基于多特征結(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及血液細(xì)胞分析領(lǐng)域，具體涉及一種基于多特征結(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng) 異常檢測(cè)方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 血液細(xì)胞分析儀是對(duì)血液中各種組成細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)和分類的最常用的臨床檢驗(yàn) 儀器，在臨床醫(yī)療、教學(xué)、科研等工作中發(fā)揮著重要的作用。
[0003]目前，采用Coulter原理（庫(kù)爾特原理）的電阻抗檢測(cè)方法是血液細(xì)胞分析儀分 類計(jì)數(shù)的主要方法。其原理是根據(jù)流體中通過檢測(cè)小孔的不同體積顆粒的電阻不同而進(jìn)行 流體中顆粒的測(cè)量。例如血液中的血細(xì)胞是相對(duì)不良導(dǎo)體，當(dāng)懸浮在電解質(zhì)溶液中的血細(xì) 胞通過連接恒流電源的檢測(cè)小孔時(shí)，會(huì)改變微孔內(nèi)外原來的恒定電阻，由微孔內(nèi)的傳感器 感應(yīng)并經(jīng)過處理電路產(chǎn)生電脈沖，根據(jù)脈沖的大小就可以判斷細(xì)胞的體積，根據(jù)脈沖的數(shù) 量可以進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
[0004] 血液細(xì)胞分析儀在工作過程中，常常因受各種因素的影響，使得電阻抗測(cè)量系統(tǒng) 狀態(tài)出現(xiàn)異常；電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常狀態(tài)主要有：小孔堵塞、液流不穩(wěn)、電流不穩(wěn)、產(chǎn)生氣 泡等。這會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)值和細(xì)胞體積測(cè)量不準(zhǔn)確。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)電阻抗測(cè)量系統(tǒng)狀態(tài)異常的檢測(cè)，都是針對(duì)小孔堵塞的情況，無 法檢測(cè)出其他異常狀態(tài)。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00720093652. X的中國(guó)實(shí)用新型專利提 供的一種血球計(jì)數(shù)儀中寶石孔直流電壓檢測(cè)裝置，其提出一種實(shí)時(shí)監(jiān)控小孔堵塞狀態(tài)的方 法：檢測(cè)鉬電極的電壓，然后通過CPU將采集的電壓和小孔堵塞的狀態(tài)顯示出來。又如申請(qǐng) 號(hào)為200920023246. 5的中國(guó)實(shí)用新型專利提供的一種血液分析儀控制電路，其利用小孔 電壓高于設(shè)定的閾值進(jìn)行小孔堵塞的檢測(cè)。
[0006] 上述兩個(gè)已公開的技術(shù)方案，采用的都是小孔電壓閾值法，即小孔電壓值大于某 個(gè)值則進(jìn)行報(bào)警。實(shí)際上，當(dāng)電阻抗測(cè)量系統(tǒng)狀態(tài)正常時(shí)，小孔電壓值會(huì)在一定范圍內(nèi)波 動(dòng)。部分電阻抗系統(tǒng)異常情況，比如液流不穩(wěn)時(shí)，小孔電壓的波動(dòng)仍會(huì)在正常范圍內(nèi)。此時(shí)， 運(yùn)用小孔電壓閾值法不能準(zhǔn)確地進(jìn)行報(bào)警。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本申請(qǐng)的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于多特征結(jié)合的電阻抗 測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方法和系統(tǒng)，提高在電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常時(shí)報(bào)警的靈敏度和準(zhǔn)確性，減 少因電阻抗測(cè)量系統(tǒng)發(fā)生異常導(dǎo)致計(jì)數(shù)值和細(xì)胞體積測(cè)量不準(zhǔn)確的問題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：
[0009] -種基于多特征結(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方法，包括：
[0010] 采集電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的至少兩個(gè)特征的信號(hào)；
[0011] 計(jì)算出各特征的表征參數(shù)，代入一判定函數(shù)，計(jì)算出函數(shù)值；其中，所述判定函數(shù) 為一與所述至少兩個(gè)特征的表征參數(shù)相關(guān)的函數(shù)；
[0012] 將函數(shù)值與一閾值范圍進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)函數(shù)值不在閾值范圍內(nèi)時(shí)，則判定電阻抗測(cè) 量系統(tǒng)異常。
[0013] 一種基于多特征結(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)系統(tǒng)，包括檢測(cè)模塊和運(yùn)算對(duì)比 模塊；
[0014] 檢測(cè)模塊用于檢測(cè)電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的特征的信號(hào)，提供給運(yùn)算對(duì)比模塊；
[0015] 運(yùn)算對(duì)比模塊用于根據(jù)檢測(cè)模塊提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算出各特征的表征參數(shù)，并將各 特征的表征參數(shù)代入一預(yù)先設(shè)定的判定函數(shù)，將函數(shù)值與一預(yù)先設(shè)定的閾值范圍進(jìn)行比 較，并輸出比較的結(jié)果；
[0016] 其中，所述判定函數(shù)為一與所述至少兩個(gè)特征的表征參數(shù)相關(guān)的函數(shù)。
[0017] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诙嗵卣鹘Y(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方法和系統(tǒng)，結(jié)合電阻 抗測(cè)量系統(tǒng)的至少兩個(gè)特征，進(jìn)行異常狀態(tài)的檢測(cè)，有效提高了在電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常時(shí) 報(bào)警的靈敏度和準(zhǔn)確性，減少了因電阻抗測(cè)量系統(tǒng)發(fā)生異常導(dǎo)致計(jì)數(shù)值和細(xì)胞體積測(cè)量不 準(zhǔn)確的問題。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N基于多特征結(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方法的流 程不意圖。
[0020] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例一中判定函數(shù)的表征參數(shù)系數(shù)的確定方法示意圖。
[0021] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例二中判定函數(shù)的表征參數(shù)系數(shù)的確定方法示意圖。
[0022] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例三中判定函數(shù)的表征參數(shù)系數(shù)的確定方法示意圖。
[0023] 圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例五中判定函數(shù)的表征參數(shù)系數(shù)的確定方法示意圖。
[0024] 圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例六中判定函數(shù)的表征參數(shù)系數(shù)的確定方法示意圖。
[0025] 圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例七的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0027] 本文所說的正常樣本，是指在已知電阻抗測(cè)量系統(tǒng)在正常狀態(tài)下分析的樣本。
[0028] 本文所說的異常樣本，是指在已知電阻抗測(cè)量系統(tǒng)在異常狀態(tài)下分析的樣本。
[0029] 在血液細(xì)胞分析儀的工作過程中，電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的異常狀態(tài)主要有：小孔堵塞、 液流不穩(wěn)、電流不穩(wěn)、氣泡等，當(dāng)電阻抗測(cè)量系統(tǒng)出現(xiàn)上述一種或多種異常情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致 計(jì)數(shù)值和細(xì)胞體積測(cè)量不準(zhǔn)確。當(dāng)電阻抗測(cè)量系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)有多個(gè)特征表現(xiàn)為異常， t匕如：小孔電壓、粒子數(shù)、細(xì)胞間距、小孔電阻、流速等?，F(xiàn)有技術(shù)中判斷電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的 異常狀態(tài)時(shí)，均采用的是通過單個(gè)特征的參數(shù)與閾值對(duì)比進(jìn)行報(bào)警的方法。
[0030] 發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，僅依靠監(jiān)測(cè)單個(gè)特征的狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警，容易出現(xiàn)漏報(bào)或誤 報(bào)的情況，且大多只能反映電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的一種異常狀態(tài)，無法全面檢測(cè)所有異常狀態(tài)。 對(duì)此，發(fā)明人進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)用多特征結(jié)合的方法，即本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诙嗵卣鹘Y(jié)合的 電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方法，能夠彌補(bǔ)單個(gè)特征的特異性不足的缺點(diǎn)，顯著提高報(bào)警靈 敏度和準(zhǔn)確性。
[0031] 如圖1所示，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N基于多特征結(jié)合的電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常檢測(cè)方 法，具體包括以下步驟：
[0032] S1、采集電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的至少兩個(gè)特征的信號(hào)。
[0033] S2、計(jì)算出各特征的表征參數(shù)，代入一判定函數(shù)，計(jì)算出函數(shù)值；其中，所述判定函 數(shù)為一與所述至少兩個(gè)特征的表征參數(shù)相關(guān)的函數(shù)。
[0034] S3、將函數(shù)值與一閾值范圍進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)函數(shù)值不在閾值范圍內(nèi)時(shí)，則判定電阻抗 測(cè)量系統(tǒng)異常。
[0035] 作為改進(jìn)，所述檢測(cè)方法還可以包括：
[0036] S4、當(dāng)判定電阻抗測(cè)量系統(tǒng)異常時(shí)，通過一報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警提示。
[0037] 在本申請(qǐng)中，所述特征的表征參數(shù)反映電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的異常程度，根據(jù)所述特 征的信號(hào)形成的序列計(jì)算所述表征參數(shù)，優(yōu)選所述表征參數(shù)為所述序列的最大值、最小值、 中值、峰度、偏度、均值、極差、標(biāo)準(zhǔn)差或變異系數(shù)。其中，所述特征的信號(hào)形成的序列為該特 征在單位時(shí)間內(nèi)的測(cè)量值形成的序列。該測(cè)量值可以是采集的該特征的信號(hào)值，也可以是 利用信號(hào)得到的統(tǒng)計(jì)值，優(yōu)選算術(shù)平均值、幾何平均值或中位數(shù)等等。
[0038] 本申請(qǐng)中，所述特征優(yōu)選小孔電壓、粒子數(shù)、細(xì)胞間距、小孔電阻、流速等。其中，小 孔電壓表征參數(shù)是根據(jù)多個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的小孔電壓信號(hào)值形成的序列進(jìn)行計(jì)算而得到；粒 子數(shù)表征參數(shù)是根據(jù)多個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的粒子數(shù)信號(hào)值形成的序列進(jìn)行計(jì)算而得到；細(xì)胞間 距表征參數(shù)是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的細(xì)胞間距信號(hào)值的算術(shù)平均值形成的序列進(jìn)行計(jì)算而得 到。
[0039] S2中所述的判定函數(shù)可以是任意的函數(shù)，如一次函數(shù)、多次函數(shù)、線性函數(shù)、非線 性函數(shù)、連續(xù)函數(shù)或分段函數(shù)等等。
[0040] 以一次函數(shù)和多次函數(shù)為例，當(dāng)所述判定函數(shù)為與兩個(gè)特征的表征參數(shù)相關(guān)的函 數(shù)時(shí)，所述判定函數(shù)為：
[0041] f(F1,F2) = a*(F1)m+^*(F2)n
[0042] 其中，f坑，F(xiàn)2)為判定函數(shù)，匕為第一表征參數(shù)，F(xiàn) 2為第二表征參數(shù)，m、n是不為 零的整數(shù)，a、0為表征參數(shù)系數(shù)。所述表征參數(shù)系數(shù)的確定方法為：選取一同時(shí)包括正常 樣本和異常樣本的已知樣本集，根據(jù)已知樣本集的第一表征參數(shù)和第二表征參數(shù)的二維分 布圖，擬合一曲線，該曲線為分布圖上正常樣本和異常樣本的分界線，該曲線的方程系數(shù) 即為表征參數(shù)系數(shù)。
[0043] 類似地，當(dāng)所述判定函數(shù)為與三個(gè)特征的表征參數(shù)相關(guān)的函數(shù)時(shí)，所述判定函數(shù) 為：
[0044] f(F1,F2,F 3) = a*(F1)m+^*(F2)n+y*(F 3)P
[0045] 其中，f (匕，F(xiàn)2, F3)為判定函數(shù)，匕為第一表征參數(shù)，F(xiàn)2為第二表征參數(shù)，F(xiàn)3為第三 表征參數(shù)，m、n、p是不為零的整數(shù)，a、0、Y為表征參數(shù)系數(shù)。所述表征參數(shù)系數(shù)的確定方 法為：選取一同時(shí)包括正常樣本和異常樣本的已知樣本集，根據(jù)已知樣本集的第一表征參 數(shù)、第二表征參數(shù)