[发明专利]溶血器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的溶血器(haemolysator)。

此外，本发明涉及一种与比色池(cuvette)(测量室)相结合的溶血 器，该比色池用于接收样品，特别是血液样品。

本发明还涉及一种包含溶血器的光谱分析仪。

此外，本发明涉及一种包含多层激励器(actuator)的振荡系统， 特别是涉及一种包含多层激励器的溶血器。

本发明还涉及一种方法，其用于装备有压电多层激励器的溶血器运 行状态的功能测试和监控。

背景技术

开始时提及的溶血器被用于光谱分析仪中，特别是用于血红蛋白衍 生物的光谱测量，例如O₂Hb、HHb、COHb、MetHb和源自其的量(分别是血 氧测量器和一氧化碳测氧器)。但是，该溶血器也适用于组合的光谱-化 学品分析仪。在其他事物中，所述的分析仪用于全血样品中的血液气体 (O₂，CO₂，pH)、电解质(K⁺，Na⁺，Ca⁺⁺，Cl^-)、代谢物(葡萄糖和乳酸盐)、 血球比容、血红蛋白参数(tHb，SO₂，等等)和胆红素的分散测量。在这样 作的过程中，利用了这些物质的特有的光谱吸收性能，并且将测量值通 过数学运算法则来评价。

为了能够达到所需的测量精度，在光学测量之前，必需对全血进行 溶血，该溶血是依靠溶血器来进行。在这样作的过程中，血液细胞主要 被超声波能量所破坏，目的是能够进行所述的测量，而不妨碍光的散射 效应。

在图1，表示了光谱分析仪的血氧计模块200的示意图，并且该血氧 计模块是本领域已知的。所述的血氧计模块包含测量光源201，其产生光 束202，光束202通过透镜203聚焦，并且照射到光学测量室204上。所 述的光学测量室204(其也称作“比色池”)具有光束202能够通过的透明 的容器壁。测量室204中布置有样品205，特别是全血样品，该样品具有 特征的光谱吸收性能，这改变了通过该样品的光束202的光谱组成。在 离开测量室204之后，光束202被引入到光学波导管206，并被导向光谱 传感器207。样品205的光谱分析需要这样一种溶血，在其中全血样品中 的血液细胞被超声波破坏，目的是将该样品转化成基本上不散射光束202 的液体。溶血是依靠溶血器210来进行的，该溶血器210是作为一种超 声波换能器而设计的，并且其包含压电陶瓷元件211，压电陶瓷元件211 经由交流电信号的激励而产生了机械振荡，这归因于逆压电效应(即，这 样的物理现象，在其中机械变形是通过施加电信号到压电元件而引起 的)，该机械振荡被传输到共振器212并放大(同样参见图2)。共振器212 经由在它的前侧面上形成的连接表面213依次将机械振荡传输到测量室 204的容器壁上，由此使该振荡传播到样品205中，并且由于空化效应使 得其中的血液细胞破裂。此外，溶血器210具有排列在压电陶瓷元件211 侧面上的配重214，其面朝着共振器212的外面。为了使测量室204不被 机械振荡破坏以及为了确保该机械振荡在样品205中的适当传播，测量 室必须是弹性安装的。这是通过弹簧垫215来实现的，该弹簧垫预加压 到靠着测量室204侧面的砧座216上，该砧座面向溶血器210。

根据该现有技术，超声波换能器类型的溶血器210迄今已经被配置 成共振振荡器，其通过在该溶血器固有共振频率的电正弦曲线信号来激 发振荡。图2所示的超声波换能器溶血器210是这样一种基于共振振荡 器原理的现有技术的溶血器210。

包含符合共振振荡器原理的溶血器的光谱分析仪是已知的，例如参 见US3972614。

已知的共振振荡器超声波换能器类型的溶血器的一个缺点是它们的 相当大的总长，该长度只能被制成这样的尺寸，以使得在样品位置达到 最大的振荡振幅。共振振荡器超声波换能器是一种λ/2-振荡器，其需要 几厘米的总长(典型的是大约10cm)。这产生了大体积的分析仪。