差異判斷出取樣針泡沫堵塞和血塊堵塞兩種異常情況。

本發(fā)明的有益效果是:

本發(fā)明通過對導(dǎo)管中采集到的壓力波形進行幅值分析和頻譜分析，可以有效地檢測出取樣針中兩種不同的堵塞異常，且檢測過程具有自動化、靈敏度高、檢測結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出，此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中取樣針堵塞異常檢測方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明中取樣針三種工作情況下的壓力波形圖：(a).正常吸樣壓力波形，(b).泡沫堵塞壓力波形，(c).血塊堵塞壓力波形；