尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 14:31
尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)是一種用于家庭便攜式的醫(yī)學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)對(duì)于光學(xué)成像、裝置設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和圖像處理等方面都有較高的要求。與傳統(tǒng)的尿液檢測(cè)方式相比,其裝置的便攜性和全自動(dòng)化的檢測(cè)方式有助于推廣使用,并且首次提出并解決了尿液檢測(cè)過(guò)程中的定量問(wèn)題,使得檢測(cè)結(jié)果更加精確、客觀。該尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要包含系統(tǒng)裝置、算法和軟件等幾個(gè)部分。裝置使用SolidWorks軟件工具設(shè)計(jì),算法使用C++高級(jí)程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),軟件系統(tǒng)使用Java高級(jí)程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),分為運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)上的服務(wù)端和運(yùn)行在Android操作系統(tǒng)上的客戶端。在此基礎(chǔ)上,本課題的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:首先,本文針對(duì)傳統(tǒng)尿液檢測(cè)儀器體積龐大、價(jià)格昂貴、不能控制尿液樣本的滴加體積等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種便攜式的定量尿液檢測(cè)裝置。該裝置的體積大約僅為傳統(tǒng)尿液檢測(cè)儀器的10%;制造成本大約僅為傳統(tǒng)尿液檢測(cè)儀器的5%。并且該機(jī)構(gòu)的操作方式簡(jiǎn)單,無(wú)需專業(yè)醫(yī)療知識(shí)就能完成真正的尿液定量檢測(cè)。其次,本文提出了一種基于圖像相減的顏色向量相似性評(píng)價(jià)法,該方法從多個(gè)角度綜合考慮圖像顏色的相似性。比傳統(tǒng)的顏色相似性評(píng)價(jià)方法更加客觀...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
尿液分析多聯(lián)試紙條影響尿液檢測(cè)結(jié)果的因素有很多,使用上述傳統(tǒng)的檢測(cè)方式存在很多的問(wèn)題
教跎。染忬?褂酶孟低撐涮椎鬧悄?手機(jī)軟件收集經(jīng)過(guò)反應(yīng)后的尿液分析試紙條的圖像,通過(guò)處理收集的圖像就能獲取最終的檢測(cè)結(jié)果。最后系統(tǒng)通過(guò)對(duì)比檢測(cè)結(jié)果給患者返回相應(yīng)的建議。深圳市飛點(diǎn)健康管理有限公司的產(chǎn)品“尿大夫”的尿液檢測(cè)原理與傳統(tǒng)的檢驗(yàn)原理一致,同樣是采用干化學(xué)法。該產(chǎn)品也是通過(guò)智能手機(jī)拍照檢測(cè)的方式測(cè)量出尿液樣本中不同物質(zhì)的含量,通過(guò)這些物質(zhì)的含量來(lái)判斷患者的病變程度。通過(guò)頻繁測(cè)量,患者可以密切監(jiān)控自己的身體狀況和藥物效果等。艾康生物技術(shù)(杭州)有限公司的U60mini便攜式尿液分析儀如圖1-2(b)所示,能實(shí)現(xiàn)對(duì)尿液的全自動(dòng)檢測(cè)。但是這種儀器內(nèi)部電路復(fù)雜,制造成本和維護(hù)成本高昂。并且最重要的是,上述便攜式尿液試紙分析系統(tǒng)都是對(duì)傳統(tǒng)方法的延伸。采用人工滴加或者蘸取樣本的方式,檢測(cè)結(jié)果誤差較大,并且受到環(huán)境和操作人員的影響較大,對(duì)于樣本的用量、反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)、反應(yīng)過(guò)程的監(jiān)測(cè)等問(wèn)題沒(méi)有合理的解決方案。(a)(b)圖1-2尿液分析儀。(a)AVE-752尿全項(xiàng)自動(dòng)分析儀;(b)艾康U60mini尿液分析儀分析目前已有的尿液檢測(cè)方案,從檢測(cè)儀器方面來(lái)看,傳統(tǒng)的尿液檢測(cè)儀器體積龐大、成本高昂,僅適用于醫(yī)院或者各式體檢機(jī)構(gòu);而目前新出現(xiàn)的便攜式尿液檢測(cè)系統(tǒng)的儀器組成復(fù)雜、成本高昂;從檢測(cè)方式方面來(lái)看,傳統(tǒng)的尿液檢測(cè)依靠人工滴樣和判讀,主觀性較強(qiáng),很難得出客觀的檢測(cè)結(jié)果,而目前新出現(xiàn)的移動(dòng)式尿液檢測(cè)系統(tǒng)雖然能夠得出客觀的檢測(cè)結(jié)果,但是其操作過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,并且沒(méi)有考慮到周圍環(huán)境對(duì)于試紙圖像的影響。最重要的是,無(wú)論是哪一種檢測(cè)方式,至今沒(méi)有一種方案考慮到樣本的定量問(wèn)題。因此,新的尿液檢測(cè)系統(tǒng)必須解決儀器的便攜性和成本問(wèn)題、樣本的定量問(wèn)題、對(duì)檢測(cè)結(jié)果的客觀判讀等問(wèn)題。
第二章尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)9圖2-1相機(jī)焦距和視場(chǎng)角的關(guān)系本文尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)使用的尿液分析試紙條為迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司生產(chǎn)的H12-MA尿液分析試紙,其外觀如圖2-2所示。試紙上一共有12個(gè)試紙墊,每一個(gè)試紙墊中含有不同的化學(xué)成分,尿液樣本滴加在不同的試紙墊上,就能夠分別檢測(cè)尿液中的12個(gè)項(xiàng)目,包括膽紅素、尿膽原、酮體(乙酰乙酸)、血、蛋白質(zhì)、亞硝酸鹽、白細(xì)胞、葡萄糖、比重、酸堿度、微量白蛋白。尿液分析試紙條的長(zhǎng)為122mm、寬為5mm、工作區(qū)域長(zhǎng)度為90mm、輔助區(qū)域長(zhǎng)度為32mm。其中,工作區(qū)域長(zhǎng)度是指尿液分析試紙中貼有試紙墊部分的長(zhǎng)度,即圖2-2中的區(qū)域a;輔助區(qū)域長(zhǎng)度是指尿液分析試紙中未貼有試紙墊部分的長(zhǎng)度,即圖2-2中的區(qū)域b。圖2-2迪瑞H12-MA型尿液分析試紙獲取尿液分析試紙條的圖像,需要讓試紙條處于相機(jī)的視野中央,并且盡量讓試紙條獲取到充分的照明。此外,為了較少環(huán)境光照對(duì)成像質(zhì)量的影響,拍攝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析影響臨床尿常規(guī)檢驗(yàn)的相關(guān)因素[J]. 江燕. 全科口腔醫(yī)學(xué)電子雜志. 2019(12)
[2]基于稠密卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感圖像自動(dòng)色彩校正[J]. 朱思捷,雷斌,吳一戎. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]AVE-772尿全項(xiàng)自動(dòng)分析儀與人工鏡檢法檢測(cè)尿液的比較分析[J]. 董一紅,張曦,王雪,高萱,王迎辰,李格,劉勍. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床. 2019(01)
[4]尿液試紙條的手機(jī)圖像比色分析新方法的研究[J]. 楊任兵,程文播,錢慶,章強(qiáng),白鵬利,潘宇駿,段鵬. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2018(04)
[5]基于OkHttp的文件傳輸設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李群. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(13)
[6]尿液試紙暴露時(shí)間對(duì)尿液分析儀檢測(cè)結(jié)果的影響[J]. 王東. 醫(yī)療裝備. 2018(12)
[7]基于Z搜索共生矩陣的彩色圖像檢索算法[J]. 張紅軍,王鳳領(lǐng),林繼明. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(04)
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紅細(xì)胞識(shí)別[J]. 王利平,劉任任. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(03)
[9]尿標(biāo)本的采集時(shí)間對(duì)尿沉渣檢驗(yàn)結(jié)果的影響研究[J]. 李喜玖. 世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2017(89)
[10]手機(jī)App對(duì)糖尿病患者自我管理行為水平影響的Meta分析[J]. 張樹(shù)光,李玉,嚴(yán)杰,陳璇. 中國(guó)護(hù)理管理. 2017(08)
本文編號(hào):3412084
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
尿液分析多聯(lián)試紙條影響尿液檢測(cè)結(jié)果的因素有很多,使用上述傳統(tǒng)的檢測(cè)方式存在很多的問(wèn)題
教跎。染忬?褂酶孟低撐涮椎鬧悄?手機(jī)軟件收集經(jīng)過(guò)反應(yīng)后的尿液分析試紙條的圖像,通過(guò)處理收集的圖像就能獲取最終的檢測(cè)結(jié)果。最后系統(tǒng)通過(guò)對(duì)比檢測(cè)結(jié)果給患者返回相應(yīng)的建議。深圳市飛點(diǎn)健康管理有限公司的產(chǎn)品“尿大夫”的尿液檢測(cè)原理與傳統(tǒng)的檢驗(yàn)原理一致,同樣是采用干化學(xué)法。該產(chǎn)品也是通過(guò)智能手機(jī)拍照檢測(cè)的方式測(cè)量出尿液樣本中不同物質(zhì)的含量,通過(guò)這些物質(zhì)的含量來(lái)判斷患者的病變程度。通過(guò)頻繁測(cè)量,患者可以密切監(jiān)控自己的身體狀況和藥物效果等。艾康生物技術(shù)(杭州)有限公司的U60mini便攜式尿液分析儀如圖1-2(b)所示,能實(shí)現(xiàn)對(duì)尿液的全自動(dòng)檢測(cè)。但是這種儀器內(nèi)部電路復(fù)雜,制造成本和維護(hù)成本高昂。并且最重要的是,上述便攜式尿液試紙分析系統(tǒng)都是對(duì)傳統(tǒng)方法的延伸。采用人工滴加或者蘸取樣本的方式,檢測(cè)結(jié)果誤差較大,并且受到環(huán)境和操作人員的影響較大,對(duì)于樣本的用量、反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)、反應(yīng)過(guò)程的監(jiān)測(cè)等問(wèn)題沒(méi)有合理的解決方案。(a)(b)圖1-2尿液分析儀。(a)AVE-752尿全項(xiàng)自動(dòng)分析儀;(b)艾康U60mini尿液分析儀分析目前已有的尿液檢測(cè)方案,從檢測(cè)儀器方面來(lái)看,傳統(tǒng)的尿液檢測(cè)儀器體積龐大、成本高昂,僅適用于醫(yī)院或者各式體檢機(jī)構(gòu);而目前新出現(xiàn)的便攜式尿液檢測(cè)系統(tǒng)的儀器組成復(fù)雜、成本高昂;從檢測(cè)方式方面來(lái)看,傳統(tǒng)的尿液檢測(cè)依靠人工滴樣和判讀,主觀性較強(qiáng),很難得出客觀的檢測(cè)結(jié)果,而目前新出現(xiàn)的移動(dòng)式尿液檢測(cè)系統(tǒng)雖然能夠得出客觀的檢測(cè)結(jié)果,但是其操作過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,并且沒(méi)有考慮到周圍環(huán)境對(duì)于試紙圖像的影響。最重要的是,無(wú)論是哪一種檢測(cè)方式,至今沒(méi)有一種方案考慮到樣本的定量問(wèn)題。因此,新的尿液檢測(cè)系統(tǒng)必須解決儀器的便攜性和成本問(wèn)題、樣本的定量問(wèn)題、對(duì)檢測(cè)結(jié)果的客觀判讀等問(wèn)題。
第二章尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)9圖2-1相機(jī)焦距和視場(chǎng)角的關(guān)系本文尿液試紙定量檢測(cè)系統(tǒng)使用的尿液分析試紙條為迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司生產(chǎn)的H12-MA尿液分析試紙,其外觀如圖2-2所示。試紙上一共有12個(gè)試紙墊,每一個(gè)試紙墊中含有不同的化學(xué)成分,尿液樣本滴加在不同的試紙墊上,就能夠分別檢測(cè)尿液中的12個(gè)項(xiàng)目,包括膽紅素、尿膽原、酮體(乙酰乙酸)、血、蛋白質(zhì)、亞硝酸鹽、白細(xì)胞、葡萄糖、比重、酸堿度、微量白蛋白。尿液分析試紙條的長(zhǎng)為122mm、寬為5mm、工作區(qū)域長(zhǎng)度為90mm、輔助區(qū)域長(zhǎng)度為32mm。其中,工作區(qū)域長(zhǎng)度是指尿液分析試紙中貼有試紙墊部分的長(zhǎng)度,即圖2-2中的區(qū)域a;輔助區(qū)域長(zhǎng)度是指尿液分析試紙中未貼有試紙墊部分的長(zhǎng)度,即圖2-2中的區(qū)域b。圖2-2迪瑞H12-MA型尿液分析試紙獲取尿液分析試紙條的圖像,需要讓試紙條處于相機(jī)的視野中央,并且盡量讓試紙條獲取到充分的照明。此外,為了較少環(huán)境光照對(duì)成像質(zhì)量的影響,拍攝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析影響臨床尿常規(guī)檢驗(yàn)的相關(guān)因素[J]. 江燕. 全科口腔醫(yī)學(xué)電子雜志. 2019(12)
[2]基于稠密卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感圖像自動(dòng)色彩校正[J]. 朱思捷,雷斌,吳一戎. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]AVE-772尿全項(xiàng)自動(dòng)分析儀與人工鏡檢法檢測(cè)尿液的比較分析[J]. 董一紅,張曦,王雪,高萱,王迎辰,李格,劉勍. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床. 2019(01)
[4]尿液試紙條的手機(jī)圖像比色分析新方法的研究[J]. 楊任兵,程文播,錢慶,章強(qiáng),白鵬利,潘宇駿,段鵬. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2018(04)
[5]基于OkHttp的文件傳輸設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李群. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(13)
[6]尿液試紙暴露時(shí)間對(duì)尿液分析儀檢測(cè)結(jié)果的影響[J]. 王東. 醫(yī)療裝備. 2018(12)
[7]基于Z搜索共生矩陣的彩色圖像檢索算法[J]. 張紅軍,王鳳領(lǐng),林繼明. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(04)
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紅細(xì)胞識(shí)別[J]. 王利平,劉任任. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(03)
[9]尿標(biāo)本的采集時(shí)間對(duì)尿沉渣檢驗(yàn)結(jié)果的影響研究[J]. 李喜玖. 世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2017(89)
[10]手機(jī)App對(duì)糖尿病患者自我管理行為水平影響的Meta分析[J]. 張樹(shù)光,李玉,嚴(yán)杰,陳璇. 中國(guó)護(hù)理管理. 2017(08)
本文編號(hào):3412084
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