基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法和检测电路

• 摘要：

  本发明涉及一种基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法和检测电路,方法为将光纤探测端固定在穿刺部位;光纤探测端的光源端设置单色光源照射,在检测端利用光电转换元件将探测到的光信号转换成检测电信号;将检测电信号的电压经同放大后与阈值电压进行比较并将比较结果传输给单片机电路,当检测电信号的电压小于阈值电压时,由单片机控制报警电路发出报警信号.检测电路包括反射式Y型光纤传感器、同相电压放大器、电压比较器连接、单片机和报警电路.本发明的方法和检测电路实现了对透析穿刺中微漏血的有效检测,检测精度高,操作使用方便且安全可靠.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201910717804.6

• 申请日期：

  2019.08.05

• 公开/公告号：

  CN110338771A

• 公开/公告日：

  2019-10-18

• 发明人：

  邱召运 董峰言 赵学兰 季超 齐静

• 申请人：

  潍坊医学院

• 主分类号：

  A61B5/02(2006.01),A,A61,A61B,A61B5

• 分类号：

  A61B5/02(2006.01),G01J3/50(2006.01),A,G,A61,G01,A61B,G01J,A61B5,G01J3,A61B5/02,G01J3/50

• 主权项：

  1.一种基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法,其特征是包括如下步骤: 利用两根光导纤维构成的Y型光纤传感器,其导入光源的光纤端为光源端,其引出光源的光纤端为检测端,其两条光纤捆扎在一起的一端为光纤探测端(1); 将光纤探测端和穿刺针头通过创可贴(2)固定在穿刺部位,光纤探测端(1)的前端部设置在创可贴的纱布(20)上; Y型光纤传感器采用反射式探测方式,在光源端设置单色光源照射,在检测端利用光电转换元件将探测到的光信号转换成检测电信号; 将检测电信号的电压经同相电压放大后与预设的阈值电压进行比较,并将比较结果传输给单片机电路,当检测电信号的电压小于阈值电压时,由单片机控制报警电路发出报警信号. 2.如权利要求1所述的基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法,其特征是单色光源为蓝光光源,光电转换元件为蓝光颜色传感器;预设的阈值电压的大小根据放大器设置的放大倍数和光电转换元件的灵敏度选取. 3.如权利要求2所述的基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法,其特征是单色光源颜色的确定方法包括如下步骤: 3.1)将动物静脉全血用生理盐水配备浓度在为0%-100%范围内的多组血溶液,每组取等量血溶液滴加在厚度和面积大小相同的无纺布上制成血液实验样本,其中0%的浓度的样本只需要在无纺布上滴加等量的生理盐水; 3.2)在黑暗环境中,分别用红、绿、蓝三种颜色的光作为单色光源通过Y型光纤的导光纤维照射实验样本; 3.3)在检测端利用光电转换元件将探测到的光信号转换成检测电信号并经放大电路放大后输出信号电压; 3.4)绘制血溶液浓度与检测信号电压之间的输出特性曲线,判断信号电压的变化幅度,以变化幅度最大的单色光源作为最优光源. 4.如权利要求3所述的基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法,其特征是阈值电压取值范围设定在血溶液浓度为20%-40%范围对应的输出电压值的范围. 5.如权利要求1所述的基于光纤传感器的穿刺针头漏血检测方法,其特征在光纤探测端(1)上套设由无纺布或脱脂棉制成的引血帽(3). 6.一种实现权利要求1所述方法的穿刺针头漏血检测电路,其特征是包括两路Y型光纤传感器(SY1、SY2)、设置在Y型光纤传感器光源端的单色发光二极管(L1、L2)、设置在Y型光纤传感器检测端的颜色传感器(D1、D2);颜色传感器(D1、D2)的输出端与一同相电压放大器(U1A、U1B)连接,同相电压放大器(U1A、U1B)与一电压比较器(U1C、U1D)连接,电压比较器(U1C、U1D)的输出端与单片机(U2)的信号输入端连接,单片机(U2)的控制输出端连接有报警电路;Y型光纤传感器(SY1、SY2)包括两根光导纤维,两根光导纤维的其中一端捆扎为一体形成光纤探测端(1),两根光导纤维的另一端分别引出光源端和检测端;光纤探测端(1)通过创可贴(2)固定在穿刺部位上方且光纤探测端(1)的前端部设置在创可贴的纱布(20)上. 7.如权利要求6所述的穿刺针头漏血检测电路,其特征是所述光纤探测端上套设有由无纺布或脱脂棉制成的引血帽(3). 8.如权利要求6所述的穿刺针头漏血检测电路,其特征是所述电压比较器(U1C、U1D)的其中一个输入端与同相电压放大器的输出端连接,电压比较器(U1C、U1D)的另一个输入端通过滑动变阻器(W1、W2)连接基准电压源(Vref),滑动变阻器(W1、W2)构成分压电路. 9.如权利要求6所述的穿刺针头漏血检测电路,其特征是所述报警电路包括喇叭(SPK),喇叭(SPK)的电源回路上串连三极管开关(T1),三极管开关(T1)的控制端与单片机(U2)电连接;喇叭(SPK)的电源回路上还连接有功能开启按键(K1)和复位按键(K2). 10.如权利要求6所述的穿刺针头漏血检测电路,其特征是所述单色发光二极管(L1、L2)为蓝色发光二极管,颜色传感器(D1、D2)为蓝色光敏二极管.