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面向院前急救与灾害现场的便携式凝血和血小板功能快速分析系统

发布时间:2026-05-11

主要完成人:陈泽涛 所属单位:天津大学

本项目面向重大灾害救援、院前急救和移动床旁检测需求,研发了便携式凝血和血小板功能快速分析系统。系统采用微流控测试卡与电化学阻抗检测技术,结合双通道物理差分与卡尔曼自适应滤波算法,在不依赖中心实验室的前提下,对微量全血样本进行现场分析,输出活化凝血时间(ACT)、凝血速率(CR)和血小板功能(PF)等指标。项目当前已完成实验室样机开发与内部测试验证,具备样机展示、功能演示和场景路演条件,可为现场分诊、转运优先级判断和后续进一步凝血评估提供辅助依据。

适用范围:

微流控全血直测技术,在一次性测试卡中预置促凝试剂,实现微量全血即采即测; 电化学阻抗检测技术,通过监测血液由液相向凝胶相转变过程中的阻抗变化完成凝血动态分析; 双通道物理差分技术,通过检测通道与参比通道协同采集,降低双电层效应、蛋白吸附和基线漂移影响; 卡尔曼自适应滤波技术,进一步抑制流体动力学噪声,提高关键生理拐点识别稳定性; 温控与便携一体化设计,保障非实验室环境下的连续检测能力。 当前样机关键指标包括:样本量≤50 μL;检测周期10分钟内;检测区可在37℃附近稳定控温;支持本地结果显示、历史记录存储与USB数据导出;电池供电条件下可连续工作约75分钟;固定激励频率为1 kHz;单次检测可输出ACT、CR、PF等指标。

以微流控与电化学阻抗为核心,实现微量全血免离心检测,降低现场检测门槛; 构建“双通道物理差分 + 卡尔曼自适应滤波”的复合去噪架构,提高复杂样本和复杂环境下的信号稳定性; 在一次检测中同步输出ACT、CR、PF等多维参数,提升床旁和应急快检的信息维度; 将温控、信号采集、数据处理与人机交互集成于便携设备中,增强院前急救、灾害现场和基层薄弱场景的使用可行性。

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