[發(fā)明專利]基于智能設(shè)備比色分析的陣列式尿液多指標(biāo)檢測裝置與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811250313.7
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109254000A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉春;李海琴;張校亮;陳雨生;于化忠
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明涉及尿液多項(xiàng)指標(biāo)檢測領(lǐng)域，提出了一種基于智能設(shè)備比色分析的陣列式尿液多指標(biāo)檢測裝置與方法。包括：光學(xué)硬件裝置、智能設(shè)備和陣列式尿液檢測試紙條；陣列式尿液檢測試紙條上設(shè)置有多個(gè)試紙條，每個(gè)試紙條用于檢測一種尿液指標(biāo)；光學(xué)硬件裝置用于在智能設(shè)備進(jìn)行拍照采集圖片時(shí)提供均勻光照；智能設(shè)備用于通過光學(xué)硬件裝置對標(biāo)準(zhǔn)品或待測尿液在陣列式尿液檢測試紙上的顯色區(qū)域進(jìn)行拍照，以及用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的顯色圖片上各個(gè)試紙條的RGB值或HSV值建立各個(gè)試紙條對應(yīng)的尿液指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)方程，并結(jié)合待測尿樣的顯色圖片上各個(gè)試紙條的RGB值或HSV值計(jì)算出待測尿液的各個(gè)指標(biāo)值。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)待測樣的定量檢測，操作簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于尿液多項(xiàng)指標(biāo)檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能設(shè)備比色分析的陣列式尿液多指標(biāo)檢測裝置與方法。

背景技術(shù)

尿常規(guī)檢查是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)“三大常規(guī)”項(xiàng)目之一，其檢查結(jié)果對于某些全身性病變以及身體其他臟器影響尿液改變的疾病如糖尿病、血液病、肝膽疾患、流行性出血熱等的診斷，具有很重要的參考價(jià)值。同時(shí)，尿常規(guī)檢查還可以反映一些疾病的治療效果。因此，在醫(yī)療診斷方面，尿常規(guī)的檢查是必不可少的一項(xiàng)初步檢查。傳統(tǒng)的尿常規(guī)檢查的方法主要是醫(yī)院里使用的尿干化學(xué)分析儀、尿沉渣分析儀等大型儀器法，該方法需要專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行操作，檢測時(shí)間比較長大約需要最少30min才可以得到檢測結(jié)果，這給醫(yī)療設(shè)備不發(fā)達(dá)地區(qū)的人們帶來了極大的不便。除此之外，試紙條法檢測尿常規(guī)也是目前常用的一種檢測方法，該方法主要采取的是目視比色法對各指標(biāo)進(jìn)行檢測，由于每個(gè)人對顏色的敏感度不同，因此這種方法只適用于定性檢測。

近年來，隨著智能手機(jī)等智能設(shè)備的發(fā)展及普及，其不僅僅是作為一種通訊工具出現(xiàn)在大眾面前，而且由于目前智能手機(jī)擁有種類繁多的嵌入式傳感器，處理器功能更加強(qiáng)大，操作系統(tǒng)開放等優(yōu)點(diǎn)，智能手機(jī)可以作為成本更低的分析測試設(shè)備，并且不需要專業(yè)儀器操作員。Arjnarong等人（Mathaweesansurn A, Maneerat N, Choengchan N. AMobile Phone-based Analyzer for Quantitative Determination of Urinary Albuminusing Self-Calibration Approach[J]. Sensors & Actuators B Chemical, 2017,242:476-483.）開發(fā)了一種名為“Albumin smart test”的智能手機(jī)Android應(yīng)用程序，作為尿液中白蛋白定量測定的分析儀。該方法是基于白蛋白和四溴苯酚酞乙酯（TBPE）之間的顯色原理，將待測尿液滴加在含有顯色劑的體系中，隨著白蛋白濃度的變化顯色也會發(fā)生單調(diào)性的變化，利用智能手機(jī)“Albumin smart test”應(yīng)用程序?qū)︼@色樣品圖片進(jìn)行獲取并分析，從而實(shí)現(xiàn)尿液中白蛋白含量的測定。Camilo等人（Morais C L M, Neves A C O,Menezes F G, et al. Determination of serum protein content using cell phoneimage analysis[J]. Analytical Methods, 2016, 8(34).）提出了一種簡單，快速，廉價(jià)的方法，通過整合手機(jī)相機(jī)和多元線性回歸（MLR）獲得的彩色圖像來測量血清蛋白質(zhì)含量（白蛋白和總蛋白質(zhì)）。使用RGB-HSV圖像系統(tǒng)構(gòu)建MLR模型，其中白蛋白和總蛋白分別使用溴代甲酚綠法和Biuret方法引起溶液顏色的變化。Ortizgómez等人（Ortizgómez I,Salinascastillo A, García A G, et al. Microfluidic paper-based device forcolorimetric determination of glucose based on a metal-organic frameworkacting as peroxidase mimetic.[J]. MikrochimicaActa, 2017, 185(1):47.）開發(fā)了一種基于微流體紙的分析裝置（μPAD），使用作為過氧化物酶模擬物的負(fù)載金屬有機(jī)骨架（MOF）進(jìn)行葡萄糖測定。葡萄糖氧化酶（GOx）對葡萄糖的催化作用導(dǎo)致H₂O₂的形成，MOF通過H₂O₂氧化3,3'，5,5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB），形成吸收藍(lán)綠色的產(chǎn)物。通過建立葡萄糖濃度與HSV顏色空間中的S值的關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)尿液及血清中葡萄糖的定量檢測。Dae-Sik Lee等人（Lee D S, Jeon B G, Ihm C, et al. A simple and smart telemedicine device fordeveloping regions: a pocket-sized colorimetric reader.[J]. Lab on A Chip,2011, 11(1):120-126.）結(jié)合一種小型比色讀數(shù)器與市售的10參數(shù)尿液分析試紙條開發(fā)了一種基于移動醫(yī)療保健平臺的尿常規(guī)檢測裝置，其可以將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至智能手機(jī)平臺。