本說(shuō)明書涉及公共衛(wèi)生領(lǐng)域,更具體地說(shuō),本技術(shù)涉及一種高靈敏度時(shí)解熒光免疫分析預(yù)警系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù):
1、在當(dāng)前公共衛(wèi)生領(lǐng)域,尤其是應(yīng)對(duì)傳染病疫情的防控中,準(zhǔn)確、快速地識(shí)別和追蹤潛在感染者是關(guān)鍵。然而,傳統(tǒng)的病毒檢測(cè)方法通常依賴于pcr(聚合酶鏈反應(yīng))技術(shù),雖然具有高靈敏度,但需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)得到結(jié)果,并且對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求較高。此外,傳統(tǒng)的流行病學(xué)追蹤方法主要依賴手動(dòng)記錄和分析被測(cè)人員的行程和接觸史,這種方式容易導(dǎo)致信息滯后或遺漏,從而影響防控工作的及時(shí)性和有效性。
2、同時(shí),隨著多種病毒的同時(shí)傳播,如新型冠狀病毒、猴痘病毒和甲型流感病毒,對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)提出了更高的要求。單一病原體檢測(cè)已難以滿足多病毒共存的復(fù)雜局面。此外,隨著人群的頻繁流動(dòng),基于行程和行動(dòng)路線的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估變得更加重要,但現(xiàn)有技術(shù)在這一方面的整合和實(shí)時(shí)分析能力有限,難以在高效、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念,這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本技術(shù)的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
2、第一方面,本技術(shù)提出一種高靈敏度時(shí)解熒光免疫分析預(yù)警系統(tǒng),包括:
3、被測(cè)人員身份獲取模塊,用于獲取被測(cè)人員的身份信息;
4、被測(cè)人員病毒檢測(cè)結(jié)果獲取模塊,用于獲取被測(cè)人員的病毒檢測(cè)結(jié)果,上述病毒檢測(cè)結(jié)果是基于三聯(lián)檢試劑卡的圖像信息確定的,上述三聯(lián)檢試劑卡是檢測(cè)新型冠狀病毒、猴痘病毒和甲型流感病毒抗原,上述三聯(lián)檢試劑卡是基于時(shí)解熒光免疫分析法確定病毒檢測(cè)結(jié)果的;
5、被測(cè)人員行程信息獲取模塊,用于基于上述人員的身份信息獲取被測(cè)人員對(duì)應(yīng)乘坐的交通工具的行程信息;
6、被測(cè)人員行動(dòng)路線獲取模塊,用于基于上述人員的身份信息獲取被測(cè)人員在搭乘交通工具后,在上述交通工具對(duì)應(yīng)的等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息;
7、分析預(yù)警模塊,用于根據(jù)上述病毒檢測(cè)結(jié)果、行程信息和上述行動(dòng)路線信息形成預(yù)警信息。
8、第二方面、本技術(shù)提出一種控制方法,用于第一方面上述的高靈敏度時(shí)解熒光免疫分析預(yù)警系統(tǒng),包括:
9、控制上述被測(cè)人員身份獲取模塊獲取被測(cè)人員的身份信息;
10、控制上述被測(cè)人員病毒檢測(cè)結(jié)果獲取模塊獲取被測(cè)人員的病毒檢測(cè)結(jié)果,其中,上述病毒檢測(cè)結(jié)果是基于三聯(lián)檢試劑卡的圖像信息確定的,上述三聯(lián)檢試劑卡用于檢測(cè)新型冠狀病毒、猴痘病毒和甲型流感病毒抗原;
11、控制上述被測(cè)人員行程信息獲取模塊基于上述人員的身份信息獲取被測(cè)人員對(duì)應(yīng)乘坐的交通工具的行程信息;
12、控制上述被測(cè)人員行動(dòng)路線獲取模塊基于上述人員的身份信息獲取被測(cè)人員在搭乘交通工具后,在上述交通工具對(duì)應(yīng)的等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息;
13、控制上述分析預(yù)警模塊根據(jù)上述病毒檢測(cè)結(jié)果、行程信息和上述行動(dòng)路線信息形成預(yù)警信息。
14、在一種可行的實(shí)施方式中,上述三聯(lián)檢試劑卡包括試紙條、稀釋液和卡殼體;
15、上述試紙條包括條形pvc底板,在上述pvc底板上從第一端至第二端依次設(shè)置有樣品墊、標(biāo)記物結(jié)合墊、硝酸纖維膜和吸水紙,上述樣品墊疊加在上述標(biāo)記物結(jié)合墊的上方,上述硝酸纖維膜,從第一端至第二端等距設(shè)置t1反應(yīng)區(qū)、t2反應(yīng)區(qū)、t3反應(yīng)區(qū)和c參考區(qū);
16、上述t1反應(yīng)區(qū)包被新型冠狀病毒n蛋白mab,上述t2反應(yīng)區(qū)包被猴痘病毒a29l蛋白mab,上述t3反應(yīng)區(qū)包被甲型流感病毒np蛋白mab,上述c參考區(qū)包被山羊抗雞igy;
17、上述標(biāo)記物結(jié)合墊上噴涂標(biāo)記鑭系銪熒光微球的新型冠狀病毒n蛋白mab、猴痘病毒a29l蛋白mab、甲型流感病毒np蛋白mab和雞igy的混合物;
18、上述卡殼體由上殼體和下殼體組成,上殼體上設(shè)置有縱向貫穿的加樣孔和視窗孔,上述加樣孔位于上述樣品墊的正上方,上述視窗孔位于上述硝酸纖維膜的正上方,在視窗孔一側(cè)對(duì)應(yīng)有t1反應(yīng)區(qū)、t2反應(yīng)區(qū)、t3反應(yīng)區(qū)和c參考區(qū)的區(qū)域標(biāo)識(shí);
19、上述試紙條放置在下卡殼體上,上述上殼體與下殼體緊密相扣。
20、在一種可行的實(shí)施方式中,上述三聯(lián)檢試劑卡的具體制備檢測(cè)步驟包括:
21、使用鑭系銪熒光微球標(biāo)記新冠病毒n蛋白、猴痘病毒a29l蛋白、甲型流感病毒np蛋白的單克隆抗體和雞igy,制成熒光檢測(cè)探針;
22、將上述熒光檢測(cè)探針?lè)謩e稀釋后,噴涂在硝酸纖維素膜的對(duì)應(yīng)位置,烘干保存;
23、將樣品墊用處理液浸泡后烘干,吸水紙切成預(yù)設(shè)尺寸備用;
24、將標(biāo)記物結(jié)合墊、樣品墊、硝酸纖維素膜和吸水紙組件粘貼在pvc板上,并切成試劑條并裝入卡殼體,制成上述三聯(lián)檢試劑卡。
25、在一種可行的實(shí)施方式中,上述控制上述被測(cè)人員病毒檢測(cè)結(jié)果獲取模塊獲取被測(cè)人員的病毒檢測(cè)結(jié)果,包括:
26、基于上述被測(cè)人員病毒檢測(cè)結(jié)果獲取模塊獲取上述被測(cè)人員的三聯(lián)檢試劑卡的圖像信息;
27、獲取上述三聯(lián)檢試劑卡的圖像信息的灰度直方圖;
28、基于上述灰度直方圖確定圖像熵值;
29、在上述圖像熵值大于預(yù)設(shè)閾值的情況下,將上述三聯(lián)檢試劑卡的圖像信息輸入至第一識(shí)別器,以獲取第一病毒檢測(cè)結(jié)果,其中,上述第一識(shí)別器是基于支持向量機(jī)建立的;
30、在上述圖像熵值大于或等于上述預(yù)設(shè)閾值的情況下,將上述三聯(lián)檢試劑卡的圖像信息輸入至第二識(shí)別器,以獲取第二病毒檢測(cè)結(jié)果,其中,上述第二識(shí)別器是基于深度殘差網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)森林算法建立的;
31、將上述第一病毒檢測(cè)結(jié)果或上述第二病毒檢測(cè)結(jié)果作為上述被測(cè)人員的病毒檢測(cè)結(jié)果。
32、在一種可行的實(shí)施方式中,上述控制上述被測(cè)人員行動(dòng)路線獲取模塊基于上述人員的身份信息獲取被測(cè)人員在搭乘交通工具后,在上述交通工具對(duì)應(yīng)的等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息,包括:
33、控制上述被測(cè)人員行動(dòng)路線獲取模塊獲取在等候場(chǎng)所入口處的入口圖像信息;
34、將上述入口圖像信息與被測(cè)人員的身份信息基于第一時(shí)間戳信息進(jìn)行匹配,以獲取入口匹配信息;
35、控制上述被測(cè)人員行動(dòng)路線獲取模塊獲取在等候場(chǎng)所出口處的出口圖像信息;
36、將上述出口圖像信息與被測(cè)人員的身份信息基于第二時(shí)間戳信息進(jìn)行匹配,以獲取出口匹配信息;
37、獲取上述第一時(shí)間戳信息和上述第二時(shí)間戳信息間不同位置的攝像頭圖像信息;
38、根據(jù)所有的攝像頭圖形信息、上述入口匹配信息和上述出口匹配信息基于fasterr-cnn算法和hungarian算法進(jìn)行匹配,以獲取等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息。
39、在一種可行的實(shí)施方式中,上述控制上述分析預(yù)警模塊根據(jù)上述病毒檢測(cè)結(jié)果、行程信息和上述行動(dòng)路線信息形成預(yù)警信息,包括:
40、控制上述分析預(yù)警模塊基于下述公式確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分r:
41、;
42、α、β、γ是權(quán)重系數(shù),用于調(diào)節(jié)各個(gè)因素對(duì)最終風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分r的影響程度,v表示病毒檢測(cè)結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,t表示行程信息的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,m表示行動(dòng)路線信息的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分;
43、基于上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分r和閾值信息確定上述預(yù)警信息。
44、在一種可行的實(shí)施方式中,上述病毒檢測(cè)結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分v基于下式確定:
45、;
46、n表示檢測(cè)出的病毒種類數(shù)量;nmax為病毒種類數(shù)量的最大參考值;r0為基本再生數(shù),表示在沒(méi)有干預(yù)措施和普遍易感人群的情況下,一個(gè)感染者平均能夠傳染給的其他人數(shù);s為季節(jié)性因素對(duì)病毒傳播影響的系數(shù),反映病毒在不同季節(jié)的活躍程度和傳播能力;a為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)的系數(shù);p為被測(cè)人員所在區(qū)域的人口密度對(duì)病毒傳播影響的系數(shù);e為所在區(qū)域或場(chǎng)所采取的防疫措施強(qiáng)度的系數(shù);h為被測(cè)人員自身健康狀況的系數(shù)。
47、在一種可行的實(shí)施方式中,上述行程信息的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的具體確定步驟包括:
48、獲取預(yù)設(shè)周期的歷史行程信息;
49、基于上述歷史行程信息提取風(fēng)險(xiǎn)區(qū)到達(dá)信息、旅行頻率信息和交通工具類型信息;
50、基于上述風(fēng)險(xiǎn)區(qū)到達(dá)信息、上述旅行頻率信息和上述交通工具類型信息進(jìn)行加權(quán)求和以獲取上述行程信息的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分。
51、在一種可行的實(shí)施方式中,上述行動(dòng)路線信息的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的具體確定步驟包括:
52、基于上述等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息通過(guò)時(shí)間序列分析法獲取被測(cè)人員在不同地點(diǎn)的停留時(shí)長(zhǎng)得分;
53、基于上述等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息通過(guò)faster?r-cnn法獲取被測(cè)人員的接觸人數(shù)得分;
54、基于上述等候場(chǎng)所內(nèi)的行動(dòng)路線信息使用地理空間分析并結(jié)合dbscan法獲取被測(cè)人員的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域得分;
55、基于上述不同地點(diǎn)的停留時(shí)長(zhǎng)得分、上述接觸人數(shù)得分和上述高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域得分確定上述行動(dòng)路線信息的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分。
56、綜上,相對(duì)于相關(guān)技術(shù),本技術(shù)的高靈敏度時(shí)解熒光免疫分析預(yù)警系統(tǒng),利用三聯(lián)檢試劑卡結(jié)合時(shí)解熒光免疫分析法,能夠同時(shí)檢測(cè)新型冠狀病毒、猴痘病毒和甲型流感病毒抗原。與傳統(tǒng)的單一病原體檢測(cè)相比,該方法在同一檢測(cè)過(guò)程中識(shí)別多種病毒,大大提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。時(shí)解熒光免疫分析法具有極高的靈敏度和特異性,能夠在早期階段準(zhǔn)確檢測(cè)出低濃度的病毒抗原,有助于早期發(fā)現(xiàn)潛在感染者。系統(tǒng)通過(guò)獲取被測(cè)人員的身份信息、行程信息和行動(dòng)路線信息,將這些信息與病毒檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行整合分析。相較于傳統(tǒng)的分散數(shù)據(jù)處理方式,本技術(shù)方案能夠在一個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步和綜合分析,從而快速識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)人員并提供精準(zhǔn)預(yù)警。行程信息獲取模塊和行動(dòng)路線獲取模塊通過(guò)智能算法處理復(fù)雜的地理和行為數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)分析并評(píng)估被測(cè)人員的潛在暴露風(fēng)險(xiǎn)。這種基于大數(shù)據(jù)和人工智能的綜合分析能力,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的人工追蹤和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)比對(duì)方式。分析預(yù)警模塊基于病毒檢測(cè)結(jié)果從多維數(shù)據(jù)綜合評(píng)估能夠更全面地反映被測(cè)人員的真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)水平,避免了因數(shù)據(jù)不全或處理不及時(shí)而導(dǎo)致的預(yù)警滯后。系統(tǒng)的高靈敏度和多維度分析能力確保了預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,有助于公共衛(wèi)生管理部門快速、有效地響應(yīng)潛在的疫情威脅,最大限度地減少疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集、分析和預(yù)警,本技術(shù)方案大大減少了人工干預(yù)的需求,降低了操作復(fù)雜性和出錯(cuò)率。與傳統(tǒng)方法相比,系統(tǒng)能夠顯著提高公共衛(wèi)生防控的效率,幫助相關(guān)部門在疫情防控中做出更快速和更準(zhǔn)確的決策。此外,系統(tǒng)設(shè)計(jì)還考慮了擴(kuò)展性和適應(yīng)性,可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和病毒類型進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,滿足不同防控需求。本技術(shù)通過(guò)集成高靈敏度時(shí)解熒光免疫分析技術(shù)、多維度數(shù)據(jù)采集與智能分析方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)新型冠狀病毒、猴痘病毒和甲型流感病毒的高效檢測(cè)和精準(zhǔn)預(yù)警。不僅提高了檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性與效率,還為疫情防控提供了更加全面、智能化的解決方案,在公共衛(wèi)生領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
57、本技術(shù)提出的高靈敏度時(shí)解熒光免疫分析預(yù)警系統(tǒng)及控制方法,本技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn),部分還將通過(guò)對(duì)本技術(shù)的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。