基于微內核架構的全自動CLIA儀器系統(tǒng)軟件的設計與實現
發(fā)布時間:2021-10-07 18:00
化學發(fā)光免疫分析方法(Chemiluminescence Immunoassay,CLIA)是一種基于抗原抗體特異性,將化學發(fā)光分析與免疫分析相互結合的新型免疫診斷技術。全自動化學發(fā)光免疫分析儀指的是一種基于CLIA原理,利用電子機械設備替代傳統(tǒng)手工操作完成實驗流程獲得免疫分析結果的醫(yī)學檢驗儀器,具有檢測效率高,誤診率低等優(yōu)點,擁有著較高的市場需求和廣闊的市場前景。但是目前我國在該方面的研究尚處于起步階段。國內CLIA儀器普遍存在運行速度較低,可靠性不高等問題。因此,開發(fā)一種全自動、高速運行的CLIA儀器,對于國內全自動化學發(fā)光免疫分析儀器行業(yè)的技術升級具有重要意義。論文的主要工作為設計一款系統(tǒng)軟件,完成對儀器的自動化控制、數據分析和信息管理。論文在項目合作公司提供的研發(fā)平臺上,結合系統(tǒng)的功能需求和設計要求,提出了基于微內核架構的系統(tǒng)總體設計方案。根據系統(tǒng)的總體架構,對架構中各個具體功能模塊進行了詳細的設計與實現,包括儀器邏輯控制模塊、數據庫模塊、檢測數據分析模塊、日志模塊、無線串口通信接口模塊、用戶權限管理模塊以及醫(yī)院實驗室管理信息系統(tǒng)(Laboratory Information ...
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
四參數Logistic曲線
合出來的曲線在中低濃度的數據較為準確。而四參數Logistic擬合可以很好地同時兼顧低濃度和高濃度的數據,這也使得它被廣泛地被使用在化學免疫檢測的數據分析上。但是相比與三次多項式擬合和三次樣條插值,四參數Logistic擬合需要迭代才能獲得結果,存在一定的收斂問題,計算速度較慢。論文使用了一組濃度值分別為0bcu/ml,0.2bcu/ml,0.4bcu/ml,1.2bcu/ml,4bcu/ml,8bcu/ml的乙肝病毒核心抗體(抗HBc)標準品作為樣本,分別使用三次多項式擬合、三次樣條插值和四參數Logistic擬合對反應區(qū)間進行了擬合,各擬合方式的擬合結果如圖4.13所示。三次樣條插值和四參數Logistic擬合曲線結果圖中的X值為實驗檢測得到的發(fā)光值,Y值為樣本濃度值(單位為bcu/ml),而三次多項式擬合結果為了便于觀看,調換了X,Y坐標值的含義。圖4.13不同擬合方式的擬合曲線Fig4.13Fittingcurveswithdifferentfittingmethods對擬合結果進行統(tǒng)計分析,結果如表4.3所示。
4系統(tǒng)詳細設計43功能碼為:12、條碼為:12345678、檢測項目id為:2、發(fā)光值為:43756、檢測標志:1(1代表完成檢測)、狀態(tài)描述:T(T代表檢測過程正常,未出現異常情況)。為了方便數據的收集和驗證,論文使用串口助手連接串口模擬下位機進行數據接收,上位機系統(tǒng)則采用日志系統(tǒng)完成對收發(fā)數據的處理和統(tǒng)計。測試環(huán)境與生產環(huán)境相同,上位機與下位機儀器設備間隔距離為5米,中間無障礙物遮擋,每條數據報文發(fā)送時間間隔為50ms。上下位機24小時前后的收發(fā)狀態(tài)如圖4.21,4.22所示。圖4.21無線串口模塊高速通信壓力測試(24小時前)Fig4.21Stresstestofwirelessserialportmoduleinhighspeedcommunication(24hoursbefore)圖4.22無線串口模塊高速通信壓力測試(24小時后)Fig4.22Stresstestofwirelessserialportmoduleinhighspeedcommunication(24hourslater)壓力測試結束后,分析并統(tǒng)計日志系統(tǒng)中的收發(fā)記錄,同時對比串口助手的收發(fā)信息結果如表4.6所示。表4.6高速通信壓力測試數據收發(fā)結果Table4.6Datatransmissionresultininhighspeedcommunication數據端發(fā)送報文數發(fā)送字節(jié)數接收報文數接收字節(jié)數丟包率/%
本文編號:3422515
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
四參數Logistic曲線
合出來的曲線在中低濃度的數據較為準確。而四參數Logistic擬合可以很好地同時兼顧低濃度和高濃度的數據,這也使得它被廣泛地被使用在化學免疫檢測的數據分析上。但是相比與三次多項式擬合和三次樣條插值,四參數Logistic擬合需要迭代才能獲得結果,存在一定的收斂問題,計算速度較慢。論文使用了一組濃度值分別為0bcu/ml,0.2bcu/ml,0.4bcu/ml,1.2bcu/ml,4bcu/ml,8bcu/ml的乙肝病毒核心抗體(抗HBc)標準品作為樣本,分別使用三次多項式擬合、三次樣條插值和四參數Logistic擬合對反應區(qū)間進行了擬合,各擬合方式的擬合結果如圖4.13所示。三次樣條插值和四參數Logistic擬合曲線結果圖中的X值為實驗檢測得到的發(fā)光值,Y值為樣本濃度值(單位為bcu/ml),而三次多項式擬合結果為了便于觀看,調換了X,Y坐標值的含義。圖4.13不同擬合方式的擬合曲線Fig4.13Fittingcurveswithdifferentfittingmethods對擬合結果進行統(tǒng)計分析,結果如表4.3所示。
4系統(tǒng)詳細設計43功能碼為:12、條碼為:12345678、檢測項目id為:2、發(fā)光值為:43756、檢測標志:1(1代表完成檢測)、狀態(tài)描述:T(T代表檢測過程正常,未出現異常情況)。為了方便數據的收集和驗證,論文使用串口助手連接串口模擬下位機進行數據接收,上位機系統(tǒng)則采用日志系統(tǒng)完成對收發(fā)數據的處理和統(tǒng)計。測試環(huán)境與生產環(huán)境相同,上位機與下位機儀器設備間隔距離為5米,中間無障礙物遮擋,每條數據報文發(fā)送時間間隔為50ms。上下位機24小時前后的收發(fā)狀態(tài)如圖4.21,4.22所示。圖4.21無線串口模塊高速通信壓力測試(24小時前)Fig4.21Stresstestofwirelessserialportmoduleinhighspeedcommunication(24hoursbefore)圖4.22無線串口模塊高速通信壓力測試(24小時后)Fig4.22Stresstestofwirelessserialportmoduleinhighspeedcommunication(24hourslater)壓力測試結束后,分析并統(tǒng)計日志系統(tǒng)中的收發(fā)記錄,同時對比串口助手的收發(fā)信息結果如表4.6所示。表4.6高速通信壓力測試數據收發(fā)結果Table4.6Datatransmissionresultininhighspeedcommunication數據端發(fā)送報文數發(fā)送字節(jié)數接收報文數接收字節(jié)數丟包率/%
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