專利名稱:干片式快速檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種干片式快速檢測儀。具體的說是一種能夠使用配套干片檢測 板快速定量或定性完成多項生化指標同時檢測的干片式快速檢測儀。屬于醫(yī)療器 械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
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醫(yī)學(xué)檢驗向來是疾病診斷最為準確有效的手段之一。在醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)發(fā)展日 新月異的今天,人們已經(jīng)可以利用當(dāng)今各學(xué)科先進技術(shù)服務(wù)于臨床檢驗,及時有 效的對疾病進行診斷。自上世紀末,人們已將集生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、計算 機技術(shù)等先進技術(shù)于一體的全自動生化儀應(yīng)用于臨床生化檢驗,開創(chuàng)了生化項目 檢驗的自動化道路。然而,由于全自動生化儀存在價格高昂,體積龐大, 一次要 求標本量大,對試劑要求高,操作相對繁瑣等問題,致使其無法全面普及。
干(生物)化學(xué)檢測技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項新型生化檢驗技術(shù)。干(生 物)化學(xué)檢測技術(shù)以其獨特的性能正在為臨床實驗室所接受,成為臨床生化檢驗 常規(guī)和急診檢測工作的新生力量。與傳統(tǒng)方法相比,具有操作簡單、速度快、污 染少、結(jié)果穩(wěn)定準確等諸多優(yōu)點。干(生物)化學(xué)檢測的方式,通常是將參與反 應(yīng)的各化學(xué)試劑按比例配成溶液,加與固相反應(yīng)載體之上,經(jīng)干燥后可用于臨床 檢測。檢測過程中,干(生物)化學(xué)試劑溶解速度快、局部濃度高、反應(yīng)速度快, 同時,可保證一些試劑在固體干物料狀態(tài)下保持長期穩(wěn)定。干化學(xué)檢驗的反應(yīng)原 理多為顯色反應(yīng),可通過基于光學(xué)傳感器類檢測儀器,采集顏色變化而產(chǎn)生的光 信號,并將其轉(zhuǎn)化為電信號,再經(jīng)信號處理,從而實現(xiàn)被測物的定量檢測。
目前,干(生物)化學(xué)快速檢測技術(shù)在臨床檢測領(lǐng)域尚屬于新興技術(shù),在國 內(nèi)外應(yīng)用尚不十分廣泛,正處于方興未艾的階段。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種干片式快速檢測儀,該檢測儀配套使用我們發(fā)明的 多功能干片檢測板,可以實現(xiàn)一次檢測同時完成1~4項(亦可更多擴展)生化指 標的檢測,檢測時間少于5分鐘,所需樣本量少,大大提高了檢測效率。
本發(fā)明所說的干片式快速檢測儀,由固定于機殼13內(nèi)的光源1、光敏元件2、 集成了光源驅(qū)動電路4和信號采集/放大電路5的集成電路板3、微轉(zhuǎn)換器芯片6、 溫控器件7、 IC卡讀卡器8、微型打印機9、通訊器件IO、檢測板進出倉ll、變 壓電源14及嵌于機殼13上的顯示器件12組成;其中微型打印機9出紙口位于 機殼表面,IC卡讀卡器8和檢測板進出倉11在機殼上分別有對應(yīng)的卡槽,光源 l與光敏元件2通過剛性固定支架固定,成15-45度夾角,正對著其配套使用的 干片檢測板(反應(yīng)時平放在檢測板進出倉內(nèi))固相反應(yīng)載體膜的方向,使光源發(fā) 出的光照到載體膜上后能夠準確反射到光敏元件上。光源驅(qū)動電路4和信號采集 /放大電路5均集成在集成電路板3上,并分別與光源1和光敏元件2連接,鑲 嵌于集成電路板3上的微轉(zhuǎn)換器芯片6連接并控制著各功能電路。此外,溫控器 件7、 IC卡讀卡器8、微型打印機9、通訊器件10、檢測板進出倉11及顯示器 件12均與集成電路板3相連。變壓電源14直接連接集成電路板3、溫控器件7、 IC卡讀卡器8、微型打印機9,為各部件供電。
上述所說的光源為單色光源發(fā)光器件,可以是發(fā)光二極管(LED)、激光二 極管(LD)等,其目的在于產(chǎn)生與反應(yīng)所顯示的顏色相適配的特定波長的光, 照射到干片檢測板的固相反應(yīng)載體膜。
光敏元件可以是光敏電阻、光敏二極管等光敏元件,其作用在于接收光源發(fā) 出的光經(jīng)干片檢測板固相反應(yīng)載體膜反射后的反射光,并將光信號轉(zhuǎn)化為電信 號。光源與光敏元件通過剛性固定支架固定,成15-45度夾角,正對著其配套使 用的干片檢測板固相反應(yīng)載體膜的方向,使光源發(fā)出的光照到載體膜上后能夠準 確反射到光敏元件上。
溫控器件包括感溫元件、電加熱片、保溫外殼等部件。其作用是確保固相反 應(yīng)膜上的化學(xué)反應(yīng)在恒溫條件下進行。根據(jù)需要,可將檢測板進出倉內(nèi)的溫度精 確恒定控制在30~55°C。
顯示器件可以是普通發(fā)光二極管或液晶數(shù)字顯示屏等。
通訊器件包括數(shù)據(jù)線、通訊接口 (可以是RS232接口、 USB接口等)等, 可以連接內(nèi)置微型打印機或外接外部計算機進行數(shù)據(jù)同步處理。
機殼可以是塑料、金屬等硬質(zhì)材料。
本發(fā)明干片式快速檢測儀內(nèi)置了 IC卡讀卡器,在檢測進行之前,會依據(jù)程
序設(shè)計自動讀取IC卡信息。通過以寫入IC卡信息的方式,實現(xiàn)了同一儀器不同 檢測項目之間的轉(zhuǎn)換過程,靈活巧妙的實現(xiàn)了多功能、自動化的目標。同時IC 卡記錄了對應(yīng)批次干片檢測板的補償值信息,保證了檢測結(jié)果的準確性。
配合本發(fā)明干片式快速檢測儀使用多功能干片檢測板,有多個固相反應(yīng)區(qū), 最好為四個,即每個多功能干片檢測板上加裝1~4片相對獨立的固相反應(yīng)載體
膜。由于固相反應(yīng)區(qū)中所固化的化學(xué)試劑不同,因此,臨床檢測時只需一滴血液 標本即可同時完成不同項目指標的檢測。更具體地,所說的多功能千片檢測板包
括吸附生化試劑的固相反應(yīng)載體膜、碳纖維條架、上層附有薄玻纖紙的支撐墊、
加裝了全血過濾紙的硬質(zhì)支架及彈性墊;固相反應(yīng)載體膜固定在碳纖維條架的各 個窗口之上;碳纖維條架通過固定在硬質(zhì)支架兩端的彈性墊與硬質(zhì)支架相連接; 硬質(zhì)支架中間內(nèi)嵌了加樣槽,加樣槽前端有全血過濾紙;硬質(zhì)支架靠近固相反應(yīng) 載體膜的一側(cè)粘貼有支撐墊,支撐墊上有薄玻纖紙。當(dāng)彈性墊被壓縮時全血過濾 紙能與薄玻纖紙相接觸,同時薄玻纖紙能與固相反應(yīng)載體膜相接觸;全血樣本即 是通過全血過濾紙實現(xiàn)血細胞與血清的分離,其后血清得以傳輸至薄玻纖紙并最 終傳至固相反應(yīng)載體膜上與生化試劑發(fā)生指示反應(yīng)。
干片式快速檢測儀其檢測原理是通過光源及光敏元件檢測干片檢測板固相 反應(yīng)載體膜上的顏色變化,并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)信號采集/放大電路, 將信號放大后,由微轉(zhuǎn)換器芯片通過邏輯運算處理,并將檢測結(jié)果由顯示器件顯 示,同時可通過內(nèi)置微型打印機將結(jié)果報告單打印出來。其中,固相反應(yīng)膜上的 顏色變量或顏色變化速率等信號,通常與被測物濃度存在正比關(guān)系。故微轉(zhuǎn)換器 芯片對光電信號進行邏輯運算處理時,亦可根據(jù)被測物檢測原理的不同,采取終 點法或速率法等不同邏輯算法,計算被測物濃度。
干片式快速檢測儀的應(yīng)用,包括臨床上用于快速定量或定性檢測血糖、血脂 (高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、總膽固醇、甘油三酯等)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草 轉(zhuǎn)氨酶、乙肝表面抗原等、腎功能指標(肌酐、尿素氮、總二氧化碳和血鉀)及 部分血常規(guī)指標等。由于本發(fā)明產(chǎn)品具有反應(yīng)迅速、準確度、精密度高等特點, 故實際應(yīng)用中可滿足常規(guī)診斷、急診、血源篩查等多方面要求。
本發(fā)明涉及檢測儀產(chǎn)品,其設(shè)計開發(fā)及技術(shù)路線科學(xué)、合理、自動化程度高、
性能穩(wěn)定、功能齊全、方便易用、外觀小巧、便于攜帶。檢測結(jié)果準確度高,重 復(fù)性好,檢測速度快,完全可以滿足各級醫(yī)院及流動采血車上大規(guī)模快速檢驗的 需要。
圖1為本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明工作原理示意圖。
l-光源;2-光敏元件;3-集成電路板;4-光源驅(qū)動電路;5-信號釆集/放大電 路;6-微轉(zhuǎn)換器芯片;7-溫控器件;8-IC卡讀卡器;9-微型打印機;10-通訊器件; ll-檢測板進出倉;12-顯示器件;13-機殼;14變壓電源。
具體實施例方式
如圖1至圖3所示,干片式快速檢測儀,由固定于機殼13內(nèi)的光源1、光 敏元件2、集成了光源驅(qū)動電路4和信號采集/放大電路5的集成電路板3、微轉(zhuǎn) 換器芯片6、溫控器件7、 IC卡讀卡器8、微型打印機9、通訊器件IO、檢測板 進出倉ll、變壓電源14及嵌于機殼13上的顯示器件12組成;其中微型打印機 9出紙口位于機殼表面,IC卡讀卡器8和檢測板進出倉11在機殼上分別有對應(yīng) 的卡槽,光源1與光敏元件2通過剛性固定支架固定,成15-45度夾角,正對著 其配套使用的干片檢測板(反應(yīng)時平放在檢測板進出倉內(nèi))固相反應(yīng)載體膜的方 向,使光源發(fā)出的光照到載體膜上后能夠準確反射到光敏元件上。光源驅(qū)動電路 4和信號采集/放大電路5均集成在集成電路板3上,并分別與光源1和光敏元件 2連接,鑲嵌于集成電路板3上的微轉(zhuǎn)換器芯片6連接并控制著各功能電路。此 外,溫控器件7、 IC卡讀卡器8、微型打印機9、通訊器件IO、檢測板進出倉ll 及顯示器件12均與集成電路板3相連。變壓電源14直接連接集成電路板3、溫 控器件7、 IC卡讀卡器8、微型打印機9,為各部件供電。
實施例1: 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)活力的測定
干片式快速檢測儀,光源1釆用發(fā)光二極管、光敏元件2采用普通光敏二極
管。光源與光敏二極管夾角成15度固定。檢測溫度由芯片控制,恒溫在30-45 °c±rc。內(nèi)置微型打印機,加裝液晶數(shù)字顯示屏并固定好塑料機殼。IC卡預(yù)先 寫入ALT邏輯運算方式及對應(yīng)批次ALT干片檢測板補償值。
檢測步驟
1、 開機儀器進行自檢,并進行暖機。
2、 加樣取指尖末梢血35pl,加樣與ALT干片檢測板的加樣槽內(nèi),隨即將
檢測板放于干片式快速檢測儀檢測板進出倉ll內(nèi),按下"啟動"鍵,開 始檢測。
3、 檢測反光二極管發(fā)出的特定波長的光照射到ALT干片檢測板的固相反
應(yīng)載體膜上,后反射到光敏二極管,連續(xù)監(jiān)測膜上的顏色變化。光敏二 極管將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,并經(jīng)信號采集/放大電路將信號放大。微轉(zhuǎn)
換器芯片按照ALT邏輯運算方式計算出ALT酶活,并將結(jié)果顯示在液 晶數(shù)字顯示屏上。
4、 打印按動機殼上的"打印"鍵,自動打印出檢測結(jié)果報告單。.
實施例2:血糖、血脂的測定
干片式快速檢測儀,光源1采用發(fā)光二極管、光敏元件2采用普通光敏二極 管。光源與光敏二極管夾角成30度固定。檢測溫度由芯片控制,恒溫在30-45 。c土rc。內(nèi)置微型打印機,加裝液晶數(shù)字顯示屏并固定好塑料機殼。IC卡預(yù)先 寫入血糖、血脂邏輯運算方式及對應(yīng)批次血糖、血脂干片檢測板補償值。
檢測步驟
1、 開機儀器進行自檢,并進行暖機。
2、 加樣取指尖末梢血35pl,加樣與血糖、血脂干片檢測板的加樣槽內(nèi),
隨即將檢測板放于干片式快速檢測儀檢測板進出倉ll內(nèi),按下"'啟動" 鍵,開始檢測。
3、 檢測反光二極管發(fā)出的特定波長的光照射到血糖、血脂干片檢測板的 固相反應(yīng)載體膜上,后反射到光敏二極管,連續(xù)監(jiān)測膜上的顏色變化。 光敏二極管將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,并經(jīng)信號釆集/放大電路將信號放 大。微轉(zhuǎn)換器芯片按照血糖、血脂邏輯運算方式計算出血糖、血脂值,
并將結(jié)果顯示在液晶數(shù)字顯示屏上。
4、 打印按動機殼上的"打印"鍵,自動打印出檢測結(jié)果報告單。
實施例3:腎功能指標(肌酐、尿素氮、總二氧化碳和血鉀)的測定 干片式快速檢測儀,光源1采用發(fā)光二極管、光敏元件2采用普通光敏二極
管。光源與光敏二極管夾角成45度固定。檢測溫度由芯片控制,恒溫在,30-45 'c土rc。內(nèi)置微型打印機,加裝液晶數(shù)字顯示屏并固定好塑料機殼。IC卡預(yù)先 寫入腎功能指標(肌酐、尿素氮、總二氧化碳和血鉀)邏輯運算方式及對應(yīng)批次 腎功能指標(肌酐、尿素氮、總二氧化碳和血鉀)干片檢測板補償值。 檢測步驟
5、 開機儀器進行自檢,并進行暖機。
6、 加樣取指尖末梢血35pl,加樣與腎功能指標(肌酐、尿素氮、總二氧
化碳和血鉀)干片檢測板的加樣槽內(nèi),隨即將檢測板放于干片式快速檢 測儀檢測板進出倉ll內(nèi),按下"啟動"鍵,開始檢測。
7、 檢測反光二極管發(fā)出的特定波長的光照射到腎功能指標(肌酐、尿素 氮、總二氧化碳和血鉀)干片檢測板的固相反應(yīng)載體膜上,后反射到光 敏二極管,連續(xù)監(jiān)測膜上的顏色變化。光敏二極管將光信號轉(zhuǎn)化為電信 號,并經(jīng)信號采集/放大電路將信號放大。微轉(zhuǎn)換器芯片按照腎功能指標
(肌酐、尿素氮、總二氧化碳和血鉀)邏輯運算方式計算出腎功能指標 (肌酐、尿素氮、總二氧化碳和血鉀),并將結(jié)果顯示在液晶數(shù)字顯示屏 上。
8、 打印按動機殼上的"打印"鍵,自動打印出檢測結(jié)果報告單。
本發(fā)明不限于這些公開的實施方案,本發(fā)明將覆蓋在專利書中所描述的范圍,以及權(quán)利 要求范圍的各種變型和等效變化。
權(quán)利要求
1.一種干片式快速檢測儀,其特征在于,由固定于機殼(13)內(nèi)的光源(1)、光敏元件(2)、集成了光源驅(qū)動電路(4)和信號采集/放大電路(5)的集成電路板(3)、微轉(zhuǎn)換器芯片(6)、溫控器件(7)、IC卡讀卡器(8)、微型打印機(9)、通訊器件(10)、檢測板進出倉(11)、變壓電源(14)及嵌于機殼(13)上的顯示器件(12)組成;其中微型打印機(9)出紙口位于機殼側(cè)表面,IC卡讀卡器(8)和檢測板進出倉(11)在機殼上分別有對應(yīng)的卡槽,光源(1)與光敏元件(2)通過剛性固定支架固定,成15-45度夾角;光源驅(qū)動電路(4)和信號采集/放大電路(5)均集成在集成電路板(3)上,并分別與光源(1)和光敏元件(2)連接;鑲嵌于集成電路板(3)上的微轉(zhuǎn)換器芯片(6)連接并控制著各功能電路;溫控器件(7)、IC卡讀卡器(8)、微型打印機(9)、通訊器件(10)、檢測板進出倉(11)及顯示器件(12)均與集成電路板(3)相連;變壓電源(14)直接連接集成電路板(3)、溫控器件(7)、IC卡讀卡器(8)、微型打印機(9)。
2、 如權(quán)利要求1所述的干片式快速檢測儀,其特征在于其中所述的光源 (1)是發(fā)光二極管、激光二極管等普通單色光源發(fā)光器件。
3、 如權(quán)利要求1所述的干片式快速檢測儀,其特征在于其中所述的光源 (1)由多個發(fā)光器件組成。
4、 如權(quán)利要求1所述的干片式快速檢測儀,其特征在于其中所述的光敏 元件(2)是光敏電阻或光敏二極管等光敏元件,用以感應(yīng)反射光,并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。
5、 如權(quán)利要求1所述的干片式快速檢測儀,其特征在于其中所述的溫控 器件(7)包括感溫元件、加熱片、保溫外殼;用于將檢測板進出倉內(nèi)的溫度精 確恒定控制在30~40°C。
6、 如權(quán)利要求1所述的干片式快速檢測儀,其特征在于其中所述的通訊器件(10)包括數(shù)據(jù)線、通訊接口,用于連接內(nèi)置微型打印機(9)或外接外部計算機進行數(shù)據(jù)同步處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干片式快速檢測儀,屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。干片式快速檢測儀,包括光學(xué)檢測部件(光源、光敏元件)、集成電路板(集成了光源驅(qū)動電路、信號采集/放大電路)微轉(zhuǎn)換器芯片、顯示器件、溫控器件、IC卡讀卡器、微型打印機、通訊器件、檢測板進出倉及機殼。本發(fā)明的干片檢測儀能夠?qū)崿F(xiàn)定量或定性快速檢測人體血標本(全血、血漿、血清)中的多項生化指標,對相關(guān)疾病做出及時診斷;具有自動化程度高、檢測快速準確、性能穩(wěn)定、簡便易用、整機結(jié)構(gòu)緊湊、外觀小巧、攜帶方便等特點。
文檔編號G01N33/50GK101368942SQ20081019618
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者呂煒鋒, 偉 白 申請人:呂煒鋒