CN108760842A - 一种外壳式智能poct仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外壳式智能POCT仪，包括采样电路、微控制单元、通信模块和电源，还包括安装于移动终端上的外壳，将采样电路、处理器、通信模块和电源封装于检测处理板中，外壳具有用于测试试纸插入的试纸插槽，试纸插槽内设有电极触点，外壳设有第一卡槽触点，电极触点与第一卡槽触点一端电连接，检测处理板表面设有第二卡槽触点，检测处理板与外壳连接时，第一卡槽触点另一端与第二卡槽触点接触。本POCT仪将采样电路、微控制单元、通信模块和电源封装于一块检测处理板上，将检测处理板扣在外壳内，使用时只需要将外壳套在移动终端上就可以自动连接到该移动终端，通过移动终端实时显示检测情况。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，更具体的说，它涉及一种外壳式智能POCT仪。
背景技术
在电化学领域对原液反应程度、原液稳定情况分析用来体现原液的特性，进而发展成用来检测体液来反应人身体状况，在体外检测领域得到广泛的应用，实验室中关于体外检测的使用过程操作过于复杂、仪器设备门槛较高且需要专门的实验员才能完成检测等缺点，导致便携式、民用级体外检测仪或筛选仪得以快速的发展。
随着人们健康意识的不断提高和生活节奏不断加快，人们对快速健康检查需求也越来越多，其中血糖、尿酸浓度检测仪均能在几分钟内完成检测，可以快速的对患者进行诊断筛选和对患者病症程度进行检测，将测试结果准确度提高到了医用水平，得到了医务工作者和消费者的认可，并广泛的应用于医用检测和民用自测中。
随着移动终端如智能手机的快速发展，移动终端美容这一行业作为新型产业新生而出。针对移动终端品牌和功能的增加而呈多样化，移动终端保护壳不仅作为装饰品，更能保护手机，防摔、防刮、防水和防震。
在现有的血糖仪、尿酸仪等体外检测仪采用手持的设备，携带、使用过程中需单独携带、单独存放、占用空间较大，且单独配备显示、按键等人机交互模组，现有智能设备也都采用WIFI、蓝牙、GPRS的通信方式。
现有的类似血糖仪、尿酸仪等POCT检测仪要么是医院使用的大型检测设备，需要连接电脑一次可以对多组被测样本进行测量；要么就是个人使用的手持设备，可以进行单次单样本测量，医院用的大型检测设备个人很难使用，手持个人检测设备则需要单独携带占用较大空间，使用过程更要单独设置使用过程繁杂且浪费时间，测试的数据如果需要上传服务器时则需要价格昂贵或者使用麻烦的无线通信模块来完成；普通POCT检测仪包含以下部分：试纸插槽、采样电路、微控制单元、按键、显示器、通信模块、电源。POCT检测仪人机交互部分占据了该仪器接近一半的生产成本，即使这样也很难将人机交互优化达到移动终端的人机交互水平，导致传统的POCT检测仪使用过程中用户体验不佳且生产成本居高不下；目前市场上智能型POCT检测仪将测试数据传输到远程服务器上多采用以下通信方式：蓝牙、WIFI、GPRS、3G、4G、5G，该几种通信方式存在功率较大导致电子辐射量较大，会对人体健康产生影响、使用过程中配置复杂导致使用门槛较高、通信是采用内置资费卡的流量进行数据交换时使用中会产生新的资费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将POCT检测仪与移动终端结合，通过移动终端实时显示检测情况，不用专业操作的外壳式智能POCT仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外壳式智能POCT仪，包括采样电路、微控制单元、通信模块和电源，其特征在于，还包括安装于移动终端上的外壳，将采样电路、处理器、通信模块和电源封装于检测处理板中，外壳具有用于测试试纸插入的试纸插槽，试纸插槽内设有电极触点，外壳设有第一卡槽触点，电极触点与第一卡槽触点一端电连接，检测处理板表面设有第二卡槽触点，检测处理板与外壳连接时，第一卡槽触点另一端与第二卡槽触点接触。采样电路，用于对待测样本与第二卡槽触点的反应结果进行采样；微控制单元，用于对采样值处理并获得检测结果；通信模块，用于将检测结果传输至移动终端。
作为优选的方案，外壳设有放置检测处理板的放置区，放置区为凹槽或开孔；凹槽或开孔能够容纳检测处理板。
作为优选的方案，检测处理板边缘设有卡扣，凹槽或开口边缘对应的位置设有卡扣槽，检测处理板通过卡扣与外壳可拆式连接，或者检测处理板通过吸盘与外壳连接。
优选的方案，采用一体成型的方式将检测处理板置于外壳上。
作为优选的方案，检测处理板设有指示灯。
作为优选的方案，所述通信模块采用无线通信模块或者有线通信模块；无线通信模块采用NFC、蓝牙、WIFI、GPRS、3G、4G或5G无线网络进行通信；有线通信模块采用数据线连接移动终端数据接口的方式。
作为优选的方案，所述电源采用内置软包锂电池的形式，或者采用可拆卸纽扣电池，或者使用支持OTG接口的移动终端通过有线的方式进行供电。
作为优选的方案，采用无线、有线、太阳能电板或移动终端的OTG接口对所述POCT仪进行充电。
作为优选的方案，所述POCT仪还包括移动终端，移动终端具有数据上传电路、按键和显示器。移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，例如手机、笔记本、平板电脑或车载电脑。
本发明的工作流程：需要体外诊断测试时，将检测处理板安装于外壳上，并将外壳安装于移动终端背面，首先将准备好的测试试纸插入到外壳上的试纸插槽中，检测处理板响应通过通信模块向移动终端发送指令自动启动移动终端中的APP进入检测界面，移动终端通过APP显示或者语音提示滴入液体，开始检测倒计时，倒计时完成显示测试结果，检测结果通过移动终端网络发送到服务器上，通过其他被许可的移动终端可查看本次检测结果，完成测试后，移动终端进入测试前状态；当POCT仪自动检测电量过低时，通过POCT仪上的指示灯进行报警显示，当检测到长时间还未进行充电，则通过通信模块向移动终端发送一次电量过低警示，提醒充电。
本发明的优点在于：1、本POCT仪将采样电路、处理器、通信模块和电源封装于一块检测处理板上，将检测处理板扣在外壳内，取代原来外壳的位置携带方便随时可以检测，使用时只需要将外壳套在移动终端上就可以自动连接到该移动终端，通过移动终端实时显示检测情况，不用专业操作。
2、POCT仪人机交互部分占据了该仪器接近一半的生产成本，即使这样也很难将人机交互优化达到手机的人机交互水平，导致传统的POCT仪使用过程中用户体验不佳且生产成本居高不下；本发明采用移动终端设备的APP取代POCT仪的按键、显示器和数据上传电路，将POCT仪生产成本压缩到原来的一半，人机交互、使用体验提升到移动终端设备的水平。
3. 通信模块可以是无线通信模块可采用NFC近场通信方式，通信距离较近（10cm以内）无需大功率发射和接收；在使用过程中只需将本发明装到移动终端上插上试纸，即可自动唤醒移动终端APP,开始正常测量无需繁杂的操作；测量数据传送到服务器只需要通过移动终端中的流量或者移动终端WIFI即可完成，基本不会产生流量费用。
4. 不使用POCT仪的时候，将检测处理板和外壳佩戴在移动终端上，用于保护移动终端设备。
附图说明
图1为实施例1中外壳的示意图。
图2为实施例1试纸插槽位于检测处理板上的结构示意图。
图3为实施例2试纸插槽位于外壳正面的结构示意图。
图4为实施例2检测处理板的结构示意图。
图5为实施例2外壳背面的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
血糖或尿酸检测的电化学原理
当施加一定电压于经酶反应后的血液或尿酸产生的电流会随着血液中血糖浓度或尿液中尿酸浓度的增加而增加，通过精确测量出这些微弱电流，并根据电流值和血糖浓度或尿酸浓度的关系，反算出相应的浓度。
电路原理
采用低功耗MSP430微控制单元作为主控芯片，通过测试试纸将测试待测样本连接到采样电路中去，通过稳压源、跨阻运放电路和16位ADC实现对待测样本的反应结果进行采样，采样值经微控制单元运算得出最终数据，采用NFC作为无线通信模块，用作人机交互过程中的数据交互，电源供电采用软包超薄聚合物锂电池，充电采用无线充电的方式，无线充电和NFC无线通信模块共用一个线圈实现。
实施例1
如图1和图2所示，一种外壳式智能POCT仪，包括采样电路、微控制单元、通信模块和电源，以及安装于移动终端上的外壳，将所述各模块封装于检测处理板2中，检测处理板2与外壳1之间滑动连接，检测处理板2具有用于测试试纸插入的试纸插槽，试纸插槽3内设有电极触点，采样电路，用于对待测样本与第二卡槽触点的反应结果进行采样；微控制单元，用于对采样值处理并获得检测结果；通信模块，用于将检测结果传输至移动终端。
如图2所示，检测处理板2包括采样电路、微控制单元、通信模块和电源，具有采样、数据处理、数据传输以及供电等功能。以柔性电路板作为载体，将采样电路、微控制单元、通信模块和电源焊接在所述电路板上，较小的元器件选用小体积封装，较大的集成电路采用COB封装，COB封装即板上芯片封装，就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电气连接。电源包括电池，电池采用超薄软包封装，和通信模块一并封装在检测处理板中。
外壳1一般安装在移动终端如手机的背面，具有保护、装饰作用。检测处理板2与外壳1滑动连接。滑动连接时，外壳1两端设有滑槽13，检测处理板2具有能插入外壳滑槽13的滑轨22，检测处理板2通过滑槽13与外壳1滑动连接，如图1和图2所示。方便安装和拆卸，且不影响外壳1的美观。
检测处理板2背面设有指示灯，当POCT仪自动检测电量过低时，通过POCT仪上的指示灯进行报警显示。
通信模块采用NFC、蓝牙、WIFI、GPRS、3G、4G或5G无线网络进行通信，或者采用通过数据线连接移动终端数据接口的方式进行通信。作为具有的方案，采用NFC通信方式，通信距离较近（10cm以内）无需大功率发射和接收。
所述电源模块采用内置软包锂电池的形式，或者采用可拆卸纽扣电池，或者使用支持OTG接口的移动终端通过有线的方式进行供电。作为一个具体的实施方式，所述电源模块采用内置软包锂电池的形式。作为优选的方案，采用无线、有线、太阳能电板或移动终端的OTG接口对所述POCT仪进行充电。作为一个具体的实施方式，采用无线方式对POCT仪进行充电。
所述POCT仪还包括移动终端，移动终端具有APP，APP具有数据上传电路、按键和显示器。移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，例如手机、笔记本、平板电脑或车载电脑。按键能够设置多种参数，包括检测人员的姓名、性别和年龄等。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：外壳具有用于测试试纸插入的试纸插槽3，试纸插槽3内设有电极触点，外壳1设有第一卡槽触点14，电极触点与第一卡槽触点14一端电连接，检测处理板2表面设有第二卡槽触点23，检测处理板2与外壳1连接时，第一卡槽触点14另一端与第二卡槽触点23一端接触，第二卡槽触点23另一端与采样电路连接，采样电路，用于对待测样本与第二卡槽触点23的反应结果进行采样；微控制单元，用于对采样值进行处理并获得检测结果；通信模块，用于将检测结果传输至移动终端，参见图3和图4。
如图3所示，试纸插槽3设置于外壳1上时，试纸插槽3平行置于外壳1的顶部或底部边缘，方便测试试纸的插拔。外壳1与检测处理板2可拆卸连接或一体成型。可拆卸连接时，外壳1设有放置检测处理板2的放置区11，放置区11为凹槽，或者开孔。作为一个具体的方案，放置区11设置为凹槽时，凹槽能够容纳检测处理板2，检测处理板2边缘设有卡扣21，凹槽边缘对应的位置设有卡扣槽12，检测处理板2通过卡扣21与外壳1连接。检测处理板2与外壳1可拆卸式连接，方便检测处理板2更换。凹槽面向移动终端背面时，先将检测处理板2安装于外壳1上，再将外壳1安装于移动终端背面，避免检测处理板2暴露于外界。凹槽远离移动终端背面时，直接将检测处理板2安装于外壳1上，检测处理板2与外界接触，安装方便，无须拆卸外壳1。
作为一个具体的方案，放置区11设置为开孔时，开孔能够容纳检测处理板2，检测处理板2边缘设有卡扣21，外壳1开口边缘对应的位置设有卡扣槽12，检测处理板2通过卡扣21与外壳1连接，如图4和图5所示。安装时，直接将检测处理板2安装于外壳1上。安装方便。
凹槽或开孔的位置不限，依据外壳1的外形而定。作为一个具体的方案，凹槽或开孔位于外壳1的中心位置。
作为一个具体的方案，检测处理板2通过吸盘与外壳1固定。
本发明的工作流程：需要体外诊断测试时，将检测处理板安装于外壳上，并将外壳安装于移动终端背面，首先将准备好的测试试纸插入到检测处理板或外壳上的试纸插槽中，检测处理板响应通过通信模块向移动终端发送指令自动启动移动终端中的APP进入检测界面，移动终端通过APP显示或者语音提示滴入液体，开始检测倒计时，倒计时完成显示测试结果，检测结果通过移动终端网络发送到服务器上，通过其他被许可的移动终端可查看本次检测结果，完成测试后，移动终端进入测试前状态；当POCT仪自动检测电量过低时，通过POCT仪上的指示灯进行报警显示，当检测到长时间还未进行充电，则通过通信模块向移动终端发送一次电量过低警示，提醒充电。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1.一种外壳式智能POCT仪，包括采样电路、微控制单元、通信模块和电源，其特征在于，还包括安装于移动终端上的外壳，将采样电路、处理器、通信模块和电源封装于检测处理板中，外壳具有用于测试试纸插入的试纸插槽，试纸插槽内设有电极触点，外壳设有第一卡槽触点，电极触点与第一卡槽触点一端电连接，检测处理板表面设有第二卡槽触点，检测处理板与外壳连接时，第一卡槽触点另一端与第二卡槽触点接触。
2.如权利要求1所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：外壳设有放置检测处理板的放置区，放置区为凹槽或开孔；凹槽或开孔能够容纳检测处理板。
3.如权利要求2所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：检测处理板边缘设有卡扣，凹槽或开口边缘对应的位置设有卡扣槽，检测处理板通过卡扣与外壳可拆式连接。
4.如权利要求1所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：采用一体成型的方式将检测处理板置于外壳上。
5.如权利要求1所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：检测处理板设有指示灯。
6.如权利要求1所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：所述通信模块采用无线通信模块或者有线通信模块。
7.如权利要求6所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：无线通信模块采用NFC、蓝牙、WIFI、GPRS、3G、4G或5G无线网络进行通信；有线通信模块采用数据线连接移动终端数据接口的方式进行通信。
8.如权利要求1所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：所述电源采用内置软包锂电池，或者采用可拆卸纽扣电池，或者使用支持OTG接口的移动终端通过有线的方式进行供电。
9.如权利要求8所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：采用无线、有线、太阳能电板或移动终端的OTG接口对所述POCT仪进行充电。
10.如权利要求1所述的一种外壳式智能POCT仪，其特征在于：所述POCT仪还包括移动终端，移动终端具有按键和显示器。
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