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Beckman Coulter UniCel DxH 800 血液分析仪主机接口传输手册

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Beckman Coulter UniCel DxH 800 血液分析仪主机接口传输手册

文档类型：LIS 主机接口规范
仪器：Beckman Coulter UniCel® DxH 800 Coulter® Cellular Analysis System
文档编号：773765AC
版本：Issue AC / January 2009 / Software Version 1.0.2.0
标准遵循：CLSI LIS1-A（原 ASTM 1381-02）+ CLSI LIS2-A（原 ASTM 1394-97）
页数：96 页

一、协议架构（四层）

┌─────────────────────────────────────┐
│  应用层：消息内容（7 种记录类型）   │  ← CLSI LIS2-A / ASTM 1394-97
├─────────────────────────────────────┤
│  表示层：图形数据（直方图/散点图）   │  ← 第 4 章
├─────────────────────────────────────┤
│  数据链路层：帧传输 / 校验 / 重传    │  ← CLSI LIS1-A / ASTM 1381-02
├─────────────────────────────────────┤
│  物理层：RS-232 串行通信             │  ← EIA-232-D / DB-9
└─────────────────────────────────────┘

二、物理层

参数规格
接口标准EIA-232-D（RS-232）
连接器DB-9 公头（仪器端）
默认波特率9600 bps
可选波特率2400 / 4800 / 9600 / 19200 / 38400 / 57600
数据位8 位
停止位1
校验无
流量控制无（软件握手）

DB-9 引脚分配

引脚仪器端（公头）LIS 端（母头）
2RXD（接收）TXD（发送）
3TXD（发送）RXD（接收）
5GND（地）GND（地）

注：计算机对计算机连接通常需要空 Modem 线（Null Modem Cable）。

三、数据链路层（CLSI LIS1-A）

三阶段通信模型

  1. 建立阶段（Establishment Phase）

    • 发送方发送 <ENQ> 发起连接
    • 接收方回复 <ACK> 同意，或 <NAK> 拒绝，或 <ENQ> 争用
    • 争用处理：仪器方等待 1 秒后重新发起

  2. 传输阶段（Transfer Phase）

    • 帧格式：<STX> + 帧号 + 数据 + <ETX>/<ETB> + 校验和 + <CR><LF>
    • 帧号：单数字（0-7 循环），紧跟 <STX> 之后
    • 校验和：模 256，2 位十六进制 ASCII，STX 之后开始计算（不含 STX/校验和本身）
    • 应答：<ACK> 确认，<NAK> 重传上一帧
    • 中间帧用 <ETB> 结束，最后一帧用 <ETX> 结束

  3. 终止阶段（Termination Phase）

    • 发送方发完最后一帧并收到 <ACK> 后，进入中性状态
    • 接收方收到 <ETX> 帧并回复 <ACK> 后等待 15 秒进入中性

超时参数

阶段超时值触发动作
建立阶段10 秒重发 <ENQ>
传输阶段15 秒进入终止阶段（需重发整条消息）
帧等待15 秒同上

缺陷帧处理

  • 校验和错误 / 帧号错误 → 回复 <NAK> 请求重传
  • 重传次数过多 → 终止传输，记住消息以便完整重发

受限字符

  • <STX> (0x02) / <ETX> (0x03) / <ETB> (0x17) / <ENQ> (0x05)
  • <ACK> (0x06) / <NAK> (0x15) / <EOT> (0x04)
  • 数据中若出现分隔符字符需转义处理

四、消息层（CLSI LIS2-A）

7 种记录类型

记录标识符方向用途
消息头H双向标识消息发送者、协议版本、时间戳
患者信息P双向患者 ID、姓名、性别、年龄、出生日期等
测试申请O双向样本号、申请项目、优先级、采样时间
结果R仪器→LIS测试结果值、单位、参考范围、标志
厂家信息M仪器→LIS直方图/散点图数据、厂家自定义信息
注释C双向自由文本注释、错误信息、说明
消息结束L双向终止消息，指示传输完成

分隔符（Header 记录第 2 字段定义）

默认分隔符：\ ! ~

分隔符字符用途
字段分隔符|字段之间
重复分隔符\字段内重复值
组分隔符^字段内组分隔
转义字符&特殊字符转义

Header 记录示例

仪器上传（Upload）：

<STX>1H|\!~|||DXH!5100021|||||LIS||P|LIS2A|20080615151436<CR><ETX>83<CR><LF>

LIS 下发（Download）：

<STX>1H|\!~|||LISHOST|||||||P|LIS2-A|20080318235959<CR><ETX>F2<CR><LF>

字段：发送设备名（DXH!序列号）、接收设备名（LIS）、处理优先级（P=Normal）、协议版本（LIS2-A）、日期时间。

Order 记录示例

<STX>3O|1|S12123||!!!CBC|R|20080318093030|20080318113030|||Sam|A||||Whole blood<CR><ETX>9C<CR><LF>

关键字段：样本号（S12123）、仪器申请号、测试组合（!!!CBC）、结果状态（R=已请求）、采集/接收时间、采样者、标本类型。

Result 记录示例

R|1|!!!HGB!718-7|15.4|%|13.6 to 17.2| ||F||||20081023125959|Instrument

字段：结果序列、测试代码（含组合前缀）、结果值、单位、参考范围、异常标志（F=Flag）、结果状态、测试日期时间、测试机构。

五、预定义 Panel（附录 A）

9 种预定义组合

Panel 代码名称包含内容
CBC全血细胞计数全血细胞计数全套参数
CDCBC + 五分类CBC + 5 分类白细胞
CRCBC + 网织红CBC + 网织红细胞
CDRCBC + 分类 + 网织红CBC + 五分类 + 网织红细胞
RETIC网织红细胞网织红细胞全套
BFC体液模式体液细胞分析
H&H血红蛋白+红细胞压积仅 HGB + HCT（精简）
WHPWBC + HGB + PLT三项精简组合
PLT血小板仅血小板
WBC白细胞仅白细胞
WBC-NE#白细胞+中性粒绝对值WBC + NE#

申请时用 !!! 前缀 + Panel 名，如 !!!CBC、!!!CD。

细胞群体数据（CPD）

  • Diff Cell Population Data：五分类细胞群体参数
  • NRBC Cell Population Data：有核红细胞参数
  • Retic Cell Population Data：网织红细胞参数

六、图形结果（第 4 章）

图形数据类型

类型码名称说明
0x01DT_TYPE_5DIFF5 分类散点图
0x02DT_TYPE_RETIC网织红细胞散点图
0x04DT_TYPE_NRBC有核红细胞散点图

图形传输格式（M 记录）

数据通过 Manufacturer Information Record（M 记录） 传输，结构：

M|序号|!!!RBC.Histogram.Array|数据块...

数据块组成：

  1. Dataplot Data Header：图形类型、尺寸、通道数
  2. Dataplot Data Block：
    • Data Block Header：块编号、数据长度
    • Rendering Information Block：渲染信息（颜色、缩放）
  3. Dataplot Header：图形元信息
  4. Dataplot Data：二进制编码的图形数据点（ASCII Hex 编码）

直方图

  • WBC / RBC / PLT 三大直方图
  • 光学质控结果直方图（附录 A.7）

七、LOINC 编码（附录 A.11）

  • 所有参数均配备 LOINC（Logical Observation Identifiers Names and Codes）代码
  • 用于标准化实验室结果命名和编码
  • 见附录 A Table A.11 LOINC Codes 完整列表

八、错误/标志信息

结果标志（Result Record 第 8 字段）

标志含义
L低于参考范围（Low）
H高于参考范围（High）
F标志（Flag，异常）
空正常

确定性/可疑/系统消息（附录 A.13）

  • Definitive Messages（确定性消息）
  • Suspect Messages（可疑消息）
  • System Messages（系统消息）

九、附录 B 完整消息示例

B.1 Acceptable Download 示例（每条记录一个测试）

B.2 Optimal Download 示例（使用重复分隔符，一条 Order 多个测试）

B.3 Upload 示例 1

B.4 Patient Result Upload 示例（患者结果上传）

B.5 Control Result Upload 示例（质控结果上传）

十、关键技术要点

  1. 双向通信：LIS 可下发测试申请，仪器可主动上传结果
  2. Query 模式：支持 LIS 查询仪器结果（Q 记录）
  3. 质控模式：QC 结果通过 Order Record（QC）+ Result Record 上传
  4. 大消息分片：单条消息最大 64,000 字符，超长通过多帧传输（ETB 中间帧）
  5. 校验和算法：模 256，两位十六进制 ASCII 大写
  6. 帧号循环：0-7 共 8 个帧号循环使用
  7. 仪器标识格式：DXH!序列号，如 DXH!5100021

关联

关系图谱

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