成都市佳颖医用制品有限公司翟庆斌获国家专利权
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龙图腾网获悉成都市佳颖医用制品有限公司申请的专利一种血液成份分离系统及控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119793723B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510293401.9,技术领域涉及:B04B13/00;该发明授权一种血液成份分离系统及控制方法是由翟庆斌设计研发完成,并于2025-03-13向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种血液成份分离系统及控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种血液成份分离系统及控制方法,属于血液分离领域,系统包括离心装置、供血管道、空气探测器阀门和血泵,离心装置的出液口连接有分离管道,分离管道上依次连接有第一血浆袋和第二血浆袋,离心压力传感器、离心高速相机和红细胞传感器;还包括控制中心,控制中心包括数据采集模块、数据分析模块和离心控制模块。控制方法包括步骤S1‑S4。本发明实现为对血液成份离心分离系统的动态化智能调控与自动化控制,利用图像识别技术来优化离心效果,优于现有技术的光电识别技术,在避免过度离心的同时保证离心质量,有效保障了分离出的血液成份的质量与活性。
本发明授权一种血液成份分离系统及控制方法在权利要求书中公布了:1.一种血液成份分离系统的控制方法,所述血液成份分离系统包括离心装置,离心装置的进液口与供血端通过供血管道连接,所述供血管道上依次设置有空气探测器B、阀门A和血泵,所述离心装置的出液口上连接有分离管道,所述分离管道上依次连接有第一分叉管和第二分叉管,所述第一分叉管和第二分叉管分别连接第一血浆袋和第二血浆袋,且第一分叉管和第二分叉管上分别设置有阀门B和阀门C,所述离心装置内设置有检测内部离心腔压力的离心压力传感器、以及拍摄血液中成份离心分离效果图像的离心高速相机,所述离心装置的出液口上设置有红细胞传感器; 还包括控制中心,所述控制中心包括数据采集模块、数据分析模块和离心控制模块,所述离心高速相机、空气探测器B、离心压力传感器、红细胞传感器均与数据采集模块电连接,所述离心控制模块与离心装置电连接; 根据离心图像分析血液成份的离心效果,并调控离心装置的离心功率; 离心装置采用满足离心要求的离心功率完成血液成份的分离后,依次打开阀门B和阀门C,将分离出的血液成份分别排入第一血浆袋和第二血浆袋内,在离心过程中,位于内侧的血浆层先排入第一血浆袋内,红细胞传感器实时监测流入第一血浆袋内血浆内红细胞的含量,当红细胞的含量过高,表明血浆和血小板已经全部进入第一血浆袋内,关闭阀门B,第一血浆袋内得到富血小板的血浆,剩下的红细胞可以还输给供血者;第一血浆袋内装满之后,打开阀门C,输入第二血浆袋内; 所述供血管道上设置有管压监测器,所述管压监测器与数据采集模块电连接; 所述空气探测器B与供血端之间通过抗凝管道连接有抗凝泵,且抗凝泵与空气探测器B之间的抗凝管道上设置有空气探测器A,所述抗凝泵与抗凝剂供应装置连接,所述抗凝剂供应装置内设置有液位传感器,所述空气探测器A、液位传感器均与数据采集模块电连接; 还包括补液装置,所述补液装置与补液泵连接,所述补液泵通过补液管道与分离管道连接,所述分离管道上设置有阀门D; 还包括回输泵,所述回输泵与离心装置的出液口连接,所述回输泵通过阀门E连接在供血端的供血管道上,通过回输泵将离心装置内剩余的血液成份还输给供血者; 其特征在于,包括: 步骤S1:供血端在采集血液的过程中,通过血泵向离心装置内输血,抗凝泵抽取抗凝剂输入供血管道内,使供血管道内的血液与抗凝剂混合,管压监测器实时采集供血管道的管压,基于管压构建血泵的最优控制模型和抗凝泵的最优控制模型; 步骤S2:基于血泵的最优控制模型和抗凝泵的最优控制模型调控血泵和抗凝泵的功率,将采集的血液输入离心装置中; 步骤S3:血液采集完成后关闭阀A,启动离心装置旋转,对血液成份进行离心分离,离心高速相机实时拍摄血液的离心图像,根据离心图像分析血液成份的离心效果,并调控离心装置的离心功率; 步骤S4:离心装置采用满足离心要求的离心功率完成血液成份的分离后,依次打开阀门B和阀门C,将分离出的血液成份分别排入第一血浆袋和第二血浆袋内; 所述步骤S1包括: 步骤S11:供血端在采集血液的过程中,通过血泵向离心装置内输血,抗凝泵抽取抗凝剂输入供血管道内,使供血管道内的血液与抗凝剂混合,管压监测器实时采集供血管道的管压,t为管压采集的时刻; 步骤S12:根据管压构建血泵的最优控制模型; ; 其中,为t+1时刻管压波动值,为血泵的效率,为采血端血液的额定流量,表示取最小值,表示取最大值,为t时刻的管压波动值,为t-1时刻的管压波动值,为t+1时刻血泵的功率调控值,为t-1时刻的管压,为t-2时刻的管压,为血泵的最大功率; 步骤S13:根据血泵的最优控制模型输出的t+1时刻血泵的功率,为血泵的额定功率,计算输血管道内血液的真实流量; ; 其中,r为输血管道的半径,L为输血管道的长度,为血液在输血管道内流动的粘度; 步骤S14:根据血液的真实流量构建抗凝泵的最优控制模型; ; 其中,为抗凝泵的功率,为抗凝剂的密度,g为重力加速度,为血液中需要加入抗凝剂的比例系数,H为抗凝剂输送过程的高程,为抗凝泵的效率,为输血管道的管压波动对抗凝剂输送的影响系数; 所述步骤S3包括: 步骤S31:离心高速相机实时拍摄血液的离心图像,对离心图像进行灰度化处理,得到灰度图像,并获取灰度图像上每个像素的灰度值,在灰度图像上建立识别区域,识别区域为垂直于血液成份分层方向的条形区域; 步骤S32:设置血液中目标成份分离成功后的颜色灰度值,根据识别区域内每个像素的灰度值,筛选各血液成份所在区域的像素集合; ; 其中,e为血液成份的种类,为第e种血液成份所在区域的像素集合,E为像素集合内像素的数量,为像素集合内的像素,为像素集合内的像素的灰度值,为像素集第e种血液成份分离成功后的颜色灰度值,为颜色灰度差异阈值; 步骤S33:根据像素集合内像素的坐标建立像素坐标集合,筛选像素坐标集合内的像素坐标在识别区域长度方向上的坐标最大值和坐标最小值,; 步骤S34:在识别区域内分别绘制两条过坐标最大值和坐标最小值、且垂直于识别区域长边的血液成份分离区域的宽边线,两条宽边线与识别区域两侧的长边线围合成血液成份分离区域; 步骤S35:在识别区域内划分出每种血液成份的血液成份分离区域,并根据每个血液成份分离区域内像素的纯度计算离心效果系数f; ; 其中,为血液成份分离区域内的纯度系数,W为血液成份分离区域不属于第e种血液成份像素的数量,U为血液成份分离区域内的像素数量,为血液成份分离区域内不属于第e种血液成份的像素,为血液成份分离区域内的像素集合,为离心效果的权重,X为离心分离出的血液成份的种类数量; 步骤S36:设置离心效果系数的阈值f 阈值; 若,则离心装置的离心功率达到离心要求; 若,则离心装置的离心功率未达到离心要求,离心装置需要调控离心功率,且离心装置的离心功率调控满足,其中,为离心功率的调控系数,,n为离心图像采集的次数,为第n次离心功率调控后的离心装置的离心功率,返回步骤S31。
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