微小型鋼參數(shù)快速生化檢測儀設(shè)計與實驗.pdf

1、生化分析儀是臨床檢驗中的一種必備檢測儀器，它通過對血液或體液的檢測來確定人體的各項生化指標(biāo)，為醫(yī)生診斷病人的病情提供科學(xué)依據(jù)。便攜、快速、多參數(shù)、低成本、智能化的微小型生化檢測儀是近年來生化分析儀器的一個重要發(fā)展方向。
　　 本文針對戰(zhàn)場、突發(fā)災(zāi)難等野外環(huán)境下快速檢測傷病員重要生命特征參數(shù)的需求，以肌酐(CRE)、氯離子(Cl-)、鈉離子(Na+)、葡萄糖(Glu)、血糖(Hb)、二氧化碳(TCO2)、鉀離子(K+)七種人體生命

2、特征參數(shù)作為基本檢測對象，提出了基于微型光譜儀的微小型多參數(shù)快速生化檢測儀的新思想與新技術(shù)；突破了儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)控制等關(guān)鍵技術(shù)；解決了高精度樣品掃描、樣品反應(yīng)體系的高效恒溫控制、高效率電源管理等技術(shù)難題；在系統(tǒng)各功能模塊調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用軟件，對研制出的微小型多參數(shù)快速生化檢測儀原理樣機的主要性能參數(shù)進(jìn)行了測試分析，實驗結(jié)果表明原理樣機各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。針對部分生命特征參數(shù)，開展了與標(biāo)準(zhǔn)檢測方法的臨床對比測試實

3、驗，測試結(jié)果表明，微小型多參數(shù)快速生化檢測儀基本達(dá)到實用化的技術(shù)要求。
　　 本文主要研究工作是：
　　 ①在研究分析國內(nèi)外微小型生化檢測儀研究現(xiàn)狀和應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，針對戰(zhàn)場、野外突發(fā)事件等環(huán)境下對人體多項生命特征參數(shù)的快速檢測需求，提出基于微型光譜儀的微小型多參數(shù)快速生化檢測儀的設(shè)計思想；
　　 ②研究了基于光譜分析的多生命特征參數(shù)的檢測理論與方法，提出了基于微型光譜儀的微小型多參數(shù)快速生化檢測儀的總體設(shè)計方

4、案；
　　 ③在分析微小型多參數(shù)生化檢測儀的功能需求的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案；設(shè)計了集樣品掃描、恒溫控制、磁力攪拌等多種功能于一體的多功能模塊集成樣品檢測池系統(tǒng)，完成了儀器系統(tǒng)的總體布局設(shè)計，實現(xiàn)了儀器的微小型化；
　　 ④基于微小型多參數(shù)快速生化檢測儀信號檢測與硬件控制的功能需求，提出了基于ARM9 S3C2440核心板的嵌入式控制電路系統(tǒng)，設(shè)計了集電源管理、在線樣品前處理(恒溫和磁力攪拌)、樣品掃描、數(shù)據(jù)采集

5、處理、存儲、顯示、打印等多種功能于一體的嵌入式控制系統(tǒng)；
　　 ⑤對系統(tǒng)電源管理、溫度控制、串口、攪拌和樣品掃描等模塊進(jìn)行測試，各功能模塊正常；結(jié)合應(yīng)用軟件，對微小型多參數(shù)快速生化檢測儀原理樣機的主要性能參數(shù)進(jìn)行了測試，實驗結(jié)果表明原理樣機各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求；針對Hb、Glu和Na+三項生命特征參數(shù)，開展了樣機與標(biāo)準(zhǔn)實驗室分析方法的臨床對比測試實驗研究，測得的最大相對誤差為-6.63％，最小相關(guān)系數(shù)的平方R2為0.973