一种检测血液中细菌的装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗诊断设备中的血培养检测领域，尤其是涉及一种检测血液中细菌的装置。


背景技术：

2.检测血液中有无细菌是诊断血流感染疾病的必要前提，败血症和菌血症等临床上的危急病症是由血液感染了细菌引起，对血流感染患者而言，能否有效快速治愈，很大程度上决定于快速、及时和准确的检测鉴定报告。
3.目前血液中有无细菌的检测方法分为侵入式和非侵入式两种，侵入式的检测方法对操作者专业技术要求高、费时费力，中间过程容易导致杂菌干扰，影响鉴定结果的准确性，这也导致其应用受到了限制。非侵入式的检测方法主要是利用细菌在血液中生长代谢产生二氧化碳作为有无细菌的检测依据，常用的检测方法有均质荧光增强法、显色分析法以及放射性同位素标记法等，这些检测方法利用二氧化碳与荧光物质或水的相互作用进行标记，通过间接的方式检测二氧化碳的存在来检测血液中有无细菌，然而这些非侵入式的检测方法均是采用间接的方式检测血液中有无细菌，这也导致检测耗时长、检测精度低和检测成本高的问题，并且需要使用多个一次性培养瓶造成环境污染的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有的技术的不足，提供了一种检测血液中细菌的装置。
5.本实用新型包括第一函数信号发生器、第二函数信号发生器、激光控制器、激光器、气体样品池、装有待测血液的培养瓶、恒温培养箱、第一锁相放大器、第二锁相放大器、高速伺服器和计算机；
6.所述的第一函数信号发生器用于产生低频锯齿波；
7.所述的第二函数信号发生器用于产生高频正弦波；
8.所述的激光控制器用于驱动激光器正常工作，同时将低频锯齿波和高频正弦波加载到激光器，对激光进行扫描并调制；
9.所述激光器发射的激光由光纤分束器分为两束，其中一束进入气体样品池，另一束进入恒温培养箱并穿过恒温培养箱中的培养瓶；
10.所述的气体样品池和培养瓶上分别装有检测激光光强衰减信号的第一光电探测器和第二光电探测器；
11.所述的第一光电探测器与第一锁相放大器连接，由第一锁相放大器解调出衰减信号的一次谐波，所述的一次谐波中心原点处的频率由所述高速伺服器锁定，并送入激光控制器，使激光器发射出固定频率的激光；
12.所述的第二光电探测器与第二锁相放大器连接，由第二锁相放大器解调出衰减信号的二次谐波峰值，并将该二次谐波峰值送入计算机。
13.进一步说，所述的第二函数信号发生器与第一锁相放大器、第二锁相放大器连接，
保证调制和解调的频率一致。
14.进一步说，所述的激光器是2004nm可调谐半导体激光器。
15.进一步说，所述的光纤分束器是将激光按1:1分为两束激光。
16.进一步说，所述的培养瓶是密闭的，里面装有一定量的培养液。
17.本实用新型的有益效果：
18.一、可以做到通过激光光强的衰减直接检测二氧化碳的存在，检测时间短。
19.二、激光光强的衰减法检测精度为0.005%，现有非侵入式的判定方法的最高精度为5%，检测精度比现有非侵入式的判定方法提高了3个数量级。
20.三、不需要任何第三方介质对二氧化碳进行标记，对细菌的生长无干扰，判定的结果更准确，同时也降低了检测成本。
21.四、培养细菌所用的培养瓶是可以多次重复使用，达到了保护环境的目的。
附图说明
22.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对实用新型的限制。在附图中：
23.图1为本实用新型的结构示意图。
24.图中：1、第二函数信号发生器，2、第一函数信号发生器，3、激光控制器，4、可调谐半导体激光器，5、气体样品池，6、第一光电探测器，7、第一锁相放大器，8、高速伺服器，9、恒温培养箱，10、培养瓶，11、第二光电探测器，12、第二锁相放大器，13、计算机，14、光纤分束器。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点叙述更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。
26.如图1所示，本实施例中的第一函数发生器2输出低频10hz锯齿波信号，第二函数发生器1输出高频20.05khz正弦波信号，两个信号叠加送入激光控制器3，驱动激光器4发射出一定波长范围内的激光，激光被光纤分束器14分为两束激光，一束激光通过入光口进入气体样品池5，在气体样品池中激光与标准浓度的二氧化碳相互作用后发生光强的衰减，激光光强衰减信号被第一光电探测器6所接收，光电探测器将光信号转化为电信号，第一锁相放大器7将衰减信号进行1f解调得到衰减信号的一次谐波，一次谐波信号具有原点对称性，其吸收中心原点处即是二次谐波信号的峰值，调节高速伺服器8锁定一次谐波中心原点处的频率，并将锁定的频率送入激光控制器3，使激光器4发射出固定频率的激光，该频率的激光对二氧化碳最为敏感，从而达到频率锁定的目的。另一束被频率锁定的激光进入恒温培养箱9，并穿过培养瓶10，激光与培养瓶内的二氧化碳相互作用，激光强度在培养瓶中发生衰减，衰减信号被第二光电探测器11所接收，第二锁相放大器12将衰减信号进行2f解调，得到衰减信号的二次谐波峰值，衰减信号的二次谐波峰值大小s与培养瓶内二氧化碳的浓度x呈正比s
∝
x，在计算机13设定一个浓度阈值，当培养瓶内二氧化碳的浓度超过这个阈值即可判定血液中有细菌。
27.上述的第一函数发生器，其输出锯齿波信号是低频的，使激光器在一定的频率范
围内进行扫描，这个频率范围覆盖了二氧化碳吸收范围；上述的第二函数发生器，其输出正弦波信号是高频的，达到调制激光的目的，并且将高频正弦波信号输入到两个锁相放大器，保证调制和解调的频率一致。
28.上述的激光器可以是2004nm可调谐半导体激光器。
29.上述的光纤分束器是将激光按1:1分为两束激光。
30.上述的气体样品池内含有标准浓度的二氧化碳。
31.上述的一次谐波是具有原点对称性，在中心原点处位置与二次谐波的峰值点位置相对应。
32.上述的固定频率的激光是指对二氧化碳最为敏感的频率。
33.上述的恒温培养箱的温度设置为36.3℃。
34.上述的培养瓶是密闭的，里面装有一定量的培养液（细菌生长繁殖所需要的营养成分），细菌在培养液中生长繁殖并伴随着生长代谢过程，代谢产物二氧化碳在培养液的上方逐渐积累；培养瓶可多次重复使用的，达到保护环境的目的。
35.上述的计算机可以实时显示培养瓶内二氧化碳浓度。
36.综上，本实用新型不仅能解决现有的非侵入式血液细菌检测判定法所带来的检测耗时长、检测成本高、使用多个一次性培养瓶造成环境污染等问题，还达到了缩减检测周期、减少误差来源、检测准确性以及大幅缩减检测成本和保护环境的目的
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。