【摘 要】
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凝血功能检测在临床应用中是疾病筛查和术前体检的重要项目之一,可以帮助医生做出更科学的诊断结果。凝血功能的常规检测方法包括双向磁珠法、光电检测法、光学浊度法等。血栓弹力图以其快速便携、低成本并能实现即时检测（point-of-care testing,POCT）等优势得到广泛应用。本文总结了生物体凝血级联反应机制,梳理了凝血检测设备的发展历史,分析了市场上常用的几款设备的检测原理及优劣。根据便携式和
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凝血功能检测在临床应用中是疾病筛查和术前体检的重要项目之一,可以帮助医生做出更科学的诊断结果。凝血功能的常规检测方法包括双向磁珠法、光电检测法、光学浊度法等。血栓弹力图以其快速便携、低成本并能实现即时检测（point-of-care testing,POCT）等优势得到广泛应用。本文总结了生物体凝血级联反应机制,梳理了凝血检测设备的发展历史,分析了市场上常用的几款设备的检测原理及优劣。根据便携式和自动化凝血功能检测的需求,设计了一套实现凝血功能检测系统的方案,着力解决了光学检测和气路驱动数学模型、主控制器硬件部分、下位机软件和遗传蚁群PID温控算法这4个关键技术问题。具体创新点及研究成果如下:（1）针对微流控芯片的检测窗口,设计了光电检测模块中的光路系统。芯片微通道中的流体只有在外部驱动力的辅助下才能实现加样和废液收集。为此建立了气路驱动膜阀的数学模型,并在COMSOL中进行了仿真分析。（2）以STM32单片机为核心,对单片机外围电路进行分析,设计下位机的硬件控制电路。选择合适的元器件进行电路图绘制、布线、仿真、制作PCB和焊接。（3）设计了STM32单片机的下位机软件,计算了芯片通信协议参数、串口引脚配置、控制流程算法和蚁群遗传PID温度控制算法。综上所述,在确定凝血功能检测系统总体框架的基础上,建立了微流控芯片的光学检测和气路驱动的数学模型、探究了嵌入式软硬件系统和蚁群遗传PID温度控制算法。本系统实现了自动化便携式凝血功能检测,具备抗干扰性能,达到了预期的系统设计要求,具备床旁检测的应用价值。
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