專利名稱：血紅蛋白比色檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)血液中血紅蛋白含量的醫(yī)用檢測(cè)裝置，具體是指釆用比色的 方法快速檢測(cè)血紅蛋白含量的血紅蛋白比色檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
血紅蛋白是存在于紅細(xì)胞中的呼吸分子。它負(fù)責(zé)將氧氣從肺部運(yùn)送到身體的細(xì)胞 中，并且負(fù)責(zé)將身體細(xì)胞中的二氧化碳運(yùn)送到肺部。有些疾病和外傷可能導(dǎo)致血紅蛋 白的缺乏，另外一些疾病又可能導(dǎo)致血液中血紅蛋白的含量超過正常水平。目前血紅 蛋白的檢測(cè)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，如篩査血液捐獻(xiàn)者是否貧血、產(chǎn)前檢査以及兒 童衛(wèi)生規(guī)劃和疾病控制管理等方面。與本發(fā)明相近的現(xiàn)有技術(shù)是兩項(xiàng)中國(guó)專利，第 ZL03200969.0號(hào)中國(guó)發(fā)明專利(公告日2003年12月17日，公告號(hào)CN 2593188) 和第ZL200720149031. 9號(hào)中國(guó)實(shí)用新型專利(公告日2008年4月2日，公告號(hào)CN 201043971Y)公開了兩種用于快速檢測(cè)血紅蛋白含量的目測(cè)比色裝置(卡)。當(dāng)血液中 的血紅蛋白含量不同時(shí)，血滴在測(cè)試紙上顯現(xiàn)的紅顏色也不相同，血紅蛋白的含量由 低到高，紅色由淺到深?，F(xiàn)有技術(shù)正是利用血液的這樣一個(gè)物理特征，預(yù)先制備顯示 各種不同血紅蛋白含量的標(biāo)準(zhǔn)模板，測(cè)試時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)采集的樣品與標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行目測(cè)比 對(duì)，顏色最相近者，標(biāo)準(zhǔn)模板上所標(biāo)示的數(shù)據(jù)即為樣品血紅蛋白的含量?，F(xiàn)有技術(shù)的 不足之處在于，由于標(biāo)準(zhǔn)模板上的顏色梯度變化很小，人眼對(duì)顏色的分辨率較低并且 人眼辨識(shí)顏色也有一定的個(gè)體差異，因此，對(duì)同一個(gè)樣品，不同的測(cè)試人員常常會(huì)得 出不同的檢測(cè)數(shù)據(jù)，這在實(shí)際操作中是經(jīng)常發(fā)生的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中人眼辨識(shí)顏色的不足，本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)色彩具有 高分辨率的電子比色裝置，來代替目測(cè)比色，它不但辯色準(zhǔn)確，同時(shí)還要保留現(xiàn)有技
術(shù)中的使用方便、檢測(cè)快速、攜帶方便的特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括一個(gè)殼體和安裝在殼 體內(nèi)的以單片機(jī)為核心的測(cè)試電路。在殼體上連接有一個(gè)測(cè)試艙，測(cè)試艙上開有一個(gè) 測(cè)試口。測(cè)試艙內(nèi)有一個(gè)色彩傳感器，用于采集顏色信息并傳遞給單片機(jī)，測(cè)試艙內(nèi)還 有一個(gè)測(cè)試光源，它發(fā)出的光線照射到測(cè)試樣品上并反射到色彩傳感器，以完成對(duì)樣 品信息的采集。
為了防止滴在測(cè)試紙上的血液樣品在檢測(cè)時(shí)污染檢測(cè)裝置，本發(fā)明還提供一個(gè)一 次性測(cè)試紙夾，該測(cè)試紙夾是一個(gè)由黑色物質(zhì)構(gòu)成的中空殼體，在它的側(cè)面開有一個(gè) 進(jìn)紙口，用于測(cè)試紙的插入。在測(cè)試紙夾的上表面開有一個(gè)顯示孔，用來顯露測(cè)試紙 上的血滴。將插有測(cè)試紙的測(cè)試紙夾插入測(cè)試艙上的測(cè)試口便可進(jìn)行比色檢測(cè)，由于在檢測(cè)時(shí)樣品試紙并不直接接觸檢測(cè)裝置主體部分，因此可防止血液樣品對(duì)檢測(cè)裝置 主體所造成的污染。
色彩傳感器選用了帶有PWM數(shù)據(jù)接口的可編程RGB彩色光/頻率轉(zhuǎn)換器，它不但 可以分別對(duì)紅、綠、藍(lán)三種基色進(jìn)行檢湖，而且它輸出的是數(shù)字信號(hào)，因此可直接與 單片機(jī)連接，不必進(jìn)行信號(hào)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。
為了減少電能消耗，測(cè)試光源釆用聚光型高亮度白色LED，只需要幾毫安的驅(qū)動(dòng) 電流既可滿足測(cè)試需要，這對(duì)依靠電池供電的裝置而言是非常必要的。
本發(fā)明的有益效果是，由于可以把它做成手持式的便攜設(shè)備，不但可以有效克服 人眼辨識(shí)不準(zhǔn)的缺陷，并且操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)準(zhǔn)確快捷，它為那些不方便和無條件使用 大型固定檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)所提供了一種非常好的選擇，例如采血站和采血車、戰(zhàn)地 前線醫(yī)療隊(duì)、地震災(zāi)區(qū)醫(yī)療隊(duì)等，它在社區(qū)醫(yī)療普査和疾病防治領(lǐng)域也會(huì)有用武之地。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)試紙夾的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖1中，l.殼體，2.測(cè)試艙，3.測(cè)試口， 4.單片機(jī)，5.操作按鈕，6.顯示屏， 7.色彩傳感器，8.測(cè)試光源。
圖2中，9.測(cè)試紙夾，IO.顯示孔，ll.進(jìn)紙口。
具體實(shí)施例方式
在圖i所示的結(jié)構(gòu)示意圖中，殼體1的內(nèi)部安裝有一個(gè)以單片機(jī)4為核心的檢測(cè) 電路。殼體1的下部連接有測(cè)試艙2，它們可以是整體結(jié)構(gòu)，也可以是可以拼裝和拆 卸的分體結(jié)構(gòu)。整體結(jié)構(gòu)的好處是制作簡(jiǎn)單，分體結(jié)構(gòu)的好處是便于在需要時(shí)更換測(cè) 試艙，在本實(shí)施例中采用了分體結(jié)構(gòu)。測(cè)試艙在本發(fā)明中是一個(gè)比較關(guān)鍵的部件，顏 色檢測(cè)必須使用固定光源，為了防止環(huán)境光線的千擾，因此對(duì)測(cè)試樣品的檢測(cè)需要在 隔絕環(huán)境光線的環(huán)境中進(jìn)行，測(cè)試艙正是提供了這樣一個(gè)檢測(cè)環(huán)境。在測(cè)試艙2的內(nèi) 部安裝有色彩傳感器7和測(cè)試光源8,它們分別與單片機(jī)4相電連接。在測(cè)試艙2的 側(cè)面開有測(cè):^口 3，用于將檢測(cè)試紙插入測(cè)試艙內(nèi)。測(cè)試口 3也可以開在測(cè)試艙2的 底部使其正對(duì)色彩傳感器，這樣不必將樣品試紙插入測(cè)試艙內(nèi)即可進(jìn)行檢測(cè)，缺點(diǎn)是 操作不便，本實(shí)施例并不采用。
殼體1上還安裝有操作按鈕5和顯示屏6，它們分別與單片機(jī)4相電連接，用于檢 測(cè)操作和顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)信息。
本發(fā)明的工作過程如下
因?yàn)楸景l(fā)明采用比色法對(duì)血樣進(jìn)行檢測(cè)，因此在對(duì)血液樣品進(jìn)行檢測(cè)前，首先要 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)色彩設(shè)定，即把現(xiàn)有技術(shù)中使用的標(biāo)示血紅蛋白不同含量的標(biāo)準(zhǔn)色卡模板上的色彩信息釆集到單片機(jī)4中，采集的方法與對(duì)血液樣品的檢測(cè)相同，只是使用的操 作按鈕不同。
標(biāo)準(zhǔn)色彩設(shè)定完成后，即可進(jìn)行對(duì)血液樣品的檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)將載有血液樣品的測(cè) 試紙插入測(cè)試口3中，按下操作按鈕5，此時(shí)單片機(jī)4啟動(dòng)檢測(cè)程序，首先點(diǎn)亮測(cè)試 光源8，然后色彩傳感器7將采集到的樣品上的色彩信息傳遞給單片機(jī)4，單片機(jī)4 將接收到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)色卡上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，即可得到樣品上的血紅蛋白含量數(shù)據(jù) 并進(jìn)行顯示。由于將載有血液樣品的測(cè)試紙直接插入測(cè)試口 3內(nèi)會(huì)污染監(jiān)測(cè)裝置，因 此，本發(fā)明還提供一種測(cè)試紙夾，用來隔離血液樣品與檢測(cè)裝置的主體。
在圖2所示的測(cè)試紙夾的結(jié)構(gòu)圖中，在中空結(jié)構(gòu)的測(cè)試紙夾9的側(cè)面開有進(jìn)紙口 11，載有血液樣品的測(cè)試紙從此口插入到測(cè)試紙夾9中。在測(cè)試紙夾9的上表面開有 顯示孔10，用來顯露樣品血滴。檢測(cè)時(shí)，樣品血滴的面積應(yīng)大于顯示孔10的開口面 積，以保證色彩傳感器不會(huì)采集到測(cè)試紙上無血滴區(qū)域的色彩信息。在本實(shí)施例中， 將測(cè)試紙夾9做成一次性使用的易耗品，以滿足衛(wèi)生行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，它是由黑色塑 料經(jīng)注塑加工而成。至少測(cè)試紙夾9的上表面應(yīng)使用黑色材料，黑色材料對(duì)光線全吸 收，因此它會(huì)吸收掉散射到測(cè)試紙夾上的光線使其無法反射到色彩傳感器上，以保證 色彩傳感器所采集到的色彩信息全部來自檢測(cè)樣品。
在圖3所示的實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)框圖中，單片機(jī)4選用的是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的 Atmegal69單片機(jī)，該單片機(jī)優(yōu)點(diǎn)是具有驅(qū)動(dòng)段碼型LCD顯示器的功能，因此無需在 電路中另外添加LCD驅(qū)動(dòng)芯片，并且在它的內(nèi)部集成有16K FLASH程序存儲(chǔ)器和IK RAM 及512字節(jié)的EEPRQM,完全可以滿足本實(shí)施例的需要。與單片機(jī)4相電連接的有操作 按鈕5和段碼型LCD顯示屏6。與單片機(jī)4相電連接的色彩傳感器7選用的是由美國(guó) TAOS公司生產(chǎn)的TCS230型可編程彩色光/頻率轉(zhuǎn)換器，它帶有PWM數(shù)字兼容的接口 ， 可直接與單片機(jī)相連接。TCS230將紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)濾波器集成在單芯片上，因 此無需ADC就可以實(shí)現(xiàn)每彩色信道10位以上的光強(qiáng)度分辨率。它將光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)變成 占空比為50%的方波輸出，且輸出頻率與光強(qiáng)度成線性關(guān)系。與單片機(jī)4相電連接的 測(cè)試光源8選用的是聚光型高亮度白色LED。采用聚光型LED有兩個(gè)好處， 一是光源 所發(fā)出的光線基本不散射，幾乎全部照射到了測(cè)試樣品上，因此色彩傳感器所接收到 的反射光也幾乎全部來自測(cè)試樣品的反射，因此它所采集到的色彩信息失真度非常低， 保證了檢測(cè)精度；二是由于光源所發(fā)出的光線大部分投射到了測(cè)試樣品上，因此只需 要幾亳安的驅(qū)動(dòng)電流所發(fā)出的光強(qiáng)既可滿足測(cè)試的需要，光源所消耗的電能在本實(shí)施 例中占有較大比重，節(jié)省電能對(duì)使用電池驅(qū)動(dòng)的手持儀器來說是非常重要的，它可延 長(zhǎng)電池的使用壽命。供電電壓的變化將影響測(cè)試光源的發(fā)光強(qiáng)度，發(fā)光強(qiáng)度的變化對(duì) 檢測(cè)數(shù)據(jù)影響非常大，因此在本實(shí)施例中對(duì)測(cè)試光源采用了恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種血紅蛋白比色檢測(cè)裝置，它包括一個(gè)殼體(1)及安裝在殼體(1)內(nèi)以單片機(jī)(4)為核心的檢測(cè)電路構(gòu)成，其特征在于殼體(1)連接有一個(gè)測(cè)試艙(2)，該測(cè)試艙(2)上開有一個(gè)測(cè)試口(3)，測(cè)試艙(2)內(nèi)有一個(gè)色彩傳感器(7)以及測(cè)試光源(8)與殼體(1)內(nèi)的單片機(jī)(4)相電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血紅蛋白比色檢測(cè)裝置，其特征在于測(cè)試艙(2)的測(cè) 試口 (3)處插有一個(gè)測(cè)試紙夾(9)，該測(cè)試紙夾(9 )是由黑色材料構(gòu)成的中空殼 體，殼體的一側(cè)開有進(jìn)紙口 (11)，殼體的上表面開有一個(gè)顯示孔(10)，用于顯露測(cè) 試紙上的血滴。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血紅蛋白比色檢測(cè)裝置，其特征在于色彩傳感器(7) 采用的是帶有PWM數(shù)字接口的可編程RGB彩色光/頻率轉(zhuǎn)換器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血紅蛋白比色檢測(cè)裝置，其特征在于測(cè)試光源(8)由 聚光型高亮度白色LED構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種血紅蛋白比色檢測(cè)裝置，它包括，外殼、測(cè)試艙、色彩傳感器、測(cè)試光源以及以單片機(jī)為核心的檢測(cè)電路。測(cè)試樣品前，先將標(biāo)示有不同血紅蛋白含量的標(biāo)準(zhǔn)色卡上的色彩信息采集到單片機(jī)中，然后再采集血液樣品的色彩信息，單片機(jī)將被測(cè)樣品的色彩信息與標(biāo)準(zhǔn)色卡上的色彩信息進(jìn)行比對(duì)，即可檢測(cè)出被測(cè)樣品的血紅蛋白含量。本發(fā)明具有使用簡(jiǎn)單、檢測(cè)快捷、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、使用成本低以及攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合采血站、采血車、戰(zhàn)地衛(wèi)生所以及地震災(zāi)區(qū)醫(yī)療隊(duì)等不具備使用大型測(cè)試儀器的場(chǎng)所使用。
文檔編號(hào)G01N33/487GK101430274SQ200810172400
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者趙中遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:趙中遠(yuǎn)