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全自动生化分析仪控制系统的研究

全自动生化分析仪控制系统的研究

作者：王丽秋中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

学位级别：硕士

全自动生化分析仪是医疗机构进行临床诊断所必需的仪器之一，主要用于测定人体体液中的各种生化指标，本论文工作是结合国家九五科技攻关项目“全自动生化分析仪的研制与开发”课题开展的。本论文首先阐述了生化分析仪国内外的发... 详细信息

全自动生化分析仪是医疗机构进行临床诊断所必需的仪器之一，主要用于测定人体体液中的各种生化指标，本论文工作是结合国家九五科技攻关项目“全自动生化分析仪的研制与开发”课题开展的。本论文首先阐述了生化分析仪国内外的发展状况，介绍了生化分析仪的工作原理;依据全自动生化分析仪的控制任务情况，确定了分布式多CPU的控制方案，以一台系统机为上位机、六个8031单片机构成下位机系统，完成了控制系统的硬件电路设计;依据全自动生化分析仪的功能要求，完成了软件设计，上位机主控软件采用具有强大数据库功能的Visual Basic语言、下位机采用汇编语言完成;同时对控制系统的可靠性进行了设计;最后通过实验，对所控制的主要部件转盘和微量注射器的精度进行了测试，结果表明本控制系统可以满足全自动生化分析仪的控制要求。

关键词：生化分析仪光度计控制系统

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BS300全自动生化分析仪的自动化实现

BS300全自动生化分析仪的自动化实现

作者：姚鹏飞西安电子科技大学

学位级别：硕士

BS300全自动生化分析仪是国内医疗仪器行业的首创，是迈瑞生物医疗电子有限公司根据市场的需要，独立开发研制的新一代生化分析仪器。BS300是一个复杂的系统，涉及到光学、机械、电路、计算机技术、生物化学、医学检验等等多个技术领域... 详细信息

BS300全自动生化分析仪是国内医疗仪器行业的首创，是迈瑞生物医疗电子有限公司根据市场的需要，独立开发研制的新一代生化分析仪器。BS300是一个复杂的系统，涉及到光学、机械、电路、计算机技术、生物化学、医学检验等等多个技术领域的高科技产品。作为BS300全自动生化分析仪的重要一环，实现反应杯环节的自动化，是实现整个系统自动化功能的关键。本文力求在实现功能的前提下，做到结构简洁，动作准确。在电路的设计上，采用了新型的在线可编程器件，使得设计和调试简单可靠;在软件的设计中，实现模块化设计，条理清晰。鉴于医疗仪器的特殊要求，在确保可靠性的前提下，对子系统的精度、速度以及噪声问题，提出切实可行的解决方法，并且在设计过程中加以改善和提高。正是由于这个环节的功能的实现，客观上使得生化分析仪的全自动化成为可能。BS300全自动生化分析仪的研制成功，为国产生化分析仪的发展，做出了巨大的贡献。

关键词：设备生化分析仪自动控制优化设计

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生化分析仪的发展现状

医疗装备 2012年第10期25卷 6-7页

作者：李欣迎李希合王静李青山东省计划生育科学技术研究所山东省优生技术重点实验室山东济南250002

简要地介绍了生化分析仪的发展历程,阐述了管道连续流动式、分立式、离心式和干片式等生化分析仪的结构和原理和国产生化分析仪的发展现状。

关键词：生化分析仪发展原理分类应用

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生化分析仪的灭菌操作规范及灭菌过程中问题的处理

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检验医学与临床 2016年第15期13卷 2132-2133页

作者：罗志勇孙一杨捷唐荣高陈杨上海交通大学医学院附属第九人民医院上海200011

目的探讨使用生化分析仪等仪器设备前的灭菌操作规范及灭菌过程中问题的处理方法。方法选取2015年8~9月该院800次生化分析仪等仪器设备使用过程中的相关资料进行分析,分析生化分析仪等仪器设备使用前的灭菌规范及灭菌过程中问题的处... 详细信息

目的探讨使用生化分析仪等仪器设备前的灭菌操作规范及灭菌过程中问题的处理方法。方法选取2015年8~9月该院800次生化分析仪等仪器设备使用过程中的相关资料进行分析,分析生化分析仪等仪器设备使用前的灭菌规范及灭菌过程中问题的处理方法及处理效果。结果规范后仪器设备服务达标率为90.00%,灭菌达标率为92.50%,仪器设备管理达标率为90.00%,显著高于规范前的62.50%、67.50%、72.50%,差异均有统计学意义（P〈0.05）;规范化消毒供应中心对仪器设备灭菌满意率为95.00%,显著高于规范前85.00%,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论生化分析仪等仪器设备使用前灭菌过程中存在的问题较多,应该严格按照灭菌操作规范进行处理,提高仪器设备的灭菌效果。

关键词：生化分析仪仪器设备灭菌操作规范处理方法

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生化分析仪、血气分析仪与YY0598-2015行业标准规定方法检测血液透析液中离子浓度的比较

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中国医疗器械信息 2019年第19期25卷 25-27页

作者：李兴春崔良峰李洁王康黄昕王水莲刁振鹏王鹏飞青岛普瑞森医药科技有限公司

目的:比较生化分析仪、血气分析仪与YY0598-2015行业标准规定方法检测血液透析液中离子浓度的差异,探讨生化分析仪和血气分析仪用于血液透析液中离子浓度检测评价的适用性。方法:分别选取同一批次血液透析浓缩液A液和B液各20桶,在两家... 详细信息

目的:比较生化分析仪、血气分析仪与YY0598-2015行业标准规定方法检测血液透析液中离子浓度的差异,探讨生化分析仪和血气分析仪用于血液透析液中离子浓度检测评价的适用性。方法:分别选取同一批次血液透析浓缩液A液和B液各20桶,在两家医院不同透析机上在线取得血液透析液样品,立即用生化分析仪、血气分析仪与YY0598-2015行业标准规定方法检测血液透析液中离子浓度,比较不同方法检测结果的差异。结果:①A医院的生化分析仪组和离子色谱仪组检测的钾离子结果、生化分析仪组和滴定组以及血气分析仪组和滴定组检测的氯离子结果,均没有显著性差异(P>0.05),其他离子各组别间的比较均有显著性差异(P生化分析仪与YY0598中规定方法检测结果的差异基本都小于血气分析仪检测结果的比较;③钙离子、镁离子生化分析仪和血气分析仪结果与YY0598方法比较差异性最为明显,两家医院血气分析仪检测钠离子、钾离子的结果都明显偏大或偏小;④透析机显示电导率与电导率仪检测结果比较均没有显著性差异(P>0.05)。结论:在现有水平下,医疗机构临床对血液透析液离子浓度进行质量确认时,建议首选YY0598的检测方法,不便采用时可以采用生化分析仪进行检测,但建议主要针对钠离子、钾离子和氯离子检测结果进行评价,钙离子和镁离子参考意义较小,不建议采用血气分析仪检测血液透析液离子浓度。

关键词：血液透析液离子浓度生化分析仪血气分析仪 YY0598-2015

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基于ARM7半自动生化分析仪的研究和设计

基于ARM7半自动生化分析仪的研究和设计

作者：王楚华江苏大学

学位级别：硕士

生化分析仪是一种集光、机、医和电于一体的医疗临床诊断设备,主要用于临床检验人体血液和其他体液中的各种生化指标。当人体组织发生病变时,病人体液中的生化指标将会发生变化,准确而快速的检测出这些生化指标,可以为医生诊断和确定病... 详细信息

生化分析仪是一种集光、机、医和电于一体的医疗临床诊断设备,主要用于临床检验人体血液和其他体液中的各种生化指标。当人体组织发生病变时,病人体液中的生化指标将会发生变化,准确而快速的检测出这些生化指标,可以为医生诊断和确定病人病情提供科学的依据。随着科学技术和人类社会的不断发展,检测快速、操作简单、成本较低、性能优越的小型生化分析仪是近年来一个重要的发展方向。本文通过了解生化分析仪原理和生化测试基础,根据生化分析仪所要达到的性能指标,设计半自动化生化分析仪控制系统的总体结构,对硬件和软件功能做出明确和合理的分配。以嵌入式技术为核心,选用当前32位的ARM7处理器LPC2124,研究了ARM的体系结构,搭建了智能型半自动生化分析仪的硬件平台,详细介绍了生化分析仪各个功能模块的控制方法;并根据系统各模块的特点,阐述了系统PCB的设计和制作原则,提高了该硬件平台的抗干扰能力。在半自动生化分析仪的软件设计方面,本文详细介绍了ADS1.2调试环境,以及仿真调试工具H-JTAG;按照系统功能要求和模块化设计思想,设计了显示模块、键盘处理模块、A/D转换模块、实时时钟模块和温度控制模块等。同时本文还论述了程序调试的一般方法,总结了在软件设计和调试过程中的问题和一些解决方案。最后对整个系统相关功能进行实验测试,并对测试结果进行了误差分析。通过试验室调试和测试证实了上述研发成果的有效性和实用价值,为本生化分析仪最终完成以及以后的研究开发打下了良好的基础,其中系统的任务调度方法和生化分析方法,具有一定的应用和推广价值。

关键词：生化分析仪 LPC2124 嵌入式 ADS 生化测试抗干扰

小型全自动生化分析仪微量移液系统关键技术研究

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小型全自动生化分析仪微量移液系统关键技术研究

作者：周湘平天津工业大学

学位级别：硕士

生化分析仪作为体外诊断临床检验必备的分析仪器,被广泛地用于临床检测、流行病学、免疫学、内分泌学等领域,为医师在疾病的诊断、治疗、预防中提供重要的科学依据。微量移液系统作为全自动生化分析仪处理系统的重要功能模块,在加快反... 详细信息

生化分析仪作为体外诊断临床检验必备的分析仪器,被广泛地用于临床检测、流行病学、免疫学、内分泌学等领域,为医师在疾病的诊断、治疗、预防中提供重要的科学依据。微量移液系统作为全自动生化分析仪处理系统的重要功能模块,在加快反应速度、降低成本、增大仪器寿命以及减少试剂用量等方面具有十分重要的意义。其中涉及到多项关键技术,包括多轴运动控制技术、液位探测技术、移液过程监测技术、移液结果检测技术等。本文针对生化分析仪高精度、小型化的需求,进行了生化分析仪微量移液系统关键技术的研究,论文的主要工作有:(1)设计了多功能微量移液机械臂,研究了自动移液控制方法、单轴运动控制算法,多轴协调运动控制策略。利用STM32核心处理器,完成了单轴的S型加减速算法以及多轴、多线程协调运动控制。通过分段的方法对加减速曲线进行了分析与优化,实现了移液系统最小移液量0.40ul,以0.01ul的加样分辨率步进;建立了模块化设计与任务封装的多轴控制策略,简化了多任务的执行过程,提高了移液系统的工作效率。(2)设计了微量移液压力监测系统。通过压力传感器对移液器腔体内压力进行监测,实现了液体试剂的液位探测与移液过程故障的实时监测。通过协调进样臂与移液器活塞杆运动速度的方式,避免了液面泡沫对液位探测精度的影响,提高了液位探测的精度与可靠性;以移液操作的运动学模型建立了正常移液过程压力模型,通过实验法对压力模型参数进行了校正,该模型能较好的反应实际移液过程的压力变化;通过对移液过程压力以及压力的一阶导数进行实时监测,建立了分段处理的双阈值法作为移液故障的评判标准,实现了移液过程中出现的样本量不足、堵针、样本中有气泡等故障现象的实时监测。(3)设计了图像法移液量定量检测系统。利用摄像头采集移液异常情况下的移液吸头图像,建立了背景对比法的液体区域边界提取算法以及结合移液吸头的几何特征的移液量定量识别算法,通过最小二乘法对识别误差进行了误差补偿,提高了检测精度。移液量检测系统将移液偏差量反馈至自动移液控制器,进行移液纠偏处理,实现了微量移液系统移液量的闭环调节,提高了移液精度与可靠性。

关键词：生化分析仪微量移液移液量检测液位探测压力监测图像处理多轴运动控制

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全自动生化分析仪电子学系统设计

全自动生化分析仪电子学系统设计

作者：李志勇中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

学位级别：硕士

全自动生化分析仪主要用于对人体体液中的各种生化指标进行检测，根据生化指标的差异，为医生确定病人病情提供科学依据。目前，生化分析仪已经成为医疗机构进行临床诊断所必须医疗仪器之一。本论文以全自动生化仪电子学系统的研发过程... 详细信息

全自动生化分析仪主要用于对人体体液中的各种生化指标进行检测，根据生化指标的差异，为医生确定病人病情提供科学依据。目前，生化分析仪已经成为医疗机构进行临床诊断所必须医疗仪器之一。本论文以全自动生化仪电子学系统的研发过程为主要内容，提出了完整可行的系统设计方案。本论文首先介绍了全自动生化仪的结构与工作原理，着重讲述了系统的电子学部分设计。在全自动生化仪的电子学设计中包括硬件和软件两部分，从硬件角度来看电子学系统十分庞杂，输入输出量多，对操作的实时性要求严格。控制系统除了实现对仪器的实时操作、监控其运行状态外，还要对当前反应杯的多路模拟信号进行实时数据采集。根据以上特点，系统的硬件设计选用高性能的数字信号处理芯片TMS320C32，与Altera公司MAX7000系列芯片中的EPM7128一起构成了核心控制系统，简化了系统结构，同时提高了系统的可靠性和稳定性。仪器的数据采集系统包括前端的光电转换，放大电路和采集部分。系统选用16-Bit高速模数转换芯片AD976A，数据采集高速准确，符合系统设计要求。系统控制的实时性对软件提出了较高的要求，在软件设计中引入了高级语言中的多任务等思想，根据系统的功能要求完成了软件系统的设计，并讨论了串行通讯中的差错控制技术，采用了一种实用的快速CRC校验技术。最后根据系统的需要，提出了一些提高系统可靠性和稳定性的措施，收到了良好的效果。该设计已经在实践中得到应用，实验证明，该控制系统的性能指标完全符合全自动生化分析仪的系统设计要求。

关键词：生化分析仪模数转换控制系统

全自动POCT型生化分析仪关键技术研究和系统开发

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全自动POCT型生化分析仪关键技术研究和系统开发

作者：杨庆贺深圳大学

学位级别：硕士

老百姓“看病难”的问题近年来引起了持续关注,为解决这一问题,国家推行了分级诊疗的医疗政策,促使就诊者向基层医疗机构回流,改善“看病拥堵”的现象。缺少合适的诊断仪器是基层医疗机构面临的一个重要问题。POCT型仪器具有体积小、操... 详细信息

老百姓“看病难”的问题近年来引起了持续关注,为解决这一问题,国家推行了分级诊疗的医疗政策,促使就诊者向基层医疗机构回流,改善“看病拥堵”的现象。缺少合适的诊断仪器是基层医疗机构面临的一个重要问题。POCT型仪器具有体积小、操作方便、检测快速、综合成本低等特点,受到了众多基层医疗机构的青睐。生化检验是临床检验中最常使用的方法之一,是辅助医生进行病情诊断的重要方式。通过对来自于人体的血液、体液、脑脊液等样本的检测,测定其中各种生化指标的含量,如蛋白质、电解质、酶等,为众多疾病如肝功、肾功、心脑血管、糖尿病等疾病的诊断提供诊断依据。POCT型生化分析仪由于其检测项目丰富,特别适合部署到基层用于常见病、慢性病的临床检验。本文旨在通过对全自动POCT型生化分析仪关键技术的研究,基于单人份、多靶标的试剂芯片预封装方案,设计一款适合基层和临床科室使用的体积小巧的全自动POCT型生化分析仪。主要工作内容包括:1.本文对生化分析仪微量加样技术进行了研究,采用高精度连续微量加样的方式即“一吸多吐”,有效缩短了总加样时间,并通过MATLAB/Simulink模型仿真对影响吐样过程动态响应的因素进行了仿真分析,为高精度连续微量加样技术的实施和参数调整提供参考。另外,鉴于本课题系统对混匀的特殊需求,基于不同混匀技术的对比分析,提出了一种试剂芯片整体震荡混匀的方案,该方案在满足混匀效率和混匀效果的基础上,具有模块体积小巧,且不存在项目间交叉污染的优点。2.基于单人份、多项目组合的试剂预封装方案,完成了总体方案设计、机械结构设计、硬件电路设计、液路系统设计、上位机软件设计、下位机软件设计等工作。实现了仪器体积小巧、全自动、易操作的特点,并且仪器的测试速度可达400T/H以上。3.构建了全自动POCT型生化分析系统后,本文对系统的光学基本性能、加样性能、温控性能以及临床项目精密度等关键性能指标进行了系统地测试与评价,各项指标均达到设计要求。

关键词：生化分析仪 POCT 高精度连续加样混匀技术