CN106018770A - 便携式精子自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式精子自动检测系统，包括执行设备、具有摄像头的智能终端、服务器或云服务器，其中，智能终端分别与服务器和执行设备信号连接，服务器内具有计算机辅助精子分析系统，执行设备用于放置检测样本，智能终端的摄像头将检测样本采集成图像和/或视频信号，采集的信号通过智能终端传递给服务器，通过计算机辅助精子分析系统对检测样本进行分析，再将分析结果回传到智能终端，本发明设备便携体积小，使用方便，相对于大型医疗设备造价相对低廉，使用成本不高，结构简单，人机交互功能良好，操作简单，方便；使用者不需要专业培训，即可掌握操作方法，同时云技术也将数据的传输和分析过程完全保密，极大地保护了使用者的隐私。

Description

便携式精子自动检测系统

技术领域

本发明涉及一种便携式精子自动检测系统。

背景技术

现有技术的精子检测分析系统在医疗领域是被广泛应用的。在现有技术中基本是通过光学显微镜成像，计算机快速分析多个视野内精子运动轨迹和速度，分析计算精子数量、畸形率，记录精子的速度、运动方向、活率等，属于大型医疗设备，其客户群体主要是面对医院和生殖医学研究中心，系统设计过程主要考虑基层临床的实际需要，具有设备昂贵，体积庞大，安装复杂，硬件集成度低，软件功能单一等缺点。

此外，医院整体环境复杂，私密性较差，给最终用户(被检查者)一定的心理压力，造成用户采精动作缓慢甚至困难，检查过程体验感很差。因此如何保护使用者隐私，将现有的检测设备便携化、智能化，使用户可以自己选择在理想的环境中完成检测，同时降低使用成本，则是现有技术中有待解决的问题。对此本申请人有鉴于现有技术之缺失与不便之处，秉持着研究创新、精益求精之精神，利用专业眼光和专业知识，研究出一种便携式精子自动检测系统。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足，而提供一种便捷安全的精子检测方法，使用者在家就可以自助进行精子质量检测，对于备孕、不孕难孕等需要多次检查监测精子质量的人群，提供了更便捷的方法。实现上述目的的技术方案如下：

便携式精子自动检测系统，其特征在于：包括执行设备、具有摄像头的智能终端、服务器或云服务器，其中，智能终端分别与服务器和执行设备信号连接，服务器内具有计算机辅助精子分析系统，执行设备用于放置检测样本，智能终端的摄像头将检测样本采集成图像和/或视频信号，采集的信号通过智能终端传递给服务器，通过计算机辅助精子分析系统对检测样本进行分析，再将分析结果回传到智能终端。

优选的，所述执行设备包括基块，基块的端面上设置保温槽，且保温槽的下端安装保温装置，保温装置连接开关，开关控制保温装置的开启，保温槽内放置采集的样本，保温装置对样本进行加热保温，使样本液化；

基块的外围设置一外壳，且基块能够沿着外壳进行抽拉，同时基块与外壳的后端、在基块与外壳上共同开设一水平的检测口，检测口内插入透明的样本插块，样本插块上放置液化的样本；

外壳的顶部开设观测孔，且观测孔下方安装放大装置，放大装置将样本进行放大，智能终端的摄像头与观测孔位置对应，智能终端拍摄样本的图像和视频，智能终端拍摄的样本的图片与视频传输到服务器，服务器对样本进行检测，并将检测结果传输给智能终端。

自动检测系统的检测方法：

(1)将精液采集至样本杯内，样本杯放置在保温槽内，开启保温装置对样本进行加热保温，等待样本液化；对样本进行加热的温度恒定在32-35度，不超过人的正常体温，保证样本活性。

(2)将液化后的样本滴入样本插块上，将样本插块插入检测口；

(3)在手机内置应用中点击开始检测，使用智能终端的摄像头对准观测孔进行拍摄，智能终端拍摄的图像及视频传输到服务器；

(4)服务器对精子的各项检测指标进行分析和统计，并且统计和分析的结果回传给智能终端。

本发明设备便携体积小，使用方便，可以在家中或者任何舒适的环境使用；并且相对于大型医疗设备造价相对低廉，使用成本不高。其次，构造结构简单，人机交互功能良好，操作简单，方便；使用者只需要在智能手机软件端操作，不需要专业培训，即可掌握操作方法，同时云技术也将数据的传输和分析过程完全保密，极大地保护了使用者的隐私。

附图说明

图1为本发明的工作示意图

图2为执行设备示意图

图3为执行设备内部示意图

图4为执行设备内部示意图

图5为放大装置示意图

图6为本发明的三维立体示意图(仅作为参考)

附图序号说明：基块1、保温槽2、外壳3、检测口4、观测孔5、目镜6、反光镜7、物镜8、照明系统9

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的说明。

图中，便携式精子自动检测系统，包括执行设备、具有摄像头的智能终端、服务器或云服务器，本发明中智能终端优选为智能手机。其中，智能手机分别与服务器和执行设备信号连接。服务器或云服务器内具有图像分析系统，图像分析系统能够分析样本的基本数据。而智能手机内可以内嵌手机应用系统，手机应用系统和图像分析系统采用现有的技术即可。所述图像和视频数据通过内置手机应用系统上传到云服务器，通过对图像和视频的专业分析，计算各项指标数据，再将结果返馈给用户。

本发明中的执行设备，考虑到使用的方便性和便携，将显微镜及照明系统、保温系统、样本检测盒集成在一个大小90*90*150mm的盒子内，用户操作简单，使用方便，具体的结构如下：

执行设备包括基块1，基块1的端面上设置保温槽2，且保温槽2的下端安装保温装置(图中未示出)，保温装置连接开关11，开关11可以设置在外壳上，开关11控制保温装置的开启，保温槽2内放置采集样本，保温装置对样本进行加热保温，使样本液化。

基块1的外围设置一外壳3，且基块1能够沿着外壳3进行抽拉，形成抽屉式的结构。同时基块1与外壳3的后端、在基块1与外壳3上共同开设一水平的检测口4，检测口4内插入透明的样本插块，样本插块上放置液化的样本。

外壳3的顶部开设观测孔5，且观测孔5下端安装放大装置，放大装置将样本进行放大，智能终端的摄像头与观测孔5位置对应，智能终端拍摄样本的图像和视频，智能终端拍摄的样本的图片与视频传输到服务器，服务器通过图像分析系统对样本进行检测，并将检测结果传输给智能终端。

本发明中，放大装置为高倍的显微镜，所述高倍显微镜包括目镜6、物镜8、聚光镜9，其中目镜安置在外壳3内部，或者基块1上，本发明中优选目镜6设置在基块1的一端，且目镜6位于观测孔5的下端，目镜6的中心与观测孔5的中心正对，检测口4的下方、在基块1上安装物镜8，目镜6和物镜8的正下方、在基块1上设置反光镜7，两片反光镜倾斜且对称的设置，物镜8将样本插块上的样本通过反光镜7反射给目镜6。需要注意的是，通过检测口4是可以看到物镜8的，也就是说，透过透明的样本插块是可以看见物镜8的。

所述目镜6由三片凹凸镜组成，物境8由五片凹凸镜组成，聚光镜由三片凹凸镜组成。如图3所示。该物境8与目镜6的组合，使显微镜观测区域为大于直径1mm的圆，mtf@130线对≥0.3，经过显微镜放大后由手机摄像头采集的图片，符合图像分析系统的图像要求，具体光路设计见附图5。

为了更清楚的看到样本插块上的样本，在检测口4的上方、在外壳或者基块1上、聚光镜9的上方安装照明系统，照明系统可以是LED灯照明，聚光镜安装在LED灯下方，照明系统用于将光源聚集在待测样本上，照亮显微镜的成像视野，聚光镜用于将光源聚集在待测样本上。

本发明中外壳与基块形成抽拉式的结构，基块1可以沿着外壳的边缘向外抽拉，为了抽拉方便与回位精准，基块1底部的边缘向外延伸出一挡板10，当向外壳内推抵基块1，挡板10完全顶抵在外壳内时，观测孔5与目镜的中心重合。

本发明中外壳相当于一个支架，因此外壳的顶部可以设置一凹槽，凹槽内放置手机，而且凹槽内还可以放置防滑垫，例如硅胶材质的防滑垫，在拍摄时，为了方便稳固智能手机，智能手机可以放置在凹槽内，智能手机的拍摄孔与观测孔位置对应。凹槽的应用还可以将智能手机调整到合适的焦距，以便通过手机摄像头获取清晰的精子图像。

经过智能终端采集的样本图像和视频通过智能手机应用系统上传至云服务器或服务器，服务器或云服务器由图像分析系统进行分析。分析内容及方法：

(1)通过区分非精子物质，筛查精子数量，计算浓度、数量等指标；

(2)通过精子形态分析，分割精子的头部、顶体、中段、并测量各部位畸形率等形态参数，并判定精子是否正常；区分正常精子及畸形精子数量、比例，计算精子畸形率；

(3)通过视频分类统计视频中前向运动精子，非前向运动精子，以及不动精子数量，计算精子的运动方向，精子总活力及前向运动力；分析精子的直线速度，曲线速度，侧摆幅度和鞭打频率等动态参数，跟踪精子活动轨迹，计算精子活动力和活率。

便携式精子自动检测系统工作原理包括以下步骤：

(1)将精液采集至样本杯内，放置在执行设备的保温槽内，开启保温，等30min待样本液化；加热、保温温度恒定在32-35度，不超过人的正常体温，保证样本活性。

(2)将液化后的样本滴入检测盒，将检测盒插入执行设备检测口，将手机摄像头对准观测孔；

(3)在手机内置应用中点击开始检测，手机应用系统调用摄像头，自动拍摄图像及视频，云传输技术将图像、视频存入云端，待后台软件分析；

(4)计算机辅助精子分析软件对精子检测各项指标进行分析和统计；

(5)将分析结果回传给软件的手机客户端并给出各指标的判定结果和判定标准，方便使用者参考。

本发明专利最大的优点在于，设备便携体积小，使用方便，可以在家中或者任何舒适的环境使用；并且相对于大型医疗设备造价相对低廉，使用成本不高。其次，构造结构简单，人机交互功能良好，操作简单，方便；使用者只需要在智能手机软件端操作，不需要专业培训，即可掌握操作方法，同时云技术也将数据的传输和分析过程完全保密，极大地保护了使用者的隐私。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。

Claims (10)

1.便携式精子自动检测系统，其特征在于：包括执行设备、具有摄像头的智能终端、服务器或云服务器，其中，智能终端分别与服务器和执行设备信号连接，服务器内具有计算机辅助精子分析系统，执行设备用于放置检测样本，智能终端的摄像头将检测样本采集成图像和/或视频信号，采集的信号通过智能终端传递给服务器，通过计算机辅助精子分析系统对检测样本进行分析，再将分析结果回传到智能终端。

2.根据权利要求1所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：所述执行设备包括基块，基块的端面上设置保温槽，且保温槽的下端安装保温装置，保温装置连接开关，开关控制保温装置的开启，保温槽内放置采集的样本，保温装置对样本进行加热保温，使样本液化；基块的外围设置一外壳，且基块能够沿着外壳进行抽拉，同时基块与外壳的后端、在基块与外壳上共同开设一水平的检测口，检测口内插入透明的样本插块，样本插块上放置液化的样本；

外壳的顶部开设观测孔，且观测孔下方安装放大装置，放大装置将样本进行放大，智能终端的摄像头与观测孔位置对应，智能终端拍摄样本的图像和视频，智能终端拍摄的样本的图片与视频传输到服务器，服务器对样本进行检测，并将检测结果传输给智能终端。

3.根据权利要求2所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：所述放大装置为显微镜，所述显微镜包括目镜、物镜、聚光镜，其中目镜设置在观测孔的正下方；聚光镜设置在检测口的上端面；物镜设置在检测口的下端面，且物镜与聚光镜的位置正对；物镜将样本插块上的样本传递给目镜。

4.根据权利要求3所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：物镜和目镜的底部分别在基块上安装一块反光镜，两块反光镜倾斜的对称设置，通过物镜放大成像后的样本通过反光镜反射给目镜。

5.根据权利要求4所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：其中所述目镜由三片凹凸镜组成，物境由五片凹凸镜组成，聚光境由三片凹凸镜组成。

6.根据权利要求3所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：聚光镜的上端安装照明系统，照明系统用于将光源聚集在待测样本上，照亮显微镜的成像视野。

7.根据权利要求1所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：外壳的顶部设置有凹槽，凹槽内放置智能终端，智能终端的摄像头位置与观测孔位置对应，凹槽用于固定拍摄时的智能终端。

8.根据权利要求2所述的便携式精子自动检测系统，其特征在于：所述开关安装在外壳上；所述智能终端为智能手机。

9.自动检测系统的检测方法，其特征在于：

(1)将精液采集至样本杯内，样本杯放置在保温槽内，开启保温装置对样本进行加热保温，等待样本液化；

(2)将液化后的样本滴入样本插块上，将样本插块插入检测口；

(3)在手机内置应用中点击开始检测，使用智能终端的摄像头对准观测孔进行拍摄，智能终端拍摄的图像及视频传输到服务器；

(4)服务器对精子的各项检测指标进行分析和统计，并且统计和分析的结果回传给智能终端。

10.根据权利要求9所述的便携式精子自动检测系统的检测方法，其特征在于：样本在保温槽内保温30分钟。