[發明專利]一種基于分離傳感膜的生理指標在線監測儀器

在審

• 申請號: 202210517809.6
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114778639A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 劉濤;金萬勤;儲震宇
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 濟南龍瑞知識產權代理有限公司 37272
• 代理人: 李穎

本發明涉及一種人體生理指標在線監測儀器，用于醫療診斷中血糖、血乳酸、轉氨酶等生理指標濃度的動態實時檢測。不同功能的分離傳感膜固定于全血儲存容器正中，浸沒于流動的全血中，通過分離傳感膜上附著的特異性生物活性物質將血液中的相應生理指標濃度信號轉換為電信號，并經過信號傳輸導線轉移到信號處理器進行分析處理，并在顯示屏上輸出血液中生理指標濃度值。該裝置操作便捷，集成化和自動化程度高，能夠實現連續、原位的生理指標實時監測功能，從而極大提高了重大手術患者圍術期安全及疑難危重患者的救治水平。

技術領域

本發明屬于人體生理指標濃度的原位在線檢測裝置技術領域，涉及一種基于分離傳感膜的生理指標在線監測儀器，可用于醫療診斷中血糖、血乳酸、谷氨酸、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶等人體生理指標濃度的原位在線檢測。

背景技術

現代醫學手術中，特別是大型手術或者危重疑難患者手術中，體內內環境的監測在保障患者圍術期安全中，具有極其重要的作用。其中，重要生理指標的快速原位檢測是最關鍵的一個環節。生理指標例如血糖、血乳酸、谷氨酸、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶等，對于維持人體器官正常生理活動以及指示生理病變具有重要的意義，且這些指標在特定情況下容易發生濃度突變，不易被及時反饋。目前，現有的血液生理指標檢測主要以血氣分析儀以及生化分析儀為主，然而這些方法存在以下弊端：1）從采血到獲得檢測結果需要5-10 min不等，具有較為嚴重的滯后性；2）這些檢測手段大多為離體間歇式檢測，無法滿足原位動態的檢測需求。此外，目前的血液分析設備多為大型化儀器，操作形式不靈活，不能實現床邊檢測。

近年來，已有研究方案提出將血液分離與生化分析兩個過程融合，構建新型的血液分離傳感膜，能夠同時滿足血清提取以及待測物識別的功能。相比于傳統檢測方法的間歇檢測，基于分理傳感膜的檢測方式能夠對生理指標有動態響應，并且該技術是一種原位分析技術，檢測過程干擾小且效率高。但是，基于分離傳感膜的研究大多集中在材料的基礎性開發，而針對分離傳感膜的實際臨床應用，目前仍舊缺乏將全血與分離傳感膜實時轉化成可顯示濃度信號的實時檢測系統，從而影響了分離傳感膜在實際臨床中的大規模應用。

發明內容

本發明針對傳統血液生理指標檢測和分離傳感膜應用過程中存在的問題提出一種新型的分離傳感膜的生理指標在線監測儀器。

為了達到上述目的，本發明是采用下述的技術方案實現的：

一種基于分離傳感膜的生理指標在線監測儀器，包括儀器本體，所述儀器本體包括全血存儲容器、分離傳感膜組件機構、血清收集容器以及信號處理模塊，全血蠕動泵前段接全血采血管，后端連接全血存儲容器，

所述分離傳感膜組件機構設置于全血存儲容器內，分離傳感膜組件機構包括作為工作電極的分離傳感膜以及對電極、參比電極；全血存儲容器上部設置有密封蓋，分離傳感膜上端連接有導管和三通，分離傳感膜底端封閉，三通出口一端電性連接信號處理模塊，另一端通過管路連接血清收集容器入口；對電極和參比電極分別設置于分離傳感膜兩側，并分別電性連接信號處理模塊；其中分離傳感膜作為工作電極，在工作電路施加電壓并識別待測物后能夠產生響應的電流反饋信號，分離傳感膜能夠將血液中組分濃度信號通過生化反應轉化為電化學信號。真空泵前端為血清收集容器，通過施加的真空壓差驅動下，全血經過分離傳感膜分離得到血清，通過管路進入血清收集容器。產生的電信號通過信號傳輸導線引出到信號處理器部分，進行信號的分析和轉換，并在顯示屏上輸出檢測結果，實現對人體內環境中生化指標的原位動態監測；

所述血清收集容器上部設有氣體管路，氣體管路連接分離傳感膜的上端，并通過接頭和三通以及密封墊，使得分離傳感膜上端只與氣體管路連通，其余地方密封，從而使得氣體管路在真空泵提供的真空壓差驅動使得全血經過分離傳感膜分離得到血清，通過管路進入血清收集容器；

所述全血存儲容器底部連接有全血入口管路和第一廢液出口管路；全血入口管路上設置有全血蠕動泵，第一廢液出口管路上設置有廢液蠕動泵，

血清收集容器底部設置連接有第二廢液出口管路；

廢液蠕動泵設于第一廢液出口管路和第二廢液出口管路之間。