[發(fā)明專利]一種凝血分析系統(tǒng)進(jìn)行凝血分析的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010714098.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111735970B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許行尚;杰弗瑞·陳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京嵐煜生物科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/86
• 分類號(hào): G01N33/86
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

1.一種凝血分析系統(tǒng)進(jìn)行凝血分析的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1：CPU核心處理模塊產(chǎn)生脈沖電壓信號(hào)，并施加給反應(yīng)區(qū)的待檢測(cè)血液樣本，激發(fā)待檢測(cè)血液樣本將反應(yīng)腔室的電路導(dǎo)通，待檢測(cè)血液樣本與反應(yīng)腔室的反應(yīng)試劑進(jìn)行反應(yīng)并開(kāi)始凝固，待檢測(cè)血液樣本與反應(yīng)試劑進(jìn)行反應(yīng)引起電流信號(hào)的變化；S2：由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行處理與計(jì)算，得出凝血指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果；所述步驟S2具體為：

S21：信號(hào)調(diào)理電路模塊對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行運(yùn)放處理，并將信號(hào)傳輸給ADC數(shù)據(jù)采集模塊；

S22：ADC數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并傳輸給指數(shù)平滑濾波模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑濾波處理，濾除數(shù)據(jù)中的異常值以及雜波信號(hào)，使數(shù)據(jù)曲線平滑；

S23：拐點(diǎn)查找模塊將數(shù)據(jù)代入構(gòu)建的模型，使用基于最小二乘擬合的算法，判斷有無(wú)拐點(diǎn)，若有拐點(diǎn)則返回拐點(diǎn)位置，若沒(méi)有則返回一個(gè)標(biāo)記值；

S24：結(jié)果顯示模塊對(duì)曲線拐點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得凝血指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果；

所述步驟S23中構(gòu)建模型的方法包括以下步驟：

設(shè)數(shù)據(jù)區(qū)間有N個(gè)數(shù)據(jù)，再設(shè)置一觀察點(diǎn)為x_i，觀察點(diǎn)x_i之前的數(shù)據(jù)用線性直線擬合，擬合直線為其中為L(zhǎng)1曲線的參數(shù)；觀察點(diǎn)x_i后的數(shù)據(jù)也使用線性直線擬合，擬合直線為其中為L(zhǎng)2曲線的參數(shù)，分別計(jì)算擬合值與實(shí)際值的平均誤差平方和，計(jì)為代價(jià)函數(shù)J；則

前段代價(jià)函數(shù)J₁為：

后段代價(jià)函數(shù)J₂為：

設(shè)前段代價(jià)系數(shù)為α，后段代價(jià)系數(shù)為β，取兩者的加權(quán)平均值為數(shù)據(jù)總代價(jià)函數(shù)J_s，

J_s＝αJ₁+βJ₂；

從而獲得總代價(jià)函數(shù)曲線；

所述步驟S23中先根據(jù)總代價(jià)函數(shù)曲線判定是否存在拐點(diǎn)，其判定方法包括以下步驟：將總代價(jià)函數(shù)的最大值和最小值的比值設(shè)為代價(jià)函數(shù)的變化率λ，則設(shè)判定標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)值為λ₀，總代價(jià)曲線判定有拐點(diǎn)則T＝1，無(wú)拐點(diǎn)則T＝0，得出判定標(biāo)準(zhǔn)為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝血分析系統(tǒng)進(jìn)行凝血分析的方法，其特征在于，所述步驟S23中采用的是最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，從而測(cè)試所述模型的可行性；具體為：采用凝血分析儀測(cè)試一條真實(shí)的凝血曲線，在拐點(diǎn)的搜尋過(guò)程中分別選取P1、P2、P3作為三個(gè)代表性點(diǎn)，根據(jù)判斷總代價(jià)函數(shù)在觀察點(diǎn)x_i是否在最接近拐點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)最小值，從而驗(yàn)證模型的可行性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝血分析系統(tǒng)進(jìn)行凝血分析的方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

S11：CPU核心處理模塊產(chǎn)生頻率1KHz的脈沖信號(hào)以及通過(guò)DAC產(chǎn)生1V的模擬信號(hào)，并通過(guò)激勵(lì)模塊產(chǎn)生信號(hào)，產(chǎn)生頻率為1KHz的0～1V交替變化的脈沖信號(hào)，通過(guò)試劑卡連接器施加在試劑卡的公共參比電極中；

S12：在使用過(guò)程中CPU核心處理模塊控制溫育模塊通過(guò)PID算法使溫度控制在37℃±0.5的范圍內(nèi)，以便對(duì)試劑卡的反應(yīng)區(qū)進(jìn)行溫育處理；

S13：當(dāng)待測(cè)血液樣本加入試劑卡后，血液會(huì)自動(dòng)流入反應(yīng)區(qū)域，進(jìn)入反應(yīng)區(qū)域后會(huì)與固定的反應(yīng)試劑結(jié)合發(fā)生生化反應(yīng)開(kāi)始凝固，產(chǎn)生電流信號(hào)的變化；產(chǎn)生的電流信號(hào)的變化會(huì)通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路模塊將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，產(chǎn)生電壓輸出信號(hào)；

S14：在激勵(lì)信號(hào)模塊中產(chǎn)生與參比信號(hào)同頻率、同時(shí)序的外部觸發(fā)信號(hào)，并通過(guò)CPU核心處理模塊采集ADC模擬信號(hào)，采集完成后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凝血分析系統(tǒng)進(jìn)行凝血分析的方法，其特征在于，所述步驟S22中數(shù)據(jù)濾波處理采用的算法為指數(shù)平滑算法，指數(shù)平滑算法對(duì)不同的觀測(cè)值給予不同的權(quán)數(shù)，即新的觀測(cè)值給予較大的權(quán)數(shù)，之前的觀測(cè)值給予較小的權(quán)數(shù)；其公式如下：

S_t＝a×y_t+(1-a)×S_t-1 (1)

其中，S_t為t時(shí)刻的平滑值，y_t為t時(shí)刻的實(shí)際值，S_(t-1)是t-1時(shí)刻的平滑值，a為平滑常數(shù)，其取值范圍為[0，1]。