[發(fā)明專利]激光代謝評估儀及其檢測方法

在審

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• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107356582A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉冠琳
• 申請（專利權(quán)）人: 劉冠琳
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31253
• 代理人: 廖斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，尤其是涉及一種利用激光進(jìn)行代謝評估的儀器及其檢測方法。

背景技術(shù)

泌尿系結(jié)石是一種復(fù)雜的、多病因的疾病，是環(huán)境和遺傳因素共同作用的結(jié)果。高復(fù)發(fā)率是該疾病的最大特點。多數(shù)草酸鈣結(jié)石患者均可以通過代謝評估找到病因，其結(jié)果對患者的進(jìn)一步治療和預(yù)防有著重要意義。國內(nèi)外專家已達(dá)成共識，對泌尿系結(jié)石病患者應(yīng)進(jìn)行代謝評估。但由于傳統(tǒng)的代謝評估技術(shù)效率低下，操作繁瑣，所以在實踐中，國內(nèi)外除少數(shù)研究機構(gòu)外，臨床上很少對結(jié)石病患者進(jìn)行代謝評估。

在前期的研究中，我們設(shè)計了一款基于離子色譜儀的代謝評估裝置，可以自動化測量尿液中主要的成石因子和結(jié)石抑制因子的濃度(草酸、尿酸、枸櫞酸、鈣離子和鎂離子)，并給予初步的診斷。但是，泌尿系結(jié)石病畢竟是一種多病因疾病，對其完整的病因診斷需要測量更多的尿液甚至血液指標(biāo)，上述五種離子的測量結(jié)果不能涵蓋所有的結(jié)石病因，只能對最常見的草酸鈣結(jié)石的病因進(jìn)行初步的診斷(遇到復(fù)雜的病例，仍需結(jié)合其他指標(biāo)的測量)。而目前自動化程度最高的離子色譜儀或者生化分析儀無法完成尿液、血液中所有結(jié)石相關(guān)的有機小分子甚至大分子的測定。部分尿液中結(jié)石相關(guān)成分(如T-M骨橋蛋白、葡胺聚糖等)的測量方法僅停留在實驗室應(yīng)用，因其測量效率低下，而無法應(yīng)用于臨床。而尿液中磷元素的測定，目前也存在困難。以離子色譜法來測量，因磷元素在水中的分子形態(tài)受PH值的影響會出現(xiàn)變化，而離子色譜儀在測量的過程中，從進(jìn)樣到洗脫過程，液體PH值一直會發(fā)生變化，因此無法準(zhǔn)確測量尿液中磷元素的濃度。而采用比色法測量的生化分析儀，雖然實現(xiàn)了自動化，但測量精度有限，臨床結(jié)果僅供參考。尿液中胱氨酸、黃嘌呤的物質(zhì)的檢測，目前也僅僅停留在實驗室階段，無法大面積實際應(yīng)用于臨床。而且，收到技術(shù)的限制，傳統(tǒng)的結(jié)石病代謝評估法僅僅能用于代謝原因引起的結(jié)石，對于遺傳性結(jié)石如胱氨酸結(jié)石以及藥物性結(jié)石，如頭孢曲松結(jié)石需要做特殊的檢驗、甚至結(jié)合患者病史推斷才能找到病因。無法為臨床高效、便捷的提供準(zhǔn)確而全面的實驗室依據(jù)。

現(xiàn)有的草酸、枸櫞酸的測定方法——離子色譜法也存在固有的缺陷。從原理上講，離子色譜法是一種20年前的技術(shù)，通過檢測器檢測液體中離子交換所產(chǎn)生的電信號，實現(xiàn)液體中物質(zhì)濃度的測定。由于液體中電信號檢測固有的缺陷，離子色譜法雖然理論上精度可以達(dá)到ppm級別，但也僅勉強可以用于尿液中有機小分子比如草酸的測量，且實際操作過程中存在信號不穩(wěn)定，測量結(jié)果誤差大等缺陷，實際過程中有時候測量誤差可以達(dá)到30％以上。特別是對于陽離子的測定，由于陽離子峰值小，峰值下面積也相對較小，很多時候陽離子峰與其它峰處于融合狀態(tài)，需要通過圖形處理將其分離出來，無疑加大了陽離子測量的誤差。而使用比色法，第一，因誤差較大，無法有效測量有機小分子；第二，陽離子測量結(jié)果雖然能滿足臨床需求，但仍存在誤差較大甚至導(dǎo)致誤診的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中代謝評估所存在的缺陷，提供一種利用激光進(jìn)行代謝評估的儀器來解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種激光代謝評估儀，包括拉曼光譜儀，其特征在于，所述拉曼光譜儀檢測人體血液和尿液中與結(jié)石病因相關(guān)的成分，并且所述拉曼光譜儀包括可調(diào)整入射光的光波長和光強度的激光頭、拉曼濾光鏡、顯微鏡和檢測部件，還包括用于自動進(jìn)樣和添加表面增強劑的自動進(jìn)樣裝置。

上述的一種激光代謝評估儀，其特征在于，所述檢測部件為下列其中之一：光電檢測器、廣譜光譜儀和CCD檢測器。

上述的一種激光代謝評估儀，其特征在于，還包括激光誘導(dǎo)光譜儀和中央控制計算機，所述激光誘導(dǎo)光譜儀檢測結(jié)石中與結(jié)石病因相關(guān)的成分。

上述的一種激光代謝評估儀，其特征在于，還包括熒光檢測器，所述熒光檢測器檢測結(jié)石中與結(jié)石病因相關(guān)的成分。

上述的一種激光代謝評估儀，其特征在于，所述拉曼光譜儀檢測人體全血標(biāo)本。

上述的一種激光代謝評估儀，其特征在于，所述拉曼光譜儀檢測人體至少24小時以上的尿液中與結(jié)石病因相關(guān)的成分。

上述的一種激光代謝評估儀，其特征在于，所述拉曼光譜儀檢測人體單次尿液中與結(jié)石病因相關(guān)的成分。

一種激光代謝評估儀的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定目前已知的所有結(jié)石相關(guān)成分；

(2)通過調(diào)整拉曼光譜儀的激光頭的光波長與光強度，得到目前已知的所有結(jié)石相關(guān)成分的拉曼譜圖；

(3)通過拉曼光譜儀對被測人體血液和尿液標(biāo)本進(jìn)行檢測，得到被人體血液和尿液標(biāo)本中的結(jié)石相關(guān)成分含量。