利用气泡检测的全血混合监控系统的制作方法

1.本发明涉及全血混合领域，尤其涉及一种利用气泡检测的全血混合监控系统。


背景技术：

2.血浆置换(pe)是将全血引出体外分离成血浆和细胞成分，将患者的血浆舍弃，然后以同等速度将新鲜血浆、白蛋白溶液、平衡液等血浆代用品代替分离出的血浆回输进体内的过程，达到减轻病理损害、清除致病物质的目的。血浆置换已经成为一种常见的体外循环血液净化疗法。
3.血浆置换无绝对禁忌证，相对禁忌证包括：
①
对血浆、人血清蛋白、肝素等有严重过敏史；
②
药物难以纠正的全身循环衰竭；
③
非稳定期的心、脑梗死；
④
脑出血或重度脑水肿伴有脑疝；
⑤
存在精神障碍不能很好配合治疗者；
⑤
活动性出血，严重出、凝血障碍者。
4.执行血浆置换前需要嘱咐患者治疗前进食，防止空腹治疗易发生低血糖，治疗前充分评估患者有无过敏史、血型、凝血酶原时间及基本生命体征。床旁备氧气及抢救药物多巴胺、地塞米松、肾上腺素等。做好安全防护，防止意外发生。
5.但是，在当前的血浆分离器中缺乏对其运行状态下的气泡产生状态的监测和判断，导致无法对产生气泡的危害情况进行现场判断。


技术实现要素：

6.本发明至少具有以下两个关键的发明点：
7.(1)使用血浆分离器以将抽出的肝功能患者的血液分离成血浆和血细胞，并对分离出来的血细胞和健康人体的血浆的混合场景进行即时监控；
8.(2)基于气泡几何外形识别出各个气泡目标，根据所述各个气泡目标的数量计算对应的混合质量等级，所述各个气泡目标的数量越多，计算获得的对应的混合质量等级越低。
9.根据本发明的一方面，提供了一种利用气泡检测的全血混合监控系统，所述系统包括：
10.血液抽取设备，用于将肝功能患者的血液从所述肝功能患者的体内抽出；
11.血浆分离器，与所述血液抽取设备连接，用于将抽出的肝功能患者的血液分离成血浆和血细胞以分别送往第一供应管道和第二供应管道；
12.第一供应管道，其一端与所述血浆分离器的第一开口连通，另一端与废弃血浆储存容器连通，用于将分离出来的血浆送往所述废弃血浆储存容器；
13.第二供应管道，其一端与所述血浆分离器的第二开口连通，另一端与混合容器连通；
14.血浆输送管道，其一端与血浆供应机构连通，另一端与所述混合容器连通，用于将健康人体的血浆输送到所述混合容器；
15.混合容器，用于接收分离出来的血细胞和健康人体的血浆并将二者进行混合，以
获得相应的全血液体；
16.血栓送返设备，其一端与所述混合容器连通，另一端埋设在所述肝功能患者的体内，以将混合获得的全血液体送返所述肝功能患者的体内；
17.纽扣成像仪，封装在所述混合容器的顶部的管壁上，用于对分离出来的血细胞和健康人体的血浆的混合场景执行成像动作，以获得混合场景图像；
18.气泡辨识设备，与所述纽扣成像仪连接，用于基于气泡几何外形从所述混合场景图像中识别出各个气泡目标，根据所述各个气泡目标的数量计算对应的混合质量等级；
19.其中，根据所述各个气泡目标的数量计算对应的混合质量等级包括：所述各个气泡目标的数量越多，计算获得的对应的混合质量等级越低。
20.本发明的利用气泡检测的全血混合监控系统运行稳定、安全有效。由于能够对血浆分离器的分离现场的气泡进行实时监测，实现了对分离出来的血细胞和健康人体的血浆的混合场景的即时监控。
具体实施方式
21.下面将对本发明的利用气泡检测的全血混合监控系统的实施方案进行详细说明。
22.人工肝脏简称为人工肝，英文名称artificial extracorporeal liver support，它作为独立于其人工器官而存在的历史并不长。人工肝的研究始于20世纪50年代，1956年sorrentino证明了新鲜肝组织匀浆能代谢酮体，巴比妥和氨，首次提出了"人工肝脏"的概念。
23.人工肝脏是借助体外机械，化学或生物性装置，暂时或部分替代肝脏功能，从而协助治疗肝脏功能不全或相关疾病。人工肝与一般内科药物治疗的最大区别在于，前者主要通过"功能替代"治病，后者主要通过"功能加强"治病。因此，在临床应用此项新技术时要特别注意适应症的鉴别，每种疗法各有利弊，要因人因病选用。
24.当前在人工肝的使用过程中，无法对血浆分离器的分离现场的气泡进行实时监测，导致无法对分离出来的血细胞和健康人体的血浆的混合场景进行即时监控。
25.为了克服上述不足，本发明搭建了一种利用气泡检测的全血混合监控系统，能够有效解决相应的技术问题。
26.根据本发明实施方案示出的利用气泡检测的全血混合监控系统包括：
27.血液抽取设备，用于将肝功能患者的血液从所述肝功能患者的体内抽出；
28.血浆分离器，与所述血液抽取设备连接，用于将抽出的肝功能患者的血液分离成血浆和血细胞以分别送往第一供应管道和第二供应管道；
29.第一供应管道，其一端与所述血浆分离器的第一开口连通，另一端与废弃血浆储存容器连通，用于将分离出来的血浆送往所述废弃血浆储存容器；
30.第二供应管道，其一端与所述血浆分离器的第二开口连通，另一端与混合容器连通；
31.血浆输送管道，其一端与血浆供应机构连通，另一端与所述混合容器连通，用于将健康人体的血浆输送到所述混合容器；
32.混合容器，用于接收分离出来的血细胞和健康人体的血浆并将二者进行混合，以获得相应的全血液体；
33.血栓送返设备，其一端与所述混合容器连通，另一端埋设在所述肝功能患者的体内，以将混合获得的全血液体送返所述肝功能患者的体内；
34.纽扣成像仪，封装在所述混合容器的顶部的管壁上，用于对分离出来的血细胞和健康人体的血浆的混合场景执行成像动作，以获得混合场景图像；
35.气泡辨识设备，与所述纽扣成像仪连接，用于基于气泡几何外形从所述混合场景图像中识别出各个气泡目标，根据所述各个气泡目标的数量计算对应的混合质量等级；
36.其中，根据所述各个气泡目标的数量计算对应的混合质量等级包括：所述各个气泡目标的数量越多，计算获得的对应的混合质量等级越低。
37.接着，继续对本发明的利用气泡检测的全血混合监控系统的具体结构进行进一步的说明。
38.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
39.所述血浆分离器通过其第三开口与所述血液抽取设备的一端连通，所述血液抽取设备的另一端埋设在所述肝功能患者的体内；
40.其中，所述气泡辨识设备包括气泡分析子设备和质量判断子设备，所述气泡分析子设备和所述质量判断子设备连接。
41.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
42.所述气泡分析子设备与所述纽扣成像仪连接，用于基于气泡几何外形从所述混合场景图像中识别出各个气泡目标。
43.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
44.所述质量判断子设备用于根据所述各个气泡目标的数量计算对应的混合质量等级。
45.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
46.所述气泡辨识设备还包括信号输入子设备和信号输出子设备，所述信号输入子设备、所述气泡分析子设备、所述质量判断子设备和所述信号输出子设备依次连接。
47.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
48.所述气泡辨识设备具有串行通信接口，用于接收外部输入的串行通信数据。
49.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
50.所述纽扣成像仪具有并行通信接口，用于接收外部输入的并行通信数据，所述并行通信接口的位数为8位或16位。
51.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
52.所述血栓送返设备与iic控制总线连接，用于接收所述iic控制总线发送的各种控制命令，所述各种控制命令用于分别配置所述血栓送返设备的各个工作参数；
53.其中，所述气泡辨识设备、所述纽扣成像仪和所述血栓送返设备共用同一时钟产生设备，所述时钟产生设备为一石英振荡器。
54.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中还可以包括：
55.内容显示设备，与所述气泡辨识设备连接，用于接收并显示所述气泡辨识设备的工作状态。
56.在所述利用气泡检测的全血混合监控系统中：
57.所述内容显示设备还与所述纽扣成像仪连接，用于接收并显示所述纽扣成像仪的
工作状态。
58.另外，所述纽扣成像仪内置有cmos图像传感器。cmos图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与ccd有着共同的历史渊源。cmos图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、ad转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
59.在cmos图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如ad转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的dsp器件与cmos器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。
60.1963年morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为cmos图像传感器发展的开端。1995年低噪声的cmos有源像素传感器单片数字相机获得成功。
61.cmos图像传感器具有以下几个优点：1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是cmos图像传感器在功能上优于ccd的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，cmos图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，cmos图像传感器潜在的抗辐射性能相对于ccd性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用cmos图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，cmos图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于cmos图像传感器相对优越的性能，使得cmos图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。
62.可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。