CN109490286A - 用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪，包括检测基座、取样送样装置和扫描装置，所述检测基座的内壁上设置有试纸夹槽，所述试纸夹槽的内壁上卡接有试纸导板，所述试纸导板的上表面设置有取样送样装置，所述检测基座的上部通过导柱固定安装有扫描装置，所述扫描装置的上部固定安装有控制机构，能够快速有效地检查并分析出人体尿液中的各个重要成分的含量，并且可以将测试得到的病人样本数据通过网络上传到相关的云端服务器，降低医疗行业的治疗成本，另外可以帮助政府以及相关机构开展高发病的防治工作。
Description
技术领域
本发明涉及超高速尿液分析仪领域，具体为一种用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪。
背景技术
尿路及肾脏功能是否正常，直接关系到人们的健康与安全。尿液来自于血液，主要生成于肾，尿液检验具有相当重要的地位，特别是在在一些全身性疾病或者是泌尿系统疾病的诊治中，在各级医疗单位中，它已经成为必须做的检验项目之一，在临床检验中，病人的各项生理指标能够及时有效地反映在病人尿样的成分中。这些生理指标，是很重要的能够帮助医生做出正确的诊治和有利的判断的依据之一。而应用现代化的尿液分析仪器，是医生获得这一重要依据的重要手段之一，现有的尿液分析仪还存在以下不足之处：
例如，申请号为201610849797.1，专利名称为一种尿液外泌体miRNA的分析方法的发明专利：
其通过建立IgA肾病患者和健康对照者的数据库，利用靶基因功能预测深入研究差异表达的miRNA，深入研究这些差异表达的miRNA将有助于进一步阐明IgA肾病的发病及致病机理，为IgA肾病的诊断提供新的方法及理论基础。该方法设计合理可行，能够有效的建立一种无创的精准的差异表达的miRNA方法，为临床诊治工作提供新的思路。
但是，现有的用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪存在以下缺陷：
(1)尿液检测与血液检测相比，具有安全无损、取样方便、可与常规体检同时进行等优点，所以尿检是临床生化分析的一种重要手段。传统尿液检测模式为“干化学筛选—镜检形态确认”，这种方法的缺点是检测需要专门的技术人员，且操作复杂、检测周期长、结果不准确；
(2)现今，自动化尿液分析仪可以进行多个项目的检测，但多采用步进电机带动试纸条运动来对试纸条的各个试剂块进行逐项测试，有着检测时间长、检测速度较慢、性能不稳定等缺点。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪，包括检测基座、取样送样装置和扫描装置，所述检测基座的内壁上设置有试纸夹槽，所述试纸夹槽的内壁上卡接有试纸导板，所述试纸导板的上表面设置有取样送样装置，所述检测基座的上部通过导柱固定安装有扫描装置，所述扫描装置的上部固定安装有控制机构。
进一步地，所述检测基座的下表面设置有支撑柱，所述支撑柱的上部通过M5螺钉与试纸夹槽内部螺纹连接，所述试纸夹槽的内壁上还固定安装有直线振动传输装置。
进一步地，所述直线振动传输装置包括上安装板和下安装板，所述下安装板的四周通过调节螺钉与试纸夹槽的内壁螺纹连接，所述上安装板和下安装板之间通过定子固定连接，所述下安装板的上表面还固定安装有连接支架，所述连接支架的内壁上设置有动子，所述连接支架的上部设置有动子连接板，所述动子连接板的下部与动子相连接，所述动子连接板的前部设置有光栅尺读数接头，所述光栅尺读数接头的前部设置有光栅尺。
进一步地，所述光栅尺的下部固定安装在上安装板的上表面上，所述动子连接板的上部滑动连接有试纸导板。
进一步地，所述取样送样装置的内部设置有取样针筒，所述取样针筒的两侧设置有铁芯，所述取样针筒的内部设置有推杆，所述推杆的上部螺纹连接有电磁铁，所述推杆上端外壁上还缠绕有柔性弹簧。
进一步地，所述扫描装置内部设置有顶盖和CCD接收装置，所述顶盖的内表面上并列设置有多个多波长LED光源，所述多波长LED光源的信号端与CCD接收装置相连接，所述CCD接收装置设置在顶盖的上表面上。
进一步地，所述CCD接收装置的内部设置有CCD掩盖件和CCD芯片，所述CCD掩盖件的内壁上通过芯片引脚插接有CCD芯片，所述CCD掩盖件的上表面上还固定安装有大芯经光纤。
进一步地，所述控制机构包括微处理器和信号检测模块，所述信号检测模块的内部设置有颜色传感器，所述微处理器的信号端接收信号检测模块的传感器信号，所述信号检测模块的输入端接收光源模块的试剂条反馈信号，所述光源模块的输入端连接有直线振动传输装置，所述直线振动传输装置的内部设置有直流电机限位电路，所述直流电机限位电路的控制端与微处理器相连接。
进一步地，所述直流电机限位电路包括限位光耦，所述限位光耦的信号端通过分压电阻连接有电源，所述限位光耦的接地端直接接地，所述限位光耦的输出端通过分流电阻直接接地，所述限位光耦的输出端还连接有限位信号输出线路。
进一步地，所述控制机构工作包括如下步骤：
步骤100：连接上位机，微处理器的通讯接口连接有上位机，在上位机内部进行系统主界面设计；
步骤200：建立数据库，采用ADO技术来访问后台数据库，建立信息访问公共模块；
步骤300：设置系统操作，采用MSComm控件方法实现上下位机之间的串口通信操作；
步骤400：建立云端通信，采用基于网络文件传输协议FTP，主要实现FTP客户端的功能，实现医疗数据的共享。。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的超高速尿液分析仪能够快速有效地检查并分析出人体尿液中的各个重要成分的含量，并且可以将测试得到的病人样本数据通过网络上传到相关的云端服务器，降低医疗行业的治疗成本，另外可以帮助政府以及相关机构开展高发病的防治工作。
(2)本发明的超高速尿液分析仪采用面阵CCD进行图像的采集，由于面阵CCD普及率较高，所以相对于现阶段使用的线阵CCD来说，可以降低成本，该系统还可以与现有的尿沉渣工作站共用一个主机系统，只需要设计一个图像采集系统并提供与计算机的连接，就可以通过机进行数据处理，这不仅降低了成本，而且也提高了检验的速度，为建立强大的尿液分析工作站提供了。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的CCD接收装置结构示意图；
图3为本发明的取样送样装置结构示意图；
图4为本发明的直线振动传输装置结构示意图；
图5为本发明的控制机构示意图；
图6为本发明的直流电机限位电路示意图；
图7为本发明的控制机构流程图；
图8为本发明的动子连接板结构示意图。
图中标号：
1-检测基座；2-直线振动传输装置；3-扫描装置；4-控制机构；5-试纸夹槽；6-取样送样装置；7-CCD接收装置；8-顶盖；9-支撑柱；10-试纸导板；11-多波长LED光源；12-导柱；
201-下安装板；202-上安装板；203-定子；204-连接支架；205-动子；206-动子连接板；207-光栅尺读数接头；208-光栅尺；
401-微处理器；402-信号检测模块；403-颜色传感器；404-直流电机限位电路；405-光源模块；
601-取样针筒；602-铁芯；603-推杆；604-柔性弹簧；605-电磁铁；
701-CCD掩盖件；702-大芯经光纤；703-CCD芯片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图8所示，本发明提供了一种用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪，包括检测基座1、取样送样装置6和扫描装置3，所述检测基座1的内壁上设置有试纸夹槽5，所述试纸夹槽5的内壁上卡接有试纸导板10，所述试纸导板10的上表面设置有取样送样装置6，所述检测基座1的上部通过导柱12固定安装有扫描装置3，所述扫描装置3的上部固定安装有控制机构4。
本实施例中，尿液分析仪使用是图像处理的技术,采用面阵CCD进行图像的采集,由于面阵CCD普及率较高,所以相对于现阶段使用的线阵CDD来说,可以降低成本,该系统还可以与现有的的尿沉渣工作站共用一个主机系统,只需要设计一个图像采集系统并提供与计算机的连接,就可以通过PC机进行数据处理,这不仅降低了成本,而且也提高了检验的速度,为建立强大的尿液分析工作站提供了方便。
所述检测基座1的下表面设置有支撑柱9，所述支撑柱9的上部通过M5螺钉与试纸夹槽5内部螺纹连接，所述试纸夹槽5的内壁上还固定安装有直线振动传输装置2。
本实施例中，检测时，把浸好尿液的试纸条(或校准条)放入试纸导板10上，并推入检测基座1中去，然后开始检测，通过自动控制固定在顶盖8上的20个多波长LED光源11分时发光，照射在对应的试剂块上，反射光由设置在顶盖上孔A10个孔内的大芯径光纤传输至CCD上。
所述顶盖8为两个平面呈一定角度构成的倾斜平面，在顶盖8的上表面并列设置有多个多波长LED光源11，所述多波长LED光源11的信号端与CCD接收装置7相连接。
所述直线振动传输装置2包括上安装板202和下安装板201，所述下安装板201的四周通过调节螺钉与试纸夹槽5的内壁螺纹连接，所述上安装板202和下安装板201之间通过定子203固定连接，所述下安装板201的上表面还固定安装有连接支架204，所述连接支架204的内壁上设置有动子205，所述连接支架204的上部设置有动子连接板206，所述动子连接板206的下部与动子205相连接，所述动子连接板206的前部设置有光栅尺读数接头207，所述光栅尺读数接头207的前部设置有光栅尺208，所述光栅尺208的下部固定安装在上安装板202的上表面，所述动子连接板206的上部滑动连接有试纸导板10。
本实施例中，直线振动传输装置2中设置的直线电机带动试纸导板10在水平方向做往复直线运动，且向前向后加速度大小不同，试纸放置在试纸导板10上，直线电机带动试纸导板10以较小的加速度向前运动一段距离，由于加速度较小，试纸受到的摩擦力小于最大静摩擦力，试纸与试纸导板10共同向前运动一段距离，当直线电机带动试纸导板10以较大的加速度向后运动到初始位置，此时试纸与试纸导板10受到的摩擦力不足以使试纸与试纸导板10同步向后运动，而是以相对滞后于试纸导板10的速度向后运动，所以在试纸导板10完成了一个往复运动之后试纸相对于试纸导板10向前移动一段距离，当直线电机以较高的频率带动试纸导板10做上述往复运动时，试纸就会连续的向前移动，使得取样送样装置6能够更快的取出试纸，送到扫描装置3内部进行扫描，能够更高效的检测尿液的成分，实现高效测量。
本实施例中，直线振动传输装置2中直线电机采用水平方式安装，直线电机为外部常见部件，主要通过联轴器与电机定子203相连接，电机定子203夹在上下两块安装板中间，通过螺纹固定。
本实施例中，直线电机主要选用SANTECH公司的ILM-06-03型的直线电机，该型号直线电机为无铁心结构，与有铁心直线电机相比，具有较高的动态性能，而且无齿槽效应，发热量小。
本实施例中，如图8所示，直线电机的动子205通过水平和竖直的两个动子连接板206与直线导轨的滑块相连，使直线电机的动子205处在定子203中间，避免和定子203接触，影响直线电机的性能，同时在水平动子连接板206上安装试纸导板10，试纸导板10和试纸的重量直接承载在直线导轨的滑块上，对直线电机的动子205没有竖直方向上的压力，保证了直线电机的运动精确性。
本实施例中，负责反馈直线电机位置信号的光栅尺208安装在直线导轨一侧，与直线导轨保持平行，光栅尺208两端用橡胶块压住，防止窜动引起误差，同时光栅尺读数接头207安装在光栅尺208的正上方与水平连接板固定，光栅尺读数接头207随动子移动检测、反馈直线电机的位置信号。
所述取样送样装置6的前部设置有取样针筒601，如图1和图3所示，所述取样针筒601的两侧设置有铁芯602，所述取样针筒601的内部设置有推杆603，所述推杆603的上部螺纹连接有电磁铁605，所述推杆603上端外壁上还缠绕有柔性弹簧604。
本实施例中，取样针筒601的推杆603的运动通过电磁铁605的通断电来控制。
本实施例中，吸液和喷液的工作过程：当线圈顺时针方向通电时，铁芯602产生与电磁铁605相反的磁极，相互吸引，推杆603向下运动，控制线圈电流大小，选择合适的弹簧弹性系数，保证推杆603匀速运动，取样针筒601内压强均匀增加，待测液体均匀向外喷射，这就完成了尿液的喷射操作，当线圈逆时针方向通电时，铁芯602电极改变，产生与电磁铁605相反方向的电极，相互排斥，推杆603向上运动，针筒内部压强降低，当内部压强小于外部时，试管内的尿液被压入针筒，这就完成了尿液的吸入操作。
所述扫描装置3内部设置有顶盖8和CCD接收装置7，所述顶盖8的内表面上并列设置有多个多波长LED光源11，所述多波长LED光源11的信号端与CCD接收装置7相连接，所述CCD接收装置7设置在顶盖8的上表面，所述CCD接收装置7的内部设置有CCD掩盖件701和CCD芯片703，所述CCD掩盖件701的内壁上通过芯片引脚插接有CCD芯片703，所述CCD掩盖件701的上表面上还固定安装有大芯经光纤702。
本实施例中，掩盖件701能够与CCD芯片703紧密结合，两端由螺栓固定在CCD接收装置7的内壁上，且整体为黑色，能够减小背景光的影响，10根大芯经光纤702通过掩盖件701顶部的通孔固定在CCD表面，间隔2cm的距离，有效地降低了光纤间干扰。
所述控制机构4包括微处理器401和信号检测模块402，所述信号检测模块402的内部设置有颜色传感器403，所述微处理器401的信号端接收信号检测模块402的传感器信号，所述信号检测模块402的输入端接收光源模块405的试剂条反馈信号，所述光源模块405的输入端连接有直线振动传输装置2，所述直线振动传输装置2的内部设置有直流电机限位电路404，所述直流电机限位电路404的控制端与微处理器401相连接。
本实施例中，以C8051F320型号的微控制器401为控制核心，光源模块405选择高亮度低功耗的LED白光灯，所述光源模块405主要是指顶盖8上并列设置的多波长LED光源11，系统会记住试纸条移动的位置，并根据位置信息将测试的试剂块的反射光强存入相应数组中，并且依据反射率计算公式计算出相应试剂块的反射率，当试纸条所有的试剂块都测试完成后，采用TCS3200D型号的颜色传感器403便可以将采集到的颜色信息进行电流频率转换，并将转换后的频率值传送到微控制器401进行最终的处理，根据仪器标定的算法计算出尿液中各项成分的浓度值，同时微控制器401接受来自温度传感器DS18B20反馈回来的温度值，如果环境温度对测试结果产生的影响较大，则会启动温度补偿来减小误差，，该温度补偿主要通过微控制器401内部处理电路进行调节的方式，微控制器401通过串口与上位机产生联系，将测试的数据通过串口传送到上位机中，上位机将传送来的数据进行进一步处理。
本实施例中，尿液分析仪模块硬件系统电路结构简单，系统集成度高，占用一体机空间资源少，能保证测量的精准度和可靠性，同时价格便宜，成本控制得当。
所述直流电机限位电路404包括限位光耦T，所述限位光耦T的信号端通过分压电阻R1连接有电源VCC，所述限位光耦T的接地端直接接地GND，所述限位光耦T的输出端通过分流电阻R2直接接地GND，所述限位光耦T的输出端还连接有限位信号输出线路OUT。
所述控制机构4工作包括如下步骤：
步骤100：连接上位机，微处理器的通讯接口连接有上位机，在上位机内部进行系统主界面设计。
步骤200：建立数据库，采用ADO技术来访问后台数据库，建立信息访问公共模块，给出的数据实体E-R图，可设计数据表结构。
步骤300：设置系统操作，采用MSComm控件方法实现上下位机之间的串口通信操作。
步骤400：建立云端通信，采用基于网络文件传输协议FTP，主要实现FTP客户端的功能，实现医疗数据的共享。
本实施例中，在使用ADO对象连接数据库时，通常将连接代码封装成一个类，这样在程序的各个模块操作数据库时只需引用封装类的头文件，可以降低代码的重复使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种用于医院检验科和泌尿科的尿液分析仪，包括检测基座(1)、取样送样装置(6)和扫描装置(3)，其特征在于：所述检测基座(1)的内壁上设置有试纸夹槽(5)，所述试纸夹槽(5)的内壁上卡接有试纸导板(10)，所述试纸导板(10)的上表面设置有取样送样装置(6)，所述检测基座(1)的上部通过导柱(12)固定安装有扫描装置(3)，所述扫描装置(3)的上部固定安装有控制机构(4)。
2.根据权利要求1所述的尿液分析仪，其特征在于：所述检测基座(1)的下表面设置有支撑柱(9)，所述支撑柱(9)的上部通过M5螺钉与试纸夹槽(5)内部螺纹连接，所述试纸夹槽(5)的内壁上还固定安装有直线振动传输装置(2)。
3.根据权利要求2所述的尿液分析仪，其特征在于：所述直线振动传输装置(2)包括上安装板(202)和下安装板(201)，所述下安装板(201)的四周通过调节螺钉与试纸夹槽(5)的内壁螺纹连接，所述上安装板(202)和下安装板(201)之间通过定子(203)固定连接，所述下安装板(201)的上表面还固定安装有连接支架(204)，所述连接支架(204)的内壁上设置有动子(205)，所述连接支架(204)的上部设置有动子连接板(206)，所述动子连接板(206)的下部与动子(205)相连接，所述动子连接板(206)的前部设置有光栅尺读数接头(207)，所述光栅尺读数接头(207)的前部设置有光栅尺(208)。
4.根据权利要求3所述的尿液分析仪，其特征在于：所述光栅尺(208)的下部固定安装在上安装板(202)的上表面上，所述动子连接板(206)的上部滑动连接有试纸导板(10)。
5.根据权利要求1所述的尿液分析仪，其特征在于：所述取样送样装置(6)的内部设置有取样针筒(601)，所述取样针筒(601)的两侧设置有铁芯(602)，所述取样针筒(601)的内部设置有推杆(603)，所述推杆(603)的上部螺纹连接有电磁铁(605)，所述推杆(603)上端外壁上还缠绕有柔性弹簧(604)。
6.根据权利要求1所述的尿液分析仪，其特征在于：所述扫描装置(3)内部设置有顶盖(8)和CCD接收装置(7)，所述顶盖(8)的内表面上并列设置有多个多波长LED光源(11)，所述多波长LED光源(11)的信号端与CCD接收装置(7)相连接，所述CCD接收装置(7)设置在顶盖(8)的上表面上。
7.根据权利要求6所述的尿液分析仪，其特征在于：所述CCD接收装置(7)的内部设置有CCD掩盖件(701)和CCD芯片(703)，所述CCD掩盖件(701)的内壁上通过芯片引脚插接有CCD芯片(703)，所述CCD掩盖件(701)的上表面上还固定安装有大芯经光纤(702)。
8.根据权利要求1所述的尿液分析仪，其特征在于：所述控制机构(4)包括微处理器(401)和信号检测模块(402)，所述信号检测模块(402)的内部设置有颜色传感器(403)，所述微处理器(401)的信号端接收信号检测模块(402)的传感器信号，所述信号检测模块(402)的输入端接收光源模块(405)的试剂条反馈信号，所述光源模块(405)的输入端连接有直线振动传输装置(2)，所述直线振动传输装置(2)的内部设置有直流电机限位电路(404)，所述直流电机限位电路(404)的控制端与微处理器(401)相连接。
9.根据权利要求8所述的尿液分析仪，其特征在于：所述直流电机限位电路(404)包括限位光耦(T)，所述限位光耦(T)的信号端通过分压电阻(R1)连接有电源(VCC)，所述限位光耦(T)的接地端直接接地(GND)，所述限位光耦(T)的输出端通过分流电阻(R2)直接接地(GND)，所述限位光耦(T)的输出端还连接有限位信号输出线路(OUT)。
10.根据权利要求8所述的尿液分析仪，其特征在于：所述控制机构(4)工作包括如下步骤：
步骤100：连接上位机，微处理器的通讯接口连接有上位机，在上位机内部进行系统主界面设计；
步骤200：建立数据库，采用ADO技术来访问后台数据库，建立信息访问公共模块；
步骤300：设置系统操作，采用MSComm控件方法实现上下位机之间的串口通信操作；
步骤400：建立云端通信，采用基于网络文件传输协议FTP，主要实现FTP客户端的功能，实现医疗数据的共享。
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