Beckman Coulter LH Series Workstation 主机传输规范

文档类型:血液分析仪 LIS 主机接口规范 厂商:Beckman Coulter, Inc.(贝克曼库尔特) 产品:COULTER® LH Series Workstation(LH 750 / LH 500 血液分析仪) 文档编号:PN 4277303C(September 2003,Revision C,Software Version 2B) 来源规范:STKS 1G.1 + Retics 格式 + LH 750 Workstation 扩展格式

一、概述

本规范定义了 Beckman Coulter LH 系列血液分析仪工作站与 LIS/HIS 主机计算机之间的双向通信协议。支持两种高层协议格式:

  1. STKS 1G.1 + Retics 格式 — 兼容 STKS™ 和 MAXM™ 既有接口,用于已有系统升级
  2. LH 750 Workstation 格式 — 扩展格式,支持 CBC、DIFF(分类)、网织红细胞(Retic)参数,以及质控、图形数据传输等

支持仪器型号:LH 750、LH 500


二、硬件接口

  • 物理接口:EIA RS-232-C,25-pin D-sub(LH 500 配 9→25 针转接头)
  • 设备类型:DTE(Data Terminal Equipment)
  • 使用信号:
引脚信号方向
2TXD(发送数据)工作站 → 主机
3RXD(接收数据)主机 → 工作站
4RTS(请求发送)工作站 → 主机
5CTS(清除发送)主机 → 工作站
6DSR(数据装置就绪)主机 → 工作站
7SG(信号地)—
20DTR(数据终端就绪)工作站 → 主机
  • 硬件握手:CTS 流控。主机拉高 CTS 允许发送,拉低暂停发送。CTS 必须在超时周期内重新拉高,否则传输超时重置
  • 无硬件握手时:需短接 pin4→pin5,pin20→pin6
  • DTE 主机需用 NULL MODEM 线

三、通信参数

参数可选值默认
波特率2400 / 4800 / 9600 / 19200 / 38400—
数据位7 / 8 bit—
校验位Odd / Even / NoneOdd
停止位None / 1 / 22
超时30 / 60 / 90 秒90 秒
块大小128 / 256 字节256 字节
握手Full Software / No Handshake—
图形传输RBC / PLT / WBC Threshold / DIFF / Retic DataPlot可选

注意:非图形传输最低推荐 2400 baud,图形传输最低推荐 9600 baud。


四、工作站 → 主机(结果上传)

4.1 数据链路层(Low Level Protocol)

一次样本传输由一个或多个数据块组成,最多 255 块。

传输流程(全软件握手):

工作站 (发)            主机 (收)
   SYN(就绪)  ------->
   <-------  SYN(可以发)
   块计数(2B)  ------->
   <-------  ACK(准备接收) / NAK(中止)
   [循环每块]
   数据块    ------->
   <-------  ACK(接收成功) / NAK(重传本块) / SYN(从第1块重传)
   SYN(全部完成) ------>
   <-------  ACK(接受传输)

No Handshake 模式:忽略所有软硬件握手响应,不发 SYN 前缀。CTS 仅表示主机在线。

4.2 数据块结构

┌─────┬──────────┬────────────┬──────┬─────┐
│ STX │ BLK NBR  │  DATA      │ CRC  │ ETX │
│ 1B  │ 2B(ASCII)│ 128/256B   │ 4B   │ 1B  │
└─────┴──────────┴────────────┴──────┴─────┘
  • STX = 0x02(Start of Text)
  • BLK NBR:块序号,ASCII 十六进制,首块为 “01”
  • DATA:128 或 256 字节,不足补空格(0x20)
  • CRC:4 字节 ASCII 十六进制,MSB在前,LSB在后
  • ETX = 0x03(End of Text)
  • 校验算法:修改版 CCITT CRC-16,仅计算数据部分

4.3 表示层(消息结构)

数据块拼接后形成完整消息,结构为:

PREAMBLE → GROUP 1 → GROUP 2 → ... → GROUP n → POSTAMBLE
  • 前导码(Preamble):10 组 “CLRF”(CR/LF 对),表示消息开始
  • 后导码(Postamble):DC1 + CR/LF,表示消息结束

组(Group)结构:

DC1 (0x11) → 字段计数(2B ASCII Hex) → 字段1 → 字段2 → ... → 字段N

每个字段以 CR/LF 结尾。字段格式:Tag + 空格 + 数据。

⚠️ 重要:组内字段顺序不固定,不能用位置识别,必须用 Tag 识别。字段可能被省略。不要假设固定偏移量。

4.4 数据类型

类型含义字符范围
AAlphaa-z, A-Z, 空格
NNumeric0-9, +, -, .
X可打印字符0x20 - 0x7E
SP空格0x20

4.5 组定义总览

组号组名1G.1+ReticsLH 750
1General Information(基本信息)✓✓
2CBC Parameters(CBC 参数)✓✓
3DIFF Count Parameters(分类计数)✓✓
4DIFF Percent Parameters(分类百分比)✓✓
5Comment(注释)✓✓
6Flags(标志)/ Definitive Flags✓(Flags)✓
7Suspect Flags(可疑标志)—✓
8Conditional Flags(条件标志)—✓
9Other Flags(其他标志)—✓
10Demographics(人口统计)✓(组7)✓
11RBC Histogram(红细胞直方图)✓(组11)✓(组14)
12PLT Histogram(血小板直方图)✓(组12)✓(组15)
13/16RETIC Parameters(网织红细胞参数)✓(组13)✓(组16)
26WBC Threshold(白细胞阈值)—✓
27WBC Threshold Full Histogram—✓
31DIFF Latex Parameters—✓
32RETIC Latex Parameters—✓
34Control Information(质控信息)—✓
35Control CBC Parameters(质控CBC)—✓
36Control DIFF Count(质控分类计数)—✓
37Control DIFF Percent(质控分类百分比)—✓
38Control RETIC Parameters(质控网织红)—✓
50DIFF Graphics(分类散点图)—✓
51Retic Graphics(网织红散点图)—✓

4.6 基本信息组(Group 1)关键字段

Tag字段格式长度
DATE运行日期MM/DD/YY9B
TIME运行时间HH:MM:SS12B
ID1样本IDX16B
ID2患者姓名X16B(姓, 名)
CASS/POScassette/位置号XXXX/XX8B
SEQUENCE序号X7B
1EC/P1E cassette/位置AXXXXXX8B
ID1STATUSID1状态A2B(P/E/N/空格)
C/PSTATUScass/pos状态A2B
WLSTATUSToDo列表状态AAAAAAAA9B

ID状态优先级:E(编辑)> N(自动编号)> P(阳性ID)> 空格

4.7 CBC 参数组(Group 2)

参数列表:WBC, RBC, HGB, HCT, MCV, MCH, MCHC, RDW, PLT, PCT, MPV, PDW(部分)

每个参数字段包含:数值 + 标志位。标志位表示异常方向(高/低)、线性异常、结果不可用等。

4.8 LH 750 质控数据(Groups 34-38)

LH 750 格式新增质控组:

  • Group 34:Control Information(质控信息)
  • Group 35:Control CBC Parameters(质控CBC参数)
  • Group 36:Control DIFF Count(质控分类计数)
  • Group 37:Control DIFF Percent(质控分类百分比)
  • Group 38:Control RETIC Parameters(质控网织红参数)

4.9 图形数据传输

LH 750 格式支持传输:

  • RBC / PLT / WBC Threshold 直方图(Group 14/15/27)
  • DIFF DataPlot(散点图,Group 50)
  • Retic DataPlot(散点图,Group 51)

DataPlot 格式包含:数据头 + 数据块 + 渲染信息块(调色板、位图库、Dataplot 头),第 8 章详述重建方法。


五、主机 → 工作站(ToDo List 下载)

5.1 数据链路层

与工作站→主机类似,但用 ENQ 替换 SYN 作为起始字符。工作站必须使用全握手。

主机 (发)              工作站 (收)
   ENQ(就绪)  ------->
   <-------  ENQ(可以发) / SYN(忙)
   块计数(2B)  ------->
   <-------  ACK(准备接收) / NAK(中止)
   [循环每块]
   数据块    ------->
   <-------  ACK / NAK(重传本块) / ENQ(从第1块重传)
   ENQ(全部完成) ------>
   <-------  ACK(接受) / NAK(拒绝) + DLE响应码

错误处理:同一块连续 NAK 3 次,工作站中止并等待下次传输。

5.2 表示层(消息结构)

PREAMBLE → INTRO → FIELD 1 → FIELD 2 → ... → FIELD N

前导码(Preamble):

SOH (0x01) + 字段数(2B ASCII Hex) + CR/LF

字段数 = intro字段数 + 所有数据字段数

Intro 字段:

记录类型(2B) + 操作码(2B) + CR/LF
  • 记录类型:WL = ToDo List
  • 操作码:
操作码含义
ADAdd or Update(添加或更新)
UNUnique(唯一,患者ID不能重复)
RUReuse(重用,已存在则清除人口学信息)
DEDelete(删除)

5.3 DLE 响应码(表示层)

数据链路成功后,工作站返回 DLE + 一个字符表示接受/拒绝:

响应码含义
DLE A接受,可继续发送
DLE B接受,但不要继续发
DLE C拒绝,重试
DLE D拒绝,放弃
DLE E拒绝,至少有一个重复的待检测试请求
DLE F拒绝,患者ID已存在于数据库

注意:可配置将 DLE E 替换为 DLE C(向后兼容)。

Delete 专属响应码:

  • DLE G:患者ID字段格式错误
  • DLE H:测试字段格式错误
  • DLE I:ToDo列表项未删除

5.4 消息字段定义

Tag字段长度依赖
IDPatient ID(患者ID)16B—
PLPatient Last Name(姓)16BID
PFPatient First Name(名)16BID
SNSequence Number(序号)6BTest
BDBirth Date(出生日期)10B (MM/DD/YYYY)ID
SXSex(性别)1BID
LOCLocation(位置)16BTest
PHLPhysician Last Name(医生姓)16BTest
PHFPhysician First Name(医生名)16BTest
UF1/UF2/UF3用户字段1/2/316B×3Test
COMComments(注释)40BTest
RPReport Profile(报告模板)8BTest
SDDSample Drawn Date(采样日期)10BTest
SDTSample Drawn Time(采样时间)8BTest
TSTTest(测试请求)可变—
SLRSlide Request(玻片请求)可变Test

⚠️ 字段不能有前导或尾随空格,否则消息将被拒绝。

5.5 AD / UN / RU 操作对比

场景AD(Add/Update)UN(Unique)RU(Reuse)
ID 都不存在添加添加添加
患者ID存在但样本ID不在ToDo添加+更新所有同患者人口学信息拒绝(DLE F)添加+清除所有同患者人口学信息
样本ID已在ToDo拒绝(DLE E/C)+更新人口学信息拒绝(DLE F)拒绝(DLE E/C)+清除人口学信息
格式错误拒绝(DLE C/D)拒绝(DLE C/D)拒绝(DLE C/D)

5.6 测试请求(Test 字段)

支持的测试类型:

  • C = CBC
  • CD = CBC + DIFF
  • CDR = CBC + DIFF + RETIC
  • CR = CBC + RETIC
  • R = RETIC
  • D = DIFF

可组合多测试请求,详见 Table 5.3。


六、CRC 算法

  • 算法:修改版 CCITT CRC-16
  • 计算范围:仅数据部分(不含 STX、块号、CRC、ETX)
  • 结果长度:16-bit,传输为 4 个 ASCII 十六进制字符(MSB 在前)
  • 第 7 章提供了 ASM86 和 C 语言实现示例

七、其他功能

7.1 Spooler(假脱机)

传输结果自动缓存到 Spooler,直到主机确认接收。主机离线时所有传输排队等待。可手动清空 Spooler。

7.2 主机通信禁用

可在系统设置中禁用自动上传(不影响手动传输和主机下发)。

7.3 验证码

启用后,各测试组的验证状态(AutoValidation)会在条件标志组中传输。仅 LH 750 格式适用。

7.4 Collate ToDo List

ToDo List 生成基于任务预分配,通过预分配测试面板确定哪些数据需要合并到最终报告中。


八、版本历史

版本日期软件版本主要变更
Initial Issue7/011A初始版本
Revision B4/022A更新稀释因子说明;删除 “Subset” 引用;新增 WBC Threshold Full Histogram 组;新增 3.18 Collate ToDo List;通用信息组从 29 组减至 24 组
Revision C9/032B新增 3.19 节(Replace V and v Flags with R);更新多表格

关联笔记