CN211318206U - 光路***及凝血分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光路***，包括光照组件和光信号接收组件，所述光照组件包括光源和光学调节元件，所述光学调节元件设置于所述光源和反应杯之间，且用于调节入射至所述反应杯的光线的光斑大小；所述光信号接收组件用于采集经过所述反应杯的光信号，并将所述光信号转换为电信号。本实用新型还公开了一种凝血分析仪，包括光路***和处理模块，所述处理模块连接于所述光信号接收组件，且用于提取并处理所述电信号，以得到血液凝固性的分析结果。本实用新型不仅结构简单、成本较低，而且会提高检测结果的准确性。

Description

光路***及凝血分析仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种光路***及凝血分析仪。

背景技术

在医学领域，许多病症需要根据血液的凝固性进行诊断，例如血栓、血友病等。与血液的凝固性相关的四种最常见的检测项目分别是：血浆凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白原量(Fbg)。在现有技术的凝血分析仪中，大多都是利用光学手段来检测添加凝固试剂而析出的纤维蛋白，具体是对反应液照射合适波长的光，通过监测反应液中因纤维蛋白析出引起散射光、透射光的实时强度变化，从而算出纤维蛋白开始析出的时间，进而判断血液的凝固性。

传统的凝血分析仪大多采用卤素灯结合分束光纤得到照射在反应液上的入射光，但分束光纤的成本较高，且光线经过分束光纤之后的光强较弱，那么光信号采集部件能够采集到的经反应液后的光信号也会比较弱，再加上其他光源，例如外部环境光和红外光耦等的干扰，会造成检测结果不准确。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光路***及凝血分析仪，不仅结构简单、成本较低，而且会提高检测结果的准确性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种光路***，包括：

光照组件，包括光源和光学调节元件，所述光学调节元件设置于所述光源和反应杯之间，且用于调节入射至所述反应杯的光线的光斑大小；以及

光信号接收组件，用于采集经过所述反应杯的光信号，并将所述光信号转换为电信号。

进一步的，所述光源为LED光源、激光光源或者卤素灯光源。

进一步的，所述光线的波长范围为640～680nm。

进一步的，所述光源的发光角度为-10°～10°。

进一步的，所述光学调节元件包括第一调节件，所述第一调节件上设置有透光孔，所述透光孔用于供所述光线通过，且用于缩小所述光线的光斑。

进一步的，所述反应杯的横截面为圆形，所述透光孔的内径不大于所述反应杯的直径的一半。

进一步的，所述反应杯的横截面直径为6～8mm，所述透光孔的内径为1～3mm。

进一步的，所述光学调节元件还包括第二调节件，所述第二调节件包括聚光透镜组与准直透镜组中的至少一种，所述第二调节件设置于所述光源和所述第一调节件之间。

进一步的，还包括滤光片，所述滤光片设置于所述反应杯和所述光信号接收组件之间。

进一步的，所述光信号接收组件包括接收器及连接于所述接收器的光电转换电路，所述接收器用于接收所述光信号并将所述光信号传递至所述光电转换电路，所述光电转换电路用于将所述光信号转换为所述电信号。

进一步的，所述接收器为光电二极管或者光电三极管。

进一步的，所述光信号接收组件包括散射光信号接收组件和/或透射光信号接收组件。

进一步的，所述光信号接收组件采集到的光与入射至所述反应杯的所述光线之间的夹角为70°～110°。

本实用新型还提供一种凝血分析仪，包括处理模块和所述的光路***，所述处理模块连接于所述光信号接收组件，且用于提取并处理所述电信号，以得到血液凝固性的分析结果。

进一步的，所述光路***的数目为两个及以上。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

本实用新型中凝血分析仪的光路结构取消了光纤，光源发出的光线经过光学调节元件调节光斑大小之后照射至反应杯，即可满足反应杯内反应液的光照要求，不仅结构简单，节省了生产成本；而且本实用新型相较于现有技术而言，光线在进入反应杯之前无需经过光纤传导，能够保证光线良好的稳定性和具有足够的光强，使后面的光信号接收组件能够准确地采集到光信号，不易受外部其他光源的影响，保证了检测的准确度，同时也降低了凝血分析仪在硬件方面对于抗环境光干扰的指标要求，进一步降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本实用新型一实施例的光路***的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的光路***的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的凝血分析仪的结构框图；

图4为本实用新型一实施例的凝血分析仪的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例的凝血分析仪的结构示意图；

图6为本实用新型又一实施例的凝血分析仪的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参照图1，本实用新型提供一种光路***10，能够应用于凝血分析仪1，该光路***10主要包括光信号接收组件11和光照组件12，光照组件12包括光源121和光学调节元件122，光学调节元件122设置于光源121和反应杯20之间，且用于调节入射至反应杯20的光线的光斑大小，使入射至反应杯20的光线的光束直径能够适配反应杯20的尺寸并满足光照要求。光信号接收组件11用于采集经过反应杯20内的反应液的光信号，并将光信号转换为电信号。

其中，反应杯20用于盛装反应液，反应液包括经过混合的待检测血液和试剂，且反应杯20具有透光性，便于光线穿过反应杯20及反应液。具体的，反应杯20可选择透光性良好的塑料杯或者玻璃杯。

本实用新型的光路***10取消了光纤，依靠光源121和用于调节光斑大小的光学调节元件122来提供符合要求的光线，也就是说，光源121发出的光线经过光学调节元件122后照射至反应杯20，同样能够满足反应杯20内的反应液的光照要求，光纤的取消不仅使光路结构更加简单，节省了生产成本，而且在本实用新型的光路***10中，光线在进入反应杯20之前无需经过光纤转换，能够保证光线良好的稳定性和具有足够的光强，使后面的光信号接收组件11能够准确地采集到光信号，不易受外部其他光源的影响，同时也降低了凝血分析仪1在硬件方面对于抗环境光干扰的指标要求，进一步降低生产成本。

光源121可以是LED光源、激光光源或者卤素灯光源，本实施方式的光源121选用窄带小角度的LED光源。具体的，光源121发出的光线的波长范围为640～680nm，光源121的波长在该范围内时，能够在反应液中具有较好的穿透力，便于后面光信号接收组件11的信号采集。光源121的发光角度可以为-10°～10°，发光角度在该范围内时，光源121发出的光线具有较好的聚拢性，使光线能够集中入射至反应杯20的反应液上。

在一实施例中，光源121发出的光线的波长范围为660nm；光源121的发光角度为5°～8°，例如为5°、6°、7°、8°。

进一步的，光学调节元件122包括第一调节件1221，第一调节件1221上设置有供光线通过的透光孔，该透光孔用于限制光源121发出的光线的光斑大小，具体是用于缩小光线的光斑。在一实施例中，光学调节元件122能够相对于光源121进行移动，以靠近或者远离光源121，从而改变光斑的缩小程度。

具体的，第一调节件1221可以是孔径光阑或其他带有小孔的元件，只要其能够限制入射至反应杯20的光线的光斑大小即可。

第一调节件1221上的透光孔的大小可根据反应杯20的大小进行设定。在使用光学法测血液的凝固性时，反应杯20一般都是采用横截面为圆形的试管。第一调节件1221上的透光孔的内径不大于反应杯20横截面的直径的一半，例如，反应杯20的横截面直径为6～8mm，例如6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或8mm等；则透光孔的内径为1～3mm，例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等；相应的，入射至反应杯20上的光束的直径与透光孔的内径相对应。在一实施例中，反应杯20的横截面直径为7mm，透光孔的内径为2mm。

在一实施例中，光学调节元件122还包括第二调节件1222，第二调节件1222设置于光源121和第一调节件1221之间，用于对光源121发出的光线进行初步调整，使其形成更佳的光束。具体的，第二调节件1222可以为聚光透镜组，能够对光源121发出的光线进行聚焦；第二调节件1222也可以为准直透镜组，能够对光源121发出的光线进行准直；第二调节件1222还可以同时包括聚光透镜组和准直透镜组，既能够对光源121发出的光线进行聚焦，又能够对光源121发出的光线进行准直。

可以理解的是，聚光透镜组中可以包括一个或者多个同轴设置的聚光透镜，该聚光透镜组能够与孔径光阑或其他带有小孔的元件一起组成一个完整的聚光镜组，也就是说，光学调节元件122整体可以是一个聚光镜组，此时，该光学调节元件122在限制光线的光斑大小的同时，还能够对光线进行聚焦。

同样的，准直透镜组可以包括一个或者多个同轴设置的准直透镜，该准直透镜组能够与孔径光阑或其他带有小孔的元件一起组成一个完整的准直镜组，也就是说，光学调节元件122整体可以是一个准直镜组，此时，该光学调节元件122在限制光线的光斑大小的同时，还能够对光线进行准直。

需要说明的是，在光源121发出的光线符合光照要求时，第二调节件1222可以相应省略，只设置第一调节件1221即可。

在一实施例中，光源121设置在第一调节件1221的中心轴上；在其他实施例中，可将光源121设置在其他位置，并在光源121和第一调节件1221之间增加一个或多个反射镜以改变光线的传播路径，使光线最终能够进入第一调节件1221。也即，光学调节元件122设置于光源121和反应杯20之间，只需要保证光源121发射出的光线会先经过光学调节元件122再照射至反应杯20上即可。

光路***10还包括箱体状的第一稳固件123，光源121和光学调节元件122设置于第一稳固件123内，一方面第一稳固件123能够为光源121和光学调节元件122提供稳定的支撑，另一方面第一稳固件123能够将光源121和光学调节元件122包围起来，使光线不会受外部环境光或者红外光耦的影响。

进一步的，光路***10还包括滤光片13，滤光片13设置于反应杯20和光信号接收组件11之间，以减少环境光和红外光耦的干扰，保证光信号接收组件11采集到的光信号都是来自于经过反应液的光线。

可以理解的是，光线经过反应液之后能够产生散射光和透射光，本实施方式的光信号接收组件11包括散射光信号接收组件和/或透射光信号接收组件，该光信号接收组件11能够接收散射光的光信号，或者能够接收透射光的光信号，或者能够接收透射光以及散射光的光信号。在一实施例中，光信号接收组件11设置为用于采集经过反应液的散射光的光信号，散射光能够更加灵敏的反应出反应液的浊度变化，使检测的结果更加准确。

具体的，散射光与入射至反应杯20的光线之间具有夹角，在一实施例中，该夹角的范围可以为70°～110°，在其他实施例中，该夹角的范围还可以为80°～100°或者60°～120°等。

如图2所示，在另一实施例的光路***10’中，光信号接收组件11设置为用于采集经过反应液的透射光的光信号。光信号接收组件11和光学调节元件122分别设置于反应杯20的相对两侧，也即，光学调节元件122、反应杯20和光信号接收组件11是呈线性排列。

如图3所示，光信号接收组件11包括接收器111及连接于接收器111的光电转换电路112，接收器111用于接收来自反应杯20内的反应液的光信号并将光信号传递至光电转换电路112，光电转换电路112用于将光信号转换为电信号。具体的，接收器111可以为光电二极管或者光电三极管。

光信号接收组件11还包括第二稳固件，接收器111设置于第二稳固件内，且第二稳固件上设置有入光口，该入光口与反应杯20相贴合，使散射光能够直接通过入光口进入接收器111，且能够避免环境光和红外光耦的干扰。

如图3所示，本实用新型还提供一种凝血分析仪1，该凝血分析仪1包括处理模块14，还包括上述任一实施例中的光路***10，处理模块14连接于光信号接收组件11，且用于提取并处理光电转换电路生成的电信号，以得到血液凝固性的分析结果。

凝血分析仪1能够与外部终端30进行连接，处理模块14可将分析结果发送至外部终端30进行显示，操作人员根据外部终端30上的显示内容即可直观的获取血液凝固性的分析结果。外部终端30可以是电脑、手机等。

凝血分析仪1还包括控制装置15，该控制装置15分别连接于光源121、光信号接收组件11、处理模块14和外部终端30。需要对血液进行凝固性检测时，可将血液样本和试剂一起加入反应杯20中，使其混合为反应液，控制装置15控制光源121打开，并控制流经光源121的电流，使其发出的光线的光强合适。光线经过光学调节元件122调整之后入射到反应杯20内的反应液上，光信号接收组件11采集来自反应液的光信号，光信号会随着反应杯20内的反应液的浊度变化而变化，从而光信号接收组件11能够得到相应的电信号，并将电信号传输至处理模块14进行分析，最终的分析结果可在外部终端30上进行显示。

可以理解的是，凝血分析仪1中也可以不设置处理模块14，而将处理模块14设置在外部终端30上，由外部终端30完成数据分析过程。

在该凝血分析仪1中，光路***10的数目为两个以上，且凝血分析仪1上设置有两个以上的检测工位，一个检测工位用于放置一个反应杯20，两个以上的光路***10分别与两个以上的检测工位相对应。两个以上的光路***10可同时启动以分别检测两个以上的反应杯20中的反应液，提高检测效率。

如图4所示，在一实施例中，凝血分析仪1中每个光路***10中的光信号接收组件11均为散射光信号接收组件，多个光路***10分别采集多个反应杯20中的反应液的散射光的光信号，从而得到多个反应杯20中的反应液的分析结果。

如图5所示，在另一实施例中，凝血分析仪1中每个光路***10’中的光信号接收组件11均为透射光信号接收组件，多个光路***10’分别采集多个反应杯20中的反应液的透射光的光信号，从而得到多个反应杯20中的反应液的分析结果。

如图6所示，在又一实施例中，凝血分析仪1中的其中一部分光路***10中的光信号接收组件11为散射光信号接收组件，该部分光路***10是通过采集经过对应反应杯20中的反应液的散射光的光信号，从而得到各个反应杯20中的反应液的分析结果；其余部分光路***10’中的光信号接收组件11为透射光信号接收组件，该部分光路***10’是通过采集经过对应反应杯20中的反应液的透射光的光信号，从而得到各个反应杯20中的反应液的分析结果。

在图4至图6中仅示出了4个光路***10，但不代表该凝血分析仪1只有4个光路***10，还可以设置其他数目的光路***10，如2个、8个、10个、16个等，在本实施方式中对光路***10的数目不做具体限定。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种光路***，其特征在于，包括：

光照组件，包括光源和光学调节元件，所述光学调节元件设置于所述光源和反应杯之间，且用于调节入射至所述反应杯的光线的光斑大小；以及

光信号接收组件，用于采集经过所述反应杯的光信号，并将所述光信号转换为电信号。

2.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，所述光源为LED光源、激光光源或者卤素灯光源。

3.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，所述光线的波长范围为640～680nm。

4.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，所述光源的发光角度为-10°～10°。

5.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，所述光学调节元件包括第一调节件，所述第一调节件上设置有透光孔，所述透光孔用于供所述光线通过，且用于缩小所述光线的光斑。

6.如权利要求5所述的光路***，其特征在于，所述反应杯的横截面为圆形，所述透光孔的内径不大于所述反应杯的直径的一半。

7.如权利要求6所述的光路***，其特征在于，所述反应杯的横截面直径为6～8mm，所述透光孔的内径为1～3mm。

8.如权利要求5所述的光路***，其特征在于，所述光学调节元件还包括第二调节件，所述第二调节件包括聚光透镜组与准直透镜组中的至少一种，所述第二调节件设置于所述光源和所述第一调节件之间。

9.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，还包括滤光片，所述滤光片设置于所述反应杯和所述光信号接收组件之间。

10.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，所述光信号接收组件包括接收器及连接于所述接收器的光电转换电路，所述接收器用于接收所述光信号并将所述光信号传递至所述光电转换电路，所述光电转换电路用于将所述光信号转换为所述电信号。

11.如权利要求10所述的光路***，其特征在于，所述接收器为光电二极管或者光电三极管。

12.如权利要求1所述的光路***，其特征在于，所述光信号接收组件包括散射光信号接收组件和/或透射光信号接收组件。

13.如权利要求12所述的光路***，其特征在于，所述光信号接收组件采集到的光与入射至所述反应杯的所述光线之间的夹角为70°～110°。

14.一种凝血分析仪，其特征在于，包括处理模块和权利要求1-13任意一项所述的光路***，所述处理模块连接于所述光信号接收组件，且用于提取并处理所述电信号，以得到血液凝固性的分析结果。

15.如权利要求14所述的凝血分析仪，其特征在于，所述光路***的数目为两个以上。

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