一种用于血液分析仪的血沉检测组件及检测方法
文献发布时间:2023-06-19 19:27:02
技术领域
本公开涉及医疗计量技术,更具体地,涉及一种用于血液分析仪的血沉检测组件及检测方法。
背景技术
典型的血液分析仪吸样结构如图1,血液分析需要通过稀释液3带动待检测血液段1流动实现血沉(即红细胞沉降率)测量,稀释液3与待检测血液段1之间存在空气柱2。理想情况下,在待检测血液段1流动过程中,不应混入稀释液,才能得到精确的血沉测量结果,但实际应用中由于管壁材料以及稀释液的物理化学特性等因素的影响,管路中的稀释液流动过程中的残留会不可避免的混入待检测血液段1中,在基于聚集法血沉测量等场合,混入的稀释液会使血沉测量结果产生较大的偏差。
发明内容
旨在提供一种用于血液分析仪的血沉检测组件及检测方法,降低混入的稀释液对血沉测量结果的影响,提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
在第一方面,本公开的实施例提供了一种用于血液分析仪的血沉检测组件,所述血沉检测组件包括:检测管路,用于容纳待检测血液段,所述待检测血液段中混入有稀释液;至少两个光学检测装置,各个光学检测装置布置在所述检测管路上的不同位置处,用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联;以及控制器,其配置为:对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。
在第二方面,本公开的实施例提供了一种用于血液分析仪的血沉检测组件,所述血沉检测组件包括:检测管路,用于容纳待检测血液段;至少两个光学检测装置,各个光学检测装置布置在所述检测管路上的不同位置处,用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联;以及控制器,其配置为:对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。
在第三方面,本公开的实施例提供了一种血液分析仪,包括本公开各实施例所述的血沉检测组件。
在第四方面,本公开的实施例提供了一种血沉检测方法,包括:经由稀释液将待检测血液段吸取到检测管路,所述待检测血液段中混入有稀释液,所述稀释液与所述待检测血液段之间存在空气柱;在所述检测管路上的不同位置处布置至少两个光学检测装置,用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联;以及对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。
在第五方面,本公开的实施例提供了一种血沉检测方法,包括:经由稀释液将待检测血液段吸取到检测管路,所述待检测血液段中混入有异质,所述稀释液与所述待检测血液段之间存在空气柱;在所述检测管路上的不同位置处布置至少两个光学检测装置,用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联;以及对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。
利用根据本公开的各个实施例的用于血液分析仪的血沉检测组件及检测方法,利用至少两个光学检测装置,对检测管路中的不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行检测,来确定待检测血液段的红细胞沉降率,本公开的方法通过一次检测,获取至少多个相关参数,基于相关参数对比分析,可获得干扰最小或干扰程度满足期望的检测结果,从而提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例,并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。这样的实施例是例证性的,而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1示出血液分析仪吸样结构的基本结构示意图;
图2示出根据本公开实施例的用于血液分析仪的血沉检测组件的基本结构示意图;
图3示出了在不同稀释比下的血液样本的血沉聚集曲线的对比图示;
图4示出了通过驱动不同血液样本的全血段流过血沉测点而在血沉测点位置处获得的该血液样本的全血段扫描信号的图示;
图5示出了根据本公开实施例的血沉聚集曲线及其表征异质影响的各种参数的示意图;
图6示出了气泡对血沉聚集曲线的影响的示意图;
图7示出了本公开实施例的血沉检测方法的流程图;
图8示出了本公开实施例的血沉检测方法的另一流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述,但不作为对本公开的限定。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。
本公开的实施例提供一种用于血液分析仪的血沉检测组件,如图2所示,所述血沉检测组件包括检测管路1’、至少两个光学检测装置4和控制器5。所述检测管路1’用于容纳待检测血液段1,所述待检测血液段1中通常混入有稀释液3。一些情况下,待检测血液段1与稀释液3之间还会存在空气柱2。至少两个光学检测装置4可以包括三个光学检测装置41、42、43,如图2所示,各个光学检测装置41、42、43可以布置在所述检测管路1’上的不同位置处;这仅仅作为示例,至少两个光学检测装置4的数量和布置方式在此不做限定。各个光学检测装置可以用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联。例如,血液样本对光的传输属性的相关参数可以包括透光率、血液样本透射/散射/反射的光经由光电转换构件转换成的电信号的强度参数(例如电压幅值等)、等等。该相关参数与血液样本的红细胞沉降率是相关联的,由此通过不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数即可确定出多个对应的检测结果。
控制器5可以配置为:对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。
具体说来,通过相互比较,可以得出各个相关参数的差异,混入稀释液的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数与正常位置的血液样本对光的传输属性的相关参数相互之间存在可识别的差异(下文中会就该差异的产生原理进行具体说明),通过识别差异,就可以识别出混入稀释液的位置、没有混入稀释液的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入稀释液的位置。由此,例如扬弃混入稀释液的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,而转而利用没有混入稀释液的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入稀释液的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来求取所述待检测血液段的红细胞沉降率,可以显著减少甚至消除稀释对于最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果的影响。
进一步地,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行相互整合可以采用各种方式来实现,例如但不限于求平均或中值等的代表值、求互相关值等等。通过相互整合,能够弱化甚至消除在各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数之间由于稀释导致的相较正常值的差异,从而使得最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果更具鲁棒性且更准确。
也就是说,控制器5可以利用不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数的多个检测结果,进行当前检测信息的包括相互比较和/或相互整合的结合分析,而不依赖于预设的基准信息。当前的检测结果相较预先设定的通用的基准信息更能体现受检对象的个体差异性,也能够反馈当前血沉检测组件的个体差异性,因此,对其进行相互比较和/或相互整合,相较与预先设定的通用的基准信息进行对比,能够显著减少由于受检对象和血沉检测组件的个体差异性带来的偏差,从而得到更鲁棒性且更准确的血沉检测结果。
以上以对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行相互比较和/或整合为例,进行说明。这些实现方式能够顺利转用于对由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较或整合,在此不赘述。
进一步说来,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行相互比较和/或整合,包括对相关参数自身直接进行相互比较和/或整合,也包括对相关参数的衍生参数进行相互比较和/或整合。也就是说,可以先对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行中间处理(即衍生处理,但尚未得到对应的血沉检测结果),再对中间处理结果进行相互比较和/或整合,从而实现对相关参数的间接的相比比较和/或整合。例如,在血液样本对光的传输属性的相关参数为透光率经由光电转换构件转换而形成的电压幅值的情况下,中间处理结果可以是电压幅值的时域强度变化曲线,可以是该时域强度变化曲线在最低强度值上方的曲线下积分面积,可以是该时域强度变化曲线的最低强度值、该时域强度变化曲线的最高强度值及其相对于最低强度值的差值,等等,在此不赘述。通过中间处理结果的相互比较和/或整合也可以减少甚或消除稀释对最终血沉检测结果的不利影响。
在一些实施例中控制器5可以包括处理器、存储器及通信总线。所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信。处理器可以是包括一个以上通用处理设备的处理设备,诸如微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。更具体地,该处理器可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、运行其他指令集的处理器或运行指令集的组合的处理器。该处理器还可以是一个以上专用处理设备,诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、片上系统(SoC)等。
由于稀释液在管壁中的残留,造成血液样品的稀释,在血沉检测的正常操作情况下,稀释比通常为10%以下,甚至5%以下,通常范围的稀释比(0-10%)下,血沉测量结果可能随稀释比增大而反向降低,如图3所示。在一些聚集法血沉分析仪上,血沉测量点处血液样本的最大稀释比在5%以内。
发明人对此范围内的各种稀释比的血液样本进行了对比测量实验,得到的结果如表1所示,证实了在10%以下的稀释比范围内,血沉测量结果可能随稀释比增大而反向降低。
表1
在一些实施例中,所述传输属性包括透光率。结合图3和表1的验证结果,对于血沉分析仪正常操作下的通常稀释比来说,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率可以简化如下。基于所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来确定对应的各个不同位置的血液样本的红细胞沉降率;并在确定的对应的各个不同位置的血液样本的红细胞沉降率中,选择最大的红细胞沉降率,作为所述待检测血液段的红细胞沉降率。
实际应用中,在稀释液的通常稀释比下,混入越多,红细胞沉降率越低,而当稀释液的稀释比超过一定范围,则血沉测量结果随稀释比增大而降低的关系可能不再成立。可以根据在所述待检测血液段中混入的稀释液的稀释比是否低于第一阈值,第一阈值例如为4%-10%,来判定该稀释比是否在通常稀释比范围内,所述通常稀释比范围使得血沉测量结果随稀释比增大而降低。第一阈值可以定义为使得在以低于所述第一阈值的稀释比混入稀释液的情况下,确保红细胞沉降率随着稀释比增大而降低。在以高于所述第一阈值的稀释比混入稀释液的情况下,红细胞沉降率可能随着稀释比增大而增大。在第一阈值的选择上可以保留裕量,以确保低于所述第一阈值的稀释比混入稀释液的情况下,红细胞沉降率会随着稀释比增大而降低。从而,在低于第一阈值的情况下,多个位置所得的红细胞沉降率中最大的那个就是受稀释液影响最小的,可以直接选择其作为待检测血液段的红细胞沉降率。通过这样的方式,数据处理简单,并且能够达到提高检测结果的准确性的技术效果。
图4示出了通过驱动不同血液样本的全血段流过血沉测点而在血沉测点位置处获得的该血液样本的全血段扫描信号的图示。如图4的各条曲线所示,不同灰度曲线对应不同段的血样,在同一段血样中,不同位置(对应于不同时间点)的子血样在光照下所透射/反射/散射的光线由光电转换构件转换而成的电信号的幅值仍有不同。可见,同一段血段不同位置处所得的电信号的幅值会因稀释影响程度不同而不同,这些不同位置中,会有一些位置受稀释影响程度较大,另一些位置受稀释影响程度较小。在一些实施例中,可以基于由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的诸如透光率的传输属性的相关参数,以如下方式来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。可以为所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,确定稀释影响参数。所述稀释影响参数表征该位置受稀释影响的程度,具体说来,在通常稀释比范围内,所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的水平越高,其受稀释影响的程度越小。
在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线在最低强度值上方的曲线下积分面积、所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的最低强度值、所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的最高强度值及其相对于最低强度值的差值、以及所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间中的至少一种。
图5示出了根据本公开实施例的血沉聚集曲线及其表征异质影响的各种参数的示意图。在此以稀释液作为混入待检测血液段的异质的示例,但须知异质不限于此,还可以包括气泡、特殊属性的血液段等等。下文中还会结合其他类型的异质对本公开进行说明。
图5所示的血沉聚集曲线用作本文中的“所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线”的示例,其可以是血沉检测流程中由诸如光电二极管的光电转换构件转换得到的时域上的电压信号等等。
具体说来,在一些实施例中,每个光学检测装置可以包括发光构件和光电转换构件,发光构件用于对待检测血液段进行照射,由待检测血液段对照射光线进行透射、反射、散射等各种光学传输后,出射的光线可由所述光电转换构件接收并转换为电信号输出,其输出的电学信号的时域强度变化曲线可以用作所述血液样本对光的传输属性的相关参数。检测管路与光学检测装置可以一体设置或者也可以分开设置,即检测管路可以不固定在光学检测装置处,检测管路可以随采样针至少在一个运动方向上移动,也就是说检测管路和采样针至少一个运动方向上静止设置。利用负压将血液样本吸取至位于光学检测装置处的检测管路(由于采样针连接至管路,实际上采样针移动时,管路也在光学检测装置中移动,因此,采样针采完样之后,将血液样本运输至位于光学检测装置处的那段管路即为检测管路)进行检测。在一些实施例中,光学检测装置与检测管路对应设置,用于对检测管路中的血液样本进行光照射并且检测检测管路中的血液样本对光的吸收或散射程度,以获取血液样本的红细胞沉降率。
参见图5,所述稀释影响参数可以包括该时域强度变化曲线501的基线(即最低强度值对应的基准线,如图5中base线)上方的曲线下积分面积(AUC)502(即base线与时域强度变化曲线501之间的积分面积)。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括该曲线的最低强度值503。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括曲线的最高强度值504及其相对于最低强度值的差值505。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括该曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间506,等等。
接着,可以基于所确定的稀释影响参数,确定所检测的各个相关参数中受稀释影响最小的相关参数;以及对所确定的受稀释影响最小的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。通过确定稀释影响参数的方式,能够从血液样本对光的传输属性的相关参数精确分析出受影响最小的相关参数,从而据此所确定出的待检测血液段的红细胞沉降率受稀释影响最小,提高检测结果的可靠性。经由针对“所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线”定义更鲁棒性的稀释影响参数,相较直接选择最大的红细胞沉降率,能够更有效地避免个别位置的红细胞沉降率的检测偏差带来的不利影响。
本公开的实施例还提供一种用于血液分析仪的血沉检测组件,所述血沉检测组件的结构类似于图2中所示的结构,其能够减少待检测血液段中混入的各种异质对于最终红细胞沉降率的不利影响。相较图2所示的血沉检测组件的区别在于,待检测血液段中混入有异质。控制器5可以配置为:对由所述至少两个光学检测装置41、42、43所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联。例如,血液样本对光的传输属性的相关参数可以包括透光率、血液样本透射/散射/反射的光经由光电转换构件转换成的电信号的强度参数(例如电压幅值等)等等。该相关参数与血液样本的红细胞沉降率是相关联的,由此通过不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数即可确定出多个对应的检测结果。每个光学检测装置包括发光构件和光电转换构件,所述光电转换构件输出的电学信号的时域强度变化曲线用作所述血液样本对光的传输属性的相关参数,具体的光电转换构件的结构在此不做赘述。
由于异质的混入会对红细胞沉降率的检测带来影响,例如由于稀释液在管壁中的残留,造成血液样品的稀释,在血沉检测的正常操作情况下,稀释比通常为10%以下,甚至5%以下,通常范围的稀释比(0-10%)下,血沉测量结果可能随稀释比增大而反向降低。又比如待检测血液段混有气泡,由于气泡的存在,也会对血沉测量结果带来干扰,并且气泡的大小也会影响到检测的结果。利用本公开的检测组件可以在至少两个不同位置处进行检测,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。具体说来,通过相互比较,可以得出各个相关参数的差异,混入异质的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数与正常位置的血液样本对光的传输属性的相关参数相互之间存在可识别的差异,通过识别差异,就可以识别出混入异质的位置、没有混入异质的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入异质的位置。由此,例如扬弃混入异质的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,而转而利用没有混入异质的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入异质的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来求取所述待检测血液段的红细胞沉降率,可以显著减少甚至消除稀释对于最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果的影响。
对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行相互整合可以采用各种方式来实现。又例如,相互整合也可以包含对不同位置的相关参数求取代表值,求互相关值等等,代表值可以是例如均值、中值等,从而减少个别显著受稀释液影响的位置对最终血沉检测结果的影响。又例如,且相互整合也可以适用于各个不同位置的相关参数独立确定的多个血沉检测结果,在此不赘述。通过相互整合,能够弱化甚至消除在各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数之间由于异质导致的相较正常值的差异,从而使得最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果更具鲁棒性且更准确。
也就是说,控制器5可以利用不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数的多个检测结果,进行当前检测信息的包括相互比较和/或相互整合的结合分析,而不依赖于预设的基准信息。当前的检测结果相较预先设定的通用的基准信息更能体现受检对象的个体差异性,也能够反馈当前血沉检测组件的个体差异性,因此,对其进行相互比较和/或相互整合,相较与预先设定的通用的基准信息进行对比,能够显著减少由于受检对象和血沉检测组件的个体差异性带来的偏差,从而得到更鲁棒性且更准确的血沉检测结果。
以上以对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行相互比较和/或整合为例,进行说明。这些实现方式能够顺利转用于对由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较或整合,在此不赘述。
在一些实施例中,所述混入异质包括稀释液和/或气泡,稀释对时域强度变化曲线的影响包括使得时域强度变化曲线的代表性强度值减少,实际应用中,在稀释液的通常稀释比下,混入越多,红细胞沉降率越低,而当稀释液的稀释比超过一定范围,则血沉测量结果随稀释比增大而降低的关系可能不再成立。可以根据在所述待检测血液段中混入的稀释液的稀释比是否低于第一阈值,第一阈值例如为4%-10%,来判定该稀释比是否在通常稀释比范围内,所述通常稀释比范围使得血沉测量结果随稀释比增大而降低。在第一阈值的选择上可以保留裕量,以确保低于所述第一阈值的稀释比混入稀释液的情况下,红细胞沉降率会随着稀释比增大而降低。从而,在低于第一阈值的情况下,多个位置所得的红细胞沉降率中最大的那个就是受稀释液影响最小的,可以直接选择其作为待检测血液段的红细胞沉降率。通过这样的方式,数据处理简单,并且能够达到提高检测结果的准确性的技术效果。
图4的各条曲线所示,不同灰度曲线对应不同段的血样,在同一段血样中,不同位置(对应于不同时间点)的子血样在光照下所透射/反射/散射的光线由光电转换构件转换而成的电信号的幅值仍有不同。图5示出了根据本公开实施例的血沉聚集曲线及其表征异质影响的各种参数的示意图。在此以稀释液作为混入待检测血液段的异质的示例,但须知异质不限于此,还可以包括气泡、特殊属性的血液段等等。
具体说来,在一些实施例中,每个光学检测装置可以包括发光构件和光电转换构件,发光构件用于对待检测血液段进行照射,由待检测血液段对照射光线进行透射、反射、散射等各种光学传输后,出射的光线可由所述光电转换构件接收并转换为电信号输出,其输出的电学信号的时域强度变化曲线可以用作所述血液样本对光的传输属性的相关参数。检测管路与光学检测装置可以一体设置或者也可以分开设置,即检测管路可以不固定在光学检测装置处,检测管路可以随采样针至少在一个运动方向上移动,也就是说检测管路和采样针至少一个运动方向上静止设置。利用负压将血液样本吸取至位于光学检测装置处的检测管路(由于采样针连接至管路,实际上采样针移动时,管路也在光学检测装置中移动,因此,采样针采完样之后,将血液样本运输至位于光学检测装置处的那段管路即为检测管路)进行检测。在一些实施例中,光学检测装置与检测管路对应设置,用于对检测管路中的血液样本进行光照射并且检测检测管路中的血液样本对光的吸收或散射程度,以获取血液样本的红细胞沉降率。
由于样本处理或管路状态等因素影响,检测管路中还可能产生气泡。如图6所示,对于布置在检测管路上的光学检测装置来说,气泡会在光学检测装置检测到的信号上表现出跳变,气泡的大小会影响跳变的幅度,由此气泡所带来的跳变会使测值出现偏差或无效。
在混入异质包括稀释液和/或气泡的情况下,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率具体包括:在来自各个光学检测装置的电学信号的时域强度变化曲线中选择受稀释影响最小的时域强度变化曲线,并据此直接确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。具体的检测手段参见前述各实施例,在此不做赘述。
在混入异质包括气泡的情况下,在来自各个光学检测装置的电学信号的时域强度变化曲线中选择受气泡影响最小的时域强度变化曲线,并据此确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。也即本示例中可以直接基于测得的时域强度变化曲线来确定混入异质的影响。例如气泡对时域强度变化曲线的影响包括使得时域强度变化曲线上发生强度值的跃变。强度值的跃变可以包括跃变的强度值相对于时域强度变化曲线的最低强度值归一化后所得的相对强度跃变值。本公开的血沉检测组件通过检测到的至少两个相关参数,来确定是否存在气泡的影响。在存在气泡影响的情况下,可以选择受稀释影响最小的时域强度变化曲线,并据此确定所述待检测血液段的红细胞沉降率,从而提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
在混入异质包括稀释液和/或气泡的情况下,为来自各个光学检测装置的电学信号的时域强度变化曲线,分别确定稀释影响参数和气泡影响参数,并据此分别确定异质影响参数。在既可能存在稀释液也可能存在气泡的影响的情况下,本公开的血沉检测组件通过检测到的时域强度变化曲线分别确定稀释影响参数和气泡影响参数。在一些实施例中,所述时域强度变化曲线的代表性强度值包括所述时域强度变化曲线在最低强度值上方的曲线下积分面积、所述时域强度变化曲线的最低强度值、所述时域强度变化曲线的最高强度值及其相对于最低强度值的差值、以及所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间中的至少一种。可以参见图5,所述稀释影响参数可以包括该时域强度变化曲线501的基线(base线)上方的曲线下积分面积(AUC)502。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括该曲线的最低强度值503。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括曲线的最高强度值504及其相对于最低强度值的差值505。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括该曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间506,等等。例如气泡的影响可能表现为AUC下积分面积不同,半峰电流不同等,本公开所指的稀释影响参数和气泡影响参数还可以是根据时域强度变化曲线来确定的,比如斜率、斜率的变化率等,还可以是基于这些参数所计算出来的一个目标指标,具体的稀释影响参数在此不做限定。
接着,可以基于所确定的稀释影响参数,确定所检测的各个相关参数中受稀释影响最小的相关参数;以及基于所确定的受稀释影响最小的相关参数,确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。通过确定稀释影响参数的方式,能够从血液样本对光的传输属性的相关参数精确分析出受影响最小的相关参数,从而据此所确定出的待检测血液段的红细胞沉降率受稀释影响最小,提高检测结果的可靠性。经由针对“所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线”定义更鲁棒性的稀释影响参数,相较直接选择最大的红细胞沉降率,能够更有效地避免个别位置的红细胞沉降率的检测偏差带来的不利影响。
通过本公开的血沉检测组件在管路上布置多处光学检测装置,可以分别获取多个测量结果分析出受影响最小检测结果,即使在检测管路混入异质的情况下,也能得到理想的受干扰小的检测结果,提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
本公开的实施例还提供一种血沉检测方法,如图7所示,本公开的血沉检测方法始于步骤S701经由稀释液将待检测血液段吸取到检测管路,所述待检测血液段中混入有稀释液,所述稀释液与所述待检测血液段之间存在空气柱。
接着在步骤S702在所述检测管路上的不同位置处布置至少两个光学检测装置,用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联。至少两个光学检测装置布置在所述检测管路上的不同位置处。光学检测装置的数量以及布置方式在此不做限定,例如可以设置两个光学检测装置或者三个光学检测装置沿管路布置。各个光学检测装置用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联。通过不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数即可确定出多个检测结果。
最后在步骤S703对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。由于稀释液在管壁中的残留,造成血液样品的稀释,在实际检测中,血沉测量结果可能随稀释比增大而反向降低,也可能随稀释比的增大而增大,通过多个检测结果可以整合分析出待检测血液段的红细胞沉降率,使得得到的最终的检测结果是受稀释液干扰最小的。
具体说来,通过相互比较,可以得出各个相关参数的差异,混入稀释液的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数与正常位置的血液样本对光的传输属性的相关参数相互之间存在可识别的差异(下文中会就该差异的产生原理进行具体说明),通过识别差异,就可以识别出混入稀释液的位置、没有混入稀释液的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入稀释液的位置。由此,例如扬弃混入稀释液的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,而转而利用没有混入稀释液的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入稀释液的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来求取所述待检测血液段的红细胞沉降率,可以显著减少甚至消除稀释对于最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果的影响。
进一步地,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行相互整合可以采用各种方式来实现,例如但不限于求平均或中值等的代表值、求互相关值等等。通过相互整合,能够弱化甚至消除在各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数之间由于稀释导致的相较正常值的差异,从而使得最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果更具鲁棒性且更准确。
也就是说,控制器5可以利用不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数的多个检测结果,进行当前检测信息的包括相互比较和/或相互整合的结合分析,而不依赖于预设的基准信息。当前的检测结果相较预先设定的通用的基准信息更能体现受检对象的个体差异性,也能够反馈当前血沉检测组件的个体差异性,因此,对其进行相互比较和/或相互整合,相较与预先设定的通用的基准信息进行对比,能够显著减少由于受检对象和血沉检测组件的个体差异性带来的偏差,从而得到更鲁棒性且更准确的血沉检测结果。
利用本公开的血沉检测方法可以获得至少两个不同位置处的检测结果,并采取针对稀释液影响的方式进行相互比较和/或相互整合,可以先对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数进行中间处理(即衍生处理,但尚未得到对应的血沉检测结果),再对中间处理结果进行相互比较和/或整合,从而实现对相关参数的间接的相比比较和/或整合。例如,在血液样本对光的传输属性的相关参数为透光率经由光电转换构件转换而形成的电压幅值的情况下,中间处理结果可以是电压幅值的时域强度变化曲线,可以是该时域强度变化曲线在最低强度值上方的曲线下积分面积,可以是该时域强度变化曲线的最低强度值、该时域强度变化曲线的最高强度值及其相对于最低强度值的差值,等等,在此不赘述。通过中间处理结果的相互比较和/或整合也可以减少甚或消除稀释对最终血沉检测结果的不利影响。
由于稀释液在管壁中的残留,进而对基于透光率测量的血液分析结果产生干扰。在一些实施例中,所述传输属性包括透光率,对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率具体包括:基于所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来确定对应的各个不同位置的血液样本的红细胞沉降率。在确定的对应的各个不同位置的血液样本的红细胞沉降率中,选择最大的红细胞沉降率,作为所述待检测血液段的红细胞沉降率。在稀释液的通常稀释比下,混入越多,红细胞沉降率越低,而当稀释液的稀释比超过一定范围,则血沉测量结果随稀释比增大而增大。在所述待检测血液段中混入的稀释液的稀释比低于第一阈值的情况下,作为一种结合分析的方式,第一阈值可以定义为使得:在以低于所述第一阈值的稀释比混入稀释液的情况下,红细胞沉降率随着稀释比增大而降低;而在以高于所述第一阈值的稀释比混入稀释液的情况下,红细胞沉降率随着稀释比增大而增大。例如所述第一阈值可以在4%-10%的范围,在低于第一阈值的情况下,可以直接选择最大的红细胞沉降率,作为待检测血液段的红细胞沉降率。通过这样的方式,数据处理简单,并且能够达到提高检测结果的准确性的技术效果。
检测管管壁上各个位置稀释液对该位置的血段的透光率的影响是不同的,图3示出了某血液样本血沉测量结果与10%以内不同稀释比的关系。在所用的某款聚集法血沉分析仪上,测量点处血样的最大稀释程度在5%以内。图4所示的稀释后的全血段透光率信号,理论分析和实验均表明,同一段血样中,不同位置的稀释比仍有不同。如图4为驱动全血段流过测点,在血沉测点位置处获得的全血段扫描信号,不同灰度曲线对应不同样本。可见同一段血段不同位置处的信号因稀释不同而不同,则测量的位置不同,测量结果均不同。在所述待检测血液段中混入的稀释液的稀释比低于第一阈值的情况下,作为另一种结合分析的方式,在一些实施例中,所述传输属性包括透光率,基于由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率具体包括:为所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,确定稀释影响参数。所述稀释影响参数可以包括所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线在最低强度值上方的曲线下积分面积、所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的最低强度值、所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的最高强度值及其相对于最低强度值的差值、以及所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间中的至少一种。基于所确定的稀释影响参数,确定所检测的各个相关参数中受稀释影响最小的相关参数;以及基于所确定的受稀释影响最小的相关参数,确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。通过确定稀释影响参数的方式能够从血液样本对光的传输属性的相关参数精确分析出受影响最小的参数,从而所确定出的待检测血液段的红细胞沉降率能够获得不受干扰或干扰最小的检测结果(例如最高值或者最低值或者平均值等等),提高检测结果的可靠性。
在一些实施例中,每个光学检测装置可以包括发光构件和光电转换构件,所述光电转换构件输出的电学信号的时域强度变化曲线用作所述血液样本对光的传输属性的相关参数。检测管路与光学检测装置可以一体设置或者也可以分开设置,即检测管路可以不固定在光学检测装置处,检测管路可以随采样针至少在一个运动方向上移动,也就是说检测管路和采样针至少一个运动方向上静止设置。利用负压将血液样本吸取至位于光学检测装置处的检测管路(由于采样针连接至管路,实际上采样针移动时,管路也在光学检测装置中移动。在一些实施例中,光学检测装置与检测管路对应设置,用于对检测管路中的血液样本进行光照射并且检测检测管路中的血液样本对光的吸收或散射程度,以获取血液样本的红细胞沉降率。
通过本公开的血沉检测组件在管路上布置多处光学检测装置,可以分别获取多个测量结果分析出受影响最小检测结果,提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
本公开的实施例还提供一种血沉检测方法,如图8所示,本公开的血沉检测方法始于步骤S801经由稀释液将待检测血液段吸取到检测管路,所述待检测血液段中混入有异质,所述稀释液与所述待检测血液段之间存在空气柱。
接着在步骤S802在所述检测管路上的不同位置处布置至少两个光学检测装置,光学检测装置的数量以及布置方式在此不做限定。光学检测装置用于对所述检测管路中的不同位置的血液样本进行光照射,并检测各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,该传输属性与血液样本的红细胞沉降率相关联。
最后在步骤S803中对由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数或由其分别得出的各个位置的血液样本的红细胞沉降率进行相互比较和/或整合,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。
由于异质的混入会对红细胞沉降率的检测带来影响,例如待检测血液段混入稀释液之后在一定稀释比范围内,血沉测量结果随稀释比增大而反向降低,但当稀释比超过一定范围,则血沉测量结果随稀释比增大而增大。又比如待检测血液段混有气泡,由于气泡的存在,也会对血沉测量结果带来干扰,并且气泡的大小也会影响到检测的结果。具体说来,通过相互比较,可以得出各个相关参数的差异,混入异质的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数与正常位置的血液样本对光的传输属性的相关参数相互之间存在可识别的差异(下文中会就该差异的产生原理进行具体说明),通过识别差异,就可以识别出混入异质的位置、没有混入异质的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入异质的位置。由此,例如扬弃混入异质的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,而转而利用没有混入异质的位置、或者在各个位置中不大可能(或最不可能)混入异质的位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来求取所述待检测血液段的红细胞沉降率,可以显著减少甚至消除稀释对于最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果的影响。
具体的对光的传输属性的相关参数进行相互整合可以采取多种方式,例如但不限于求平均或中值等的代表值、求互相关值等等。通过相互整合,能够弱化甚至消除在各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数之间由于异质导致的相较正常值的差异,从而使得最终待检测血液段的红细胞沉降率的检测结果更具鲁棒性且更准确。通过相互比较和/或相互整合的结合分析,而不依赖于预设的基准信息。当前的检测结果相较预先设定的通用的基准信息更能体现受检对象的个体差异性,也能够反馈当前血沉检测组件的个体差异性,因此,对其进行相互比较和/或相互整合,相较与预先设定的通用的基准信息进行对比,能够显著减少由于受检对象和血沉检测组件的个体差异性带来的偏差。
在一些实施例中,所述混入异质包括稀释液和/或气泡,每个光学检测装置包括发光构件和光电转换构件,所述光电转换构件输出的电学信号的时域强度变化曲线用作所述血液样本对光的传输属性的相关参数,具体的光电转换构件的结构在此不做赘述。稀释对时域强度变化曲线的影响包括使得时域强度变化曲线的代表性强度值减少,稀释液对红细胞沉降率ESR检测的影响还可以参见前述,在此不做赘述。由于样本处理或管路状态等因素影响,检测管路中还可能产生气泡。对于布置在检测管路上的光学检测装置来说,如图6所示,气泡会在信号上表现出跳变,气泡的大小会影响跳变的幅度,由此气泡所带来的跳变会使测值出现偏差或无效。在混入异质包括稀释液和/或气泡的情况下,基于由所述至少两个光学检测装置所检测的各个不同位置的血液样本对光的传输属性的相关参数,来确定所述待检测血液段的红细胞沉降率具体包括:在来自各个光学检测装置的电学信号的时域强度变化曲线中选择受稀释影响最小的时域强度变化曲线,并据此直接确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。具体的检测手段参见前述各实施例,在此不做赘述。
在混入异质包括气泡的情况下,在来自各个光学检测装置的电学信号的时域强度变化曲线中选择受气泡影响最小的时域强度变化曲线,并据此确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。也即本示例中可以直接基于测得的时域强度变化曲线来确定混入异质的影响。例如气泡对时域强度变化曲线的影响包括使得时域强度变化曲线上发生强度值的跃变。强度值的跃变可以包括跃变的强度值相对于时域强度变化曲线的最低强度值归一化后所得的相对强度跃变值。图5示出了典型血沉聚集曲线AUC,若存在气泡的影响,则AUC曲线会存在跳变。本公开的血沉检测组件通过检测到的至少两个相关参数,来确定是否存在气泡的影响。在存在气泡影响的情况下,可以选择受稀释影响最小的时域强度变化曲线,并据此确定所述待检测血液段的红细胞沉降率,从而提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
在混入异质包括稀释液和/或气泡的情况下,为来自各个光学检测装置的电学信号的时域强度变化曲线,分别确定稀释影响参数和气泡影响参数,并据此分别确定异质影响参数。在既可能存在稀释液也可能存在气泡的影响的情况下,本公开的血沉检测组件通过检测到的时域强度变化曲线分别确定稀释影响参数和气泡影响参数。在一些实施例中,所述时域强度变化曲线的代表性强度值包括所述时域强度变化曲线在最低强度值上方的曲线下积分面积、所述时域强度变化曲线的最低强度值、所述时域强度变化曲线的最高强度值及其相对于最低强度值的差值、以及所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间中的至少一种。如图5所示,所述稀释影响参数可以包括该时域强度变化曲线501的基线上方的曲线下积分面积(AUC)502。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括该曲线的最低强度值503。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括曲线的最高强度值504及其相对于最低强度值的差值505。在一些实施例中,所述稀释影响参数可以包括该曲线的信号强度达到测量结束时间点处的信号强度的1/2所用的时间506,等等。本公开所指的稀释影响参数和气泡影响参数还可以是根据时域强度变化曲线来确定的,比如斜率、斜率的变化率等,还可以是基于这些参数计算出来的一个目标指标,具体的稀释影响参数在此不做限定。
接着,可以基于所确定的稀释影响参数,确定所检测的各个相关参数中受稀释影响最小的相关参数;以及基于所确定的受稀释影响最小的相关参数,确定所述待检测血液段的红细胞沉降率。通过确定稀释影响参数的方式,能够从血液样本对光的传输属性的相关参数精确分析出受影响最小的相关参数,从而据此所确定出的待检测血液段的红细胞沉降率受稀释影响最小,提高检测结果的可靠性。经由针对“所检测的传输属性的相关参数的时域强度变化曲线”定义更鲁棒性的稀释影响参数,相较直接选择最大的红细胞沉降率,能够更有效地避免个别位置的红细胞沉降率的检测偏差带来的不利影响。
通过本公开的血沉检测组件在管路上布置多处光学检测装置,可以分别获取多个测量结果分析出受影响最小检测结果,即使在检测管路混入异质的情况下,也能得到理想的受干扰小的检测结果,提高检测结果的可靠性,提高血液分析性能。
本公开的实施例还提供一种血液分析仪,包括本公开各实施例所述的血沉检测组件。
此外,尽管已经在本文中描述了示例性实施例,其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如,各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释,并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例,其示例将被解释为非排他性的。因此,本说明书和示例旨在仅被认为是示例,真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外,在上述具体实施方式中,各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反,本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而,以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中,其中每个权利要求独立地作为单独的实施例,并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
以上实施例仅为本公开的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
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