[發(fā)明專利]一種骨髓采集過濾裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811035440.5
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109009250B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉競;傅云峰;李成媛;趙國勝;張亞男
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院
• 主分類號: A61B10/02
• 分類號: A61B10/02;B01D29/58;G16H20/17
• 代理公司: 重慶市信立達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

1.一種骨髓采集過濾方法，其特征在于，所述骨髓采集過濾方法包括：

(1)拉動帶孔注射器將采集的骨髓能夠與過濾管相通，并以血液泵為動力使采集的骨髓在裝置內(nèi)流動起來，通過一個300微米孔徑的第一濾網(wǎng)過濾掉纖維細(xì)胞所組成的骨髓小粒；

(2)通過100微米孔徑的第二濾網(wǎng)，過濾掉大分子脂肪滴、造血島細(xì)胞團(tuán)；過濾后的骨髓液通過流速計，流速計能連續(xù)監(jiān)測骨髓液在導(dǎo)管中實(shí)時的流動速度通過顯示屏顯示，并將數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)能分析出流速的變化，并確定骨髓液中是否仍然有雜質(zhì)；單片機(jī)能檢測血液泵的電壓；流量計能統(tǒng)計骨髓液最后進(jìn)入備用狀態(tài)的數(shù)量，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)；

(3)骨髓液通過流量計后進(jìn)入存儲瓶中備用；

所述流速計采用極性相關(guān)算法測量流速，具體包括：x(t)和y(t)分別是流速計中流入傳感器和流出傳感器的信號，作x(t)和y(t)的互相關(guān)函數(shù)R_xy：

R_xy(τ)＝E[x(t)y(t)]；

x(t)和y(t)的波形相似，取y(t)＝x(t-T)+N(t)，其中N(t)為干擾信號，T為骨髓從流入傳感器到流出傳感器的時間，則：

R_xy(τ)＝E[x(t-τ)y(t)]

＝E{x(t-τ)[x(t-T)+N(t)]}

＝E[x(t-τ)x(t-T)+x(t-τ)N(t)]

＝R_x(τ-T)+R_xN(τ)；

N(t)是干擾信號，N(t)與x(t)不相關(guān)，即R_xN(t)＝0，則：

R_xy(τ)＝R_x(τ-T)；

R_xy(τ-T)的波形相當(dāng)于x(t)自相關(guān)函數(shù)R_x(τ)經(jīng)過延時T得到的，對于連續(xù)的自相關(guān)函數(shù)有：

R_x(0)≥|R_x(τ)|；

則得到：

R_xy(T)≥R_xy(τ)|；

當(dāng)τ＝T時，R_xy(τ)取得最大值，互相關(guān)函數(shù)記為：

對信號進(jìn)行數(shù)字量化，舍去幅度，只取正負(fù)號量化計算，得到極性相關(guān)函數(shù)公式：

2.如權(quán)利要求1所述的骨髓采集過濾方法，其特征在于，所述血液泵設(shè)置有轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器，采用變速積分進(jìn)行控制，基于變速積分的PI表達(dá)式為：

u(k)＝u(k-1)+K_p[e(k)-e(k-1)]+NK_ie(k)；

式中，u(k)為PI調(diào)節(jié)器輸出；K_p，K_i分別為PI的比例、積分系數(shù)；e(k)為偏差信號；N為積分項(xiàng)系數(shù)；A、B為N的閾值參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的骨髓采集過濾方法，其特征在于，所述流量計統(tǒng)計骨髓液最后進(jìn)入備用狀態(tài)的數(shù)量，流量計為超聲流量計，優(yōu)化算法為：A、B為兩個超聲換能器，令A(yù)發(fā)射B接收所需時間為t_AB，B發(fā)射A接收所需時間為t_BA，Δt＝t_BA-t_AB，采用積分器對交替斷續(xù)的電壓進(jìn)行積分，并且定義第j次正向積分和反向積分結(jié)束時刻分別為t_j和t′_j，j＝1，2，3，…N，用倒相積分器，并使積分初始電壓U₀(0)＝0，則首次超聲順流傳播時間t_AB內(nèi)，用恒定輸入電壓U_i對其正向積分，結(jié)束時刻t₁的輸出電壓如下式：

式中：t₁＝t_AB，R是輸入電阻，C_I是積分電容；

在超聲逆流傳播時間t_BA內(nèi)，用絕對值與前次相等的反相恒定輸入電壓-U_i進(jìn)行反向積分，初始值是上式表示的正向積分的終末值，結(jié)束時刻t′₁的輸出電壓如下式：

反映超聲來回第一個周期傳播時間差經(jīng)轉(zhuǎn)換得到的電壓，即時差電壓；

超聲交替發(fā)射、接收N個周期，同時進(jìn)行正向和反向積分N次，每次以前次的積分終末值為初始值，得到累積時差電壓U_∑如下式：

當(dāng)N足夠大時，U_∑足夠大有利于測量，并且當(dāng)N、U_i、R、C_I一定時，由U_∑求得Δt：

式中，d為管路內(nèi)徑，C為靜止流體中的聲速，θ為超聲束與管壁間夾角，v為流體平均流速，由上式計算出流體平均速度v，求得流量。