CN114235793A - 一种无创的尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法 - Google Patents

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CN114235793A CN202111501092.8A CN202111501092A CN114235793A CN 114235793 A CN114235793 A CN 114235793A CN 202111501092 A CN202111501092 A CN 202111501092A CN 114235793 A CN114235793 A CN 114235793A
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Abstract

本发明适用于尿酸即时检测技术领域，公开了一种无创的尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法。尿酸即时检测装置包括检测片材，所述检测片材设置有样品容纳区、显色区；所述样品容纳区内设置有可由尿酸还原成亚铁氰化物的铁氰化物，所述显色区具有用于与亚铁氰化物反应生成亚铁氰化铁的三氯化铁。检测系统包括上述尿酸即时检测装置和成像辅助装置。本发明所提供的一种尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法，提供一种无创的适合人群进行自检监测唾液等体液中尿酸浓度，同时利于减轻医院的医疗资源压力，应用前景大。

Description

一种无创的尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法
技术领域
本发明属于无创尿酸即时检测技术领域，尤其涉及一种无创的尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法。
背景技术
尿酸是一种由碳、氢、氧、氮、形成的分子为C5H4N4O3的杂环化合物。它是嘌呤、核苷酸代谢分解的产物。部分人群由于肥胖、糖尿病、高血压、高血脂、饮水过少或先天特殊体质，很容易无法充分代谢和排出体内的嘌呤，进而引发尿酸过多。
人的体液都含有尿酸,正常情况下，浓度分别为血液：0.143-0.357mmol/L(24-60mg/L)；唾液：0.189-0.214mmol/L(31.7-35.9mg/L)；汗液：0.018-0.032mmol/L(3.04-5.38mg/L)；尿液：250-750mg/day。由于尿酸在血液中溶解度只有0.42mmol/L(70mg/L)，过多的尿酸难以溶解于人的体液中，会以晶体形式在体内沉积，导致自身免疫系统对沉积尿酸的部位过度反应造成炎症(痛风)。
根据2017年痛风调查数据报告白皮书，我国高尿酸血症患者达到了1.7亿人，其中超过一半人(8000万)患有痛风症状。在2020年，我国痛风人数已达到1亿人，成为继糖尿病后的第二大类疾病，并以每年9.7％的速度增加。除了高尿酸引起的痛风健康风险，近年来低尿酸血症发现率也逐步提高，临床对低尿酸血症越来越重视，研究表明引起低尿酸血症的原因繁多，而且其对有机体各方面的影响不低于高尿酸血症。研究表明低尿酸血症常常提示机体存在原发性或继发性的肾小管疾病或其他疾病，并可能诱发急性肾衰竭等严重并发症。因此，开发一种可靠的、灵敏的、便携式的快检尿酸的检测方法有着重大的经济和社会效益，对促进全民大健康至关重要。
目前，在医院对患者血液和尿液的检测是临床中监控尿酸值的主要办法。主要利用尿酸酶催化血液或尿液中的尿酸产生过氧化氢、尿素和二氧化碳或是磷钨酸被尿酸还原得到钨蓝。但这些检测涉及血清制备、多种试剂的使用、光谱的比色或者检测过氧化氢的浓度来对尿酸定量。这些方法需要复杂的操作、昂贵的仪器从而给尿酸的检测带来不便捷性。医生需要根据检测数据来确定病人的身体状况，决定下一步的治疗方案。实际生活中由于不方便去医院检测，许多患者没有对尿酸进行持续性监控，疼痛的时候找医生治疗，没有症状的时候不进行监控，导致病情持续恶化。许多痛风和高尿酸病人可能出现肾脏病变、关节破坏、肾功能损伤、腹型肥胖、高脂血症、高血压、2型糖尿病以及心血管疾病，严重危害患者的身心健康，也给他们的日常生活造成不便。而且，侵入式血液尿酸检测在取血时有疼痛和让伤口感染的弊端，给患者增加额外的痛苦。在医疗资源紧张的地区，患者还面临着预约医生困难的问题。而持续性监控需要频繁的预约医生，需要占用很多医疗资源。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种无创的尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法，其利于人群进行自检监测尿酸浓度，同时利于减轻医院的医疗资源压力，应用前景大。
本发明的技术方案是：一种尿酸即时检测装置，包括检测片材，所述检测片材设置有样品容纳区和显色区；所述样品容纳区内设置有可由尿酸还原成亚铁氰化物的铁氰化物，所述显色区具有用于与亚铁氰化物反应生成亚铁氰化铁的三氯化铁。
具体地，所述检测片材为纸基石蜡打印基材，所述样品容纳区、显色区和吸收区为依次设置于所述纸基石蜡打印基材正面的样品容纳槽、反应显色槽和吸收槽。
具体地，所述检测片材设置有吸收区，所述显色区连接于所述样品容纳区和吸收区，且所述显色区之间设置有由设定配套药剂导通的限流部，所述样品容纳区、所述显色区之间设置有第一连通通道，所述限流部设置于所述第一连通通道内；
且/或，所述显色区、所述吸收区之间设置有第二连通通道。
具体地，所述检测片材具有折叠线，所述检测片材沿折叠线折叠使所述样品容纳区和所述显色区至少部分重叠。
具体地，所述铁氰化物为铁氰化钾、铁氰化锰、铁氰化铜、铁氰化钴、铁氰化钡、铁氰化汞、铁氰化铅、铁氰化铬、铁氰化锆、铁氰化钛、铁氰化镍铁氰化锑和亚铁氰化铋中的任意一种。
具体地，所述样品容纳区呈扇形、圆形、椭圆形或多边形；
所述显色区呈圆形、椭圆形或多边形；
所述吸收区呈扇形、圆形、椭圆形或多边形。
具体地，所述显色区呈条形且两端连通于所述样品容纳区和吸收区，所述限流部设置于所述显色区靠近于所述样品容纳区的一端处。
本发明还提供了一种用于尿酸即时检测的检测系统，包括上述无创的尿酸即时检测装置，还包括成像辅助装置，所述成像辅助装置包括可罩于所述尿酸即时检测装置的罩体，所述罩体内设置有照明部件，所述照明部件连接有电源模块。
具体地，所述罩体的下端开口或/侧面设置有活动门，所述罩体的上端设置有拍照口，所述照明部件为LED发光件，所述LED发光件设置有多个且位于所述罩体内并处于所述拍照口周围或罩体的内周处；所述电源模块为可安装电池的电池盒。
本发明还提供了一种无创尿酸即时检测方法，采用上述无创的尿酸即时检测装置或上述的一种用于尿酸即时检测的检测系统，包括识别步骤：移动终端识别第一图像的测试区和对照区；
其中，所述测试区为所述显色区的成像区，所述对照区为标准比色卡的成像区；
所述移动终端提取所述对照区的第一特征信息，并基于所述第一特征信息和所述标准比色卡的标准信息，对所述测试区进行颜色校正，得到第二图像；
所述移动终端提取所述第二图像的第二特征信息；
所述移动终端基于已保存的标准化统计表对所述第二特征信息进行分析，得到所述尿酸浓度值。
具体地，在识别步骤之前，所述无创尿酸即时检测方法还包括：
采集待测体液，将所述待测体液处理后或直接添加至所述样品容纳区，待测体液将所述样品容纳区中的铁氰化物还原成亚铁氰化物；
使样品容纳区内的液体向显色区流动；
亚铁氰化物溶液进入所述显色区，亚铁氰化物溶液中的亚铁氰酸根与所述显色区的三氯化铁中三价铁离子反应生成亚铁氰化物沉淀，沉淀显色；
所述尿酸即时检测装置中显色区沉淀显色后，将所述尿酸即时检测装置置于辅助装置的罩体内，并打开照明部件。
本发明所提供的一种无创的尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法，其可通过手机智能检测系统，具有超高的灵敏度，可以作为无损、低使用、便携的尿酸POCT，无需专门到医院进行检测，提供一种无创的适合人群进行自检监测唾液等体液中尿酸浓度，同时利于减轻医院的医疗资源压力，应用前景大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种无创的尿酸即时检测装置(其中一种可能的结构)的平面示意图；
图2是本发明实施例提供的一种无创的尿酸即时检测装置(其中第二种可能的结构)的平面示意图；
图3是本发明实施例提供的一种无创的尿酸即时检测装置(其中第三种可能的结构)的平面示意图；
图4是本发明实施例提供的一种无创的尿酸即时检测装置(其中第四种可能的结构)的平面示意图；
图5是本发明实施例提供的一种无创的用于尿酸即时检测的检测系统的成像辅助装置中罩体的立体示意图；
图6是本发明实施例提供的一种无创的用于尿酸即时检测的检测方法中由实验数据拟合的标准曲线图；
图7是本发明实施例提供的一种基于图像处理的尿酸浓度值检测方法的实现流程图；
图8是本发明实施例提供的一种标准化统计表生成方法的实现流程图；以及
图9是本发明实施例提供的一种基于图像处理的尿酸浓度值检测方法的实现流程图；
图10是本发明实施例提供的一种基于图像处理的尿酸浓度值检测方法的模拟标定曲线；
图11是本发明实施例提供的一种基于图像处理的尿酸浓度值检测方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。
另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种无创的尿酸即时检测装置，其包括检测片材(检测芯片)100，所述检测片材100设置有样品容纳区101、显色区102，待测体液可以从样品容纳区101流至或/和渗至显色区102。所述样品容纳区101内设置有可由尿酸还原成亚铁氰化物的铁氰化物，所述显色区102具有用于与亚铁氰化物反应生成亚铁氰化铁的三氯化铁。待测体液可先添加至样品容纳区101，样品容纳区101内的液体向显色区102流动或渗透；亚铁氰化物溶液进入所述显色区102，亚铁氰化物溶液中的亚铁氰酸根与所述显色区102的三氯化铁中三价铁离子反应生成亚铁氰化物沉淀，在显色区102沉淀显色，对显色强度(颜色深浅)的定量分析得到尿酸的浓度，待测体液除了可为血液，也可为尿液、汗液、唾液，待测体液为尿液、汗液、唾液时可以实现无创检测，且无需专门到医院进行检测，利于人群进行自检监测尿酸浓度，同时利于减轻医院的医疗资源压力，应用前景大。
具体地，检测片材(检测芯片)100还可以具有吸收区103。所述显色区102连接于所述样品容纳区101和吸收区103，样品容纳区101、显色区102和吸收区103可以依次设置，且所述显色区102之间设置有由设定配套药剂导通的限流部130。待测体液可先添加至样品容纳区101，然后，将配套药剂添加至限流部130解除限流，使样品容纳区101内的液体通过限流部130向显色区102流动。
或者，如图4所示，所述检测片材100具有折叠线150，所述检测片材100沿折叠线150折叠可以使所述样品容纳区101和所述显色区102至少部分重叠。具体应用中，检测片材100沿折叠线150折叠后，样品容纳区101和所述显色区102也可以完全重合。样品容纳区101的背面和所述显色区102的背面相贴接触时，由于样品容纳区101和所述显色区102之间为纸基材料，液体可以通过毛细管作用渗透至显色区102，使用时，在样品容纳区101滴加样品设定时间(1分钟后)，将样品容纳区101沿折叠线150翻折至与显色区102相贴，设定时长后(10分钟)后对显色区102拍照检测，对显色强度(颜色深浅)的定量分析得到尿酸的浓度，此方式则不需要设置限流部和吸收区103。
具体地，所述检测片材100(芯片)可为纸基石蜡打印基材(纸基)，当然，检测片材100也可为其它材料的片材。具体地，所述纸基石蜡打印基材的正面在所述样品容纳区101、显色区102和吸收区103之外，为疏水材料区(即图1、2、3中的阴影区域)，疏水材料区可以设置有疏水材料渗入层，本实施例中，疏水材料为石蜡，石蜡作为疏水材料渗透到芯片中，样本靠液体表面张力而向亲水的区域扩散。吸收区103利于形成毛细管现象，让液体在纸基上流动，并吸收沉淀较慢的亚铁氰化铁(绿色沉淀)，提高纸基芯片的SNR(信噪比)，提升检测灵敏度。具体应用中，为了分装保存及美观等，可以选择在芯片整体外设置一个外壳。
具体地，所述样品容纳区101、所述显色区102之间设置有第一连通通道110，所述限流部130设置于所述第一连通通道110内，限流部130作为限流阀，其可以控制所述样品容纳区101、所述显色区102之间的通断，初始状态下，限流部130使所述样品容纳区101、所述显色区102之间不连通。检测过程中，可将配套药剂添加至限流部130，使限流部130反应并解除限流，本实施例中，配套药剂为异丙醇，可用于打开限流阀。限流部(限流阀)130可由石蜡形成，限流部130可呈横条形阻断于第一连通通道110，即石蜡融化前，样品容纳区101、所述显色区102之间不连通。由于异丙醇可以溶解蜡，故向限流部(限流阀)130滴加异丙醇，可使限流部(限流阀)130的石蜡融化，样品容纳区101、所述显色区102之间不连通，液体可自样品容纳区101向所述显色区102流动。
具体地，所述显色区102、所述吸收区103之间可以设置有第二连通通道120，当然，显色区102也可以作为第二连通通道120连接于所述显色区102、所述吸收区103。
具体地，所述铁氰化物可为铁氰化钾、铁氰化锰、铁氰化铜、铁氰化钴、铁氰化钡、铁氰化汞、铁氰化铅、铁氰化铬、铁氰化锆、铁氰化钛、铁氰化镍铁氰化锑和亚铁氰化铋中的任意一种。本实施例中，以铁氰化钾为例。
具体地，所述样品容纳区101可呈扇形、圆形、椭圆形或多边形等合适形状。
具体地，所述显色区102可以呈圆形、椭圆形或多边形等合适形状。
具体地，所述吸收区103可以呈扇形、圆形、椭圆形或多边形等合适形状。
具体应用中，第一连通通道110可呈条形。
具体应用中，第二连通通道120可呈条形。
具体应用中，检测片材100可呈矩形，其长度可以为20至40mm,宽度可为8至16mm。本实施例中，检测片材100的长度为28mm,宽度为10.6mm，其体型小巧。当然，检测片材100的尺寸和形状也可根据实际情况灵活设定。本实施例中，样品容纳区101的直径或边长可为7mm，限流部130沿体液流动方向(即样品容纳区101至显色区102的方向)的尺寸可为0.5mm。
具体应用中，作为其中一种可选方案，所述显色区102呈条形且两端连通于所述样品容纳区101和吸收区103，所述限流部130设置于所述显色区102靠近于所述样品容纳区101的一端处。具体应用中，如图3所示，样品容纳区101、显色区102之间可以单独设置有反应区104，限流部130可设置于反应区104与显色区102之间。
具体应用中，检测片材100呈其它形状，或者样品容纳区101、显色区102和吸收区103呈其它形状，也可能通过显色反应来对尿酸进行定量检测，其外观可如图2、图3所示。
如图1、图5本发明实施例还提供了一种用于尿酸即时检测的检测系统，包括上述尿酸即时检测装置，还包括成像辅助装置200。所述成像辅助装置200包括可罩于所述尿酸即时检测装置的罩体210，所述罩体210内设置有照明部件(图中未示出)，所述照明部件连接有电源模块(图中未示出)，电源模块可以通过线缆连接于照明部件，且线缆可以连接有控制开关，这样，可以在统一光线环境下对显色后的尿酸即时检测装置进行成像识别，其识别精度高，判断尿酸浓度值更精准，可靠性高。
具体地，罩体210为黑色罩体，或者，罩体210内侧设置有黑色涂层或贴附层，遮光效果佳。
具体地，所述罩体210的下端开口或/侧面设置有活动门，以便于将尿酸即时检测装置(检测片材100)置于罩体210内，及便于将尿酸即时检测装置(检测片材100)从罩体210中取出。
具体地，所述罩体210的上端设置有拍照口211，可以将成像装置的镜头置于拍照口211处，利用成像装置对显色区102的显色结果进行成像，并对成像进行处理识别，识别显色强度(根据颜色深浅)，以根据预设的对应关系判断尿酸浓度值。具体应用中，成像装置可为智能终端，例如智能手机，也可为专门配套的成像识别分析装置。所述成像装置可为移动终端(例如手机等具有拍照功能、程序运行功能及无线通讯功能的设备等)。
具体地，罩体210的内底可以设置有定位槽，以用于定位检测片材100，定位槽可以位于拍照口211的正下方。
具体地，所述照明部件可为LED发光件，所述LED发光件设置有多个且位于所述罩体210内并处于所述拍照口211周围或罩体210的内周处；所述电源模块为可安装电池的电池盒，电源模块也可为直流供电模块，可以外接USB接口等进行供电。
具体应用中，其他的类似实现同种功能(能避免外界光干扰，能和手机或照相系统联用，实现即时信号输出)的检测装置也包括在此发明的保护范围内。
本发明实施例还提供了一种无创尿酸即时检测方法，采用上述所述尿酸即时检测装置或上述的一种用于尿酸即时检测的检测系统，包括以下步骤：
采集待测体液，将所述待测体液处理后或直接添加至所述尿酸即时检测装置(检测片材100)的样品容纳区101，待测体液将所述样品容纳区101中的铁氰化物还原成亚铁氰化物；
将配套药剂添加至限流部130解除限流，使样品容纳区101内的液体通过限流部130向显色区102流动；
亚铁氰化物溶液进入所述显色区102，亚铁氰化物溶液中的亚铁氰酸根与所述显色区102的三氯化铁中三价铁离子反应生成亚铁氰化物沉淀，沉淀显色，对显色强度的定量分析得到尿酸的浓度。
具体地，所述待测体液为唾液或血液，将唾液或血液与离心管内的裂解液混合，所述裂解液为十二烷基硫酸钠溶液。具体应用中，待测体液为尿液、汗液时，则不需要进行裂解，即不需要使用十二烷基硫酸钠溶液。
具体地，所述对显色强度的定量分析的步骤包括：
所述尿酸即时检测装置中显色区102沉淀显色后，将所述尿酸即时检测装置置于辅助装置200的罩体210内，并打开照明部件，通过成像装置(可为手机)对沉淀显色进行成像以获取图像，对图像进行处理识别，根据处理识别结果对照预设输出对应的尿酸浓度值。
本尿酸即时检测装置(纸基芯片)的标准曲线采用二次多项式，线性回归求得。预设的对应关系判断的标准曲线表达式为：
y＝0.0001x2-0.0279x+31.7052；
其中y表示单位面积的平均颜色强度。x表示尿酸的浓度。实验所用溶剂为人工唾液。
由实验数据拟合的标准曲线如图6所示。在尿酸浓度0-150ppM区间，经验证标准曲线和实验数据具有一致性。
具体应用中，可以通过对体液(唾液、尿液或汗液)中尿酸的检测来分析尿酸的含量。原理是体液中的尿酸与样品区内铁氰化钾反应，将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾。用异丙醇作为配套药剂打开样品容纳区101、显色区102之间的限流阀(限流部130)后，亚铁氰化钾溶液进入显色区102，亚铁氰酸根与显色区102中三价铁离子反应生成亚铁氰化铁沉淀，沉淀显色为普鲁士蓝，再对显色强度的定量分析获取尿酸的浓度。最低检测限为1PPM。
即测量结束后对试纸进行手机拍照，手机软件将图片导入分析，由软件预设的回归曲线对检测结果进行量化。由于反应可能存在副反应，即铁氰化钾与三氯化铁反应生成铁氰化铁，显色为绿色沉淀。为了避免颜色干扰，与传统的检测种单纯比较颜色强度不同的是，分析软件将照片转换成RGB数据，移除其它颜色干扰，对特定的目标颜色(蓝色)进行分析，从而最大程度优化对比度。
本实施例中，使用试剂主要有：
1.铁氰化钾：用于与尿酸反应，被还原为亚铁氰化钾。
2.三氯化铁：用于与亚铁氰酸根反应，生成亚铁氰化铁(普鲁士蓝沉淀)。
3.异丙醇：打开限流阀。
4.体液裂解液：十二烷基硫酸钠溶液，用于破坏蛋白质的立体结构。增加体液流动性。
5.纯水：促进整个试纸条液体流动。
本发明主要应用的反应如下：
反应(1)发生在样品容纳区101：
CH4N4O3+K3[Fe(CN)6]→K4[Fe(CN)6] (1)
反应(2)发生在显色区102：
3K4[Fe(CN)5]+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3(普鲁士蓝)↓+12KCl (2)
具体应用中，参考步骤可以如下：
1.取尿酸即时检测装置(检测片材100)和体液样本，使体液样本与离心管内裂解液混合(如果使用汗液/尿液则不用裂解液)。
2.取15μL混合后的样本滴加至检测片材100的样品区内，开始计时。
3.加入0.3μL异丙醇溶液(配套药剂)至检测片材100的限流阀区(限流部130位置处)，(计时第1分钟)。
4.加入30μL的纯水至检测片材100的样品区(计时第2分钟)，本流程中加入15uL样品和30uL纯水是对结果颜色强度测定的优化结果，但改变样品和纯水的加入体积同样可以得到检测结果。
5.将检测片材100放置于成像辅助装置200的罩体210内，用手机放置于成像辅助装置200上面，从拍照口211对检测片材100进行拍照。(计时第10分钟)
6.打开配套的手机测量软件，导入拍照图片。
7.软件自动检测显色强度，测得结果。
具体应用中，所述成像装置为移动终端，如图7和图8所示，上述对图像进行处理识别并根据处理识别结果对照预设输出对应的尿酸浓度值，可以包括以下步骤：
在步骤S101中，所述移动终端识别第一图像的测试区和对照区。其中，所述测试区为所述显色区的成像区，所述对照区为标准比色卡的成像区。
具体地，所述第一图像为成像装置(即移动终端)获取的图像，所述对照区为标准比色卡的成像区，所述测试区为所有所述尿酸即时检测装置的显色区的成像区，所述测试区中可以包含多个所述尿酸即时检测装置的成像，所述标准比色卡和所述尿酸即时检测装置均置于所述辅助装置的罩体内且互不遮挡。所述标准比色卡可以是由多个灰度块构成的标准色彩模型，也可以是由多个彩色块构成的标准色彩模型，还可以是由多个荧光色块构成的色彩模型。以灰度块为例，标准比色卡包含(30,30,30)、(70,70,70)、(110,110,110)、(150,150,150)和(190,190,190)五种标准灰度块。在这里需要指出的是，若选取彩色块或荧光色块构成所述标准比色卡，则应选择颜色变化最强烈的颜色块构成所述标准比色卡，以提高颜色对比度和精度。
在步骤S102中，所述移动终端提取所述对照区的第一特征信息，并基于所述第一特征信息和所述标准比色卡的标准信息，对所述测试区进行颜色校正，得到第二图像。
具体地，在提取所述对照区的第一特征信息时，所述移动终端对所述对照区进行二值化处理，得到二值化图像，所述二值化图像可为分割去除图像背景后的图像，之后，对所述二值化图像进行去噪处理，以去除黑色噪音等，基于去噪后的二值化图像获得所述对照区中的每个色条区，所述移动终端对每个色条区进行特征提取，得到所述第一特征信息，图像的二值化有利于图像的进一步处理，使图像变得简单，而且数据量减小，能突显出感兴趣区域的轮廓。在得到所述色条区之后，所述移动终端对每个色条区进行特征提取，该第一特征信息可以为对照区中各标准色块的像素值。其中，第一特征信息可以为所述对照区中各标准色块的中心区域每个像素的像素值，以保证取色的稳定性。
在得到第一特征信息之后，所述移动终端可基于第一特征信息和所述标准比色卡的标准信息之间的映射关系，对所述测试区进行颜色校正。具体地，所述移动终端对所述第一特征信息和标准比色卡的标准信息进行线性回归计算，得到标准色与第一特征信息的颜色标准曲线，之后，所述移动终端使用所述颜色标准曲线对所述测试区进行颜色校正，得到所述第二图像，以消除拍照色差。其中，所述第二图像为颜色校正后的测试区图像。上述颜色校正过程通常在RGB颜色空间进行，当然也可以在RGB之外的颜色空间进行，在此不作限定。
在步骤S103中，所述移动终端提取所述第二图像的第二特征信息。
具体地，对所述第二图像中每个所述显色区进行特征提取，得到第二特征信息。其中，所述第二特征信息可以为每个所述显色区的中心区域每个像素的像素值，以保证测试精度。
在步骤S104中，所述移动终端基于已保存的标准化统计表，对所述第二特征信息进行分析，得到所述尿酸浓度值。
具体地，所述移动终端中预先保存了标准化统计表，所述标准化统计表中可保存有尿酸浓度标准曲线的统计学数据。
具体应用中，如图9和图10所示，所述标准化统计表的生成方法，可以包括以下步骤：
在步骤S201中，计算设备获取由移动终端采集的多幅所述第一图像。
在步骤S202中，所述计算设备基于所述第一图像的对照区的第一特征信息以及所述标准信息，对每幅所述第一图像的测试区进行所述颜色校正，得到多幅所述第二图像。
具体地，基于同一移动终端在相同条件下拍摄的图像通常具有一致的色差，因此，对于相同光照拍摄的多幅第一图像，可选取任一幅所述第一图像进行所述第一特征信息的提取，之后，所述计算设备可基于该第一特征信息和标准比色卡的标准信息，批量对所述第一图像的测试区进行颜色校正，对每幅第一图像的测试区进行颜色校正的具体实现方式可步骤S102的相关描述。
在步骤S203中，所述计算设备提取每幅所述第二图像的第二特征信息，并获取每组所述第二特征信息对应的尿素浓度值。
在本发明实施例中，所述计算设备可批量对第二图像进行特征提取以及对应尿素浓度值的获取。提取每幅第二图像的第二特征信息的具体实现方式可对应参考步骤S103的相关描述。
在步骤S204中，所述计算设备对所有所述第二特征信息以及对应的尿素浓度值进行线性回归计算和统计学计算，得到所述尿酸浓度标准曲线和所述统计学数据。
具体地，据实验，使用标准比色卡做出的尿酸浓度标准曲线的线性要远优于不使用标准比色卡。
在步骤S205中，所述计算设备基于所述统计学数据生成所述标准化统计表。
具体地，所述计算设备在获取到所述统计学数据之后，将其保存于excel文档中，即可得到上述的标准化统计表。
在本实施例中，计算设备通过对多组图像进行批量处理，并自动进行线性回归计算和统计学计算，得到标准曲线和统计学数据，从而极大地提高了数据分析的效率，并保证了分析结果的准确性。
具体应用中，如图11所示，上述对图像进行处理识别并根据处理识别结果对照预设输出对应的尿酸浓度值，还可以包括以下步骤：
在步骤S301中，所述移动终端将所述第一图像发送给预设的服务器。
在步骤S302中，所述服务器提取所述对照区的第一特征信息，基于所述第一特征信息和所述标准比色卡的标准信息，对所述测试区进行颜色校正，得到所述第二图像。
在步骤S303中，所述服务器提取所述第二图像的第二特征信息。
在步骤S304中，所述服务器基于所述标准化统计表对所述第二特征信息进行分析，得到所述尿酸浓度值，并将所述尿酸浓度值发送给所述移动终端。
在本实施例中，将图片处理与分析过程转移到服务器，降低了对移动终端的内存消耗。
本发明实施例所提供的一种尿酸即时检测装置、检测系统和检测方法，其检测片材100采用微流控纸基芯片结构设计，利用MatLab数据分析，可通过手机智能检测系统，具有超高的灵敏度，可以作为无损、低使用、便携的尿酸POC，无需专门到医院进行检测，提供一种无创的适合人群进行自检监测唾液等体液中尿酸浓度，同时利于减轻医院的医疗资源压力，应用前景大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无创的尿酸即时检测装置，其特征在于，包括检测片材，所述检测片材设置有样品容纳区、显色区；所述样品容纳区内设置有可由尿酸还原成亚铁氰化物的铁氰化物，所述显色区具有用于与亚铁氰化物反应生成亚铁氰化铁的三氯化铁。
2.如权利要求1所述的一种无创的尿酸即时检测装置，其特征在于，所述检测片材设置有吸收区，所述显色区连接于所述样品容纳区和吸收区，所述显色区之间设置有由设定配套药剂导通的限流部，所述样品容纳区、所述显色区之间设置有第一连通通道，所述限流部设置于所述第一连通通道内；
且/或，所述显色区、所述吸收区之间设置有第二连通通道。
3.如权利要求1所述的一种无创的尿酸即时检测装置，其特征在于，所述检测片材为纸基石蜡打印基材，所述纸基石蜡打印基材的正面在所述样品容纳区、显色区和吸收区之外为疏水材料区。
4.如权利要求1或3所述的一种无创的尿酸即时检测装置，其特征在于，所述检测片材具有折叠线，所述检测片材沿折叠线折叠可以使所述样品容纳区和所述显色区至少部分重叠。
5.如权利要求1至3中任一项所述的一种无创的尿酸即时检测装置，其特征在于，所述铁氰化物为铁氰化钾、铁氰化锰、铁氰化铜、铁氰化钴、铁氰化钡、铁氰化汞、铁氰化铅、铁氰化铬、铁氰化锆、铁氰化钛、铁氰化镍铁氰化锑和亚铁氰化铋中的任意一种；
所述样品容纳区呈扇形、圆形、椭圆形或多边形；
所述显色区呈圆形、椭圆形或多边形；
所述吸收区呈扇形、圆形、椭圆形或多边形。
6.如权利要求1或2所述的一种无创的尿酸即时检测装置，其特征在于，所述显色区呈条形且两端连通于所述样品容纳区和吸收区，所述限流部设置于所述显色区靠近于所述样品容纳区的一端处。
7.一种用于尿酸即时检测的检测系统，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的无创的尿酸即时检测装置，还包括成像辅助装置，所述成像辅助装置包括可罩于所述尿酸即时检测装置的罩体，所述罩体内设置有照明部件，所述照明部件连接有电源模块。
8.如权利要求7所述的一种用于尿酸即时检测的检测系统，其特征在于，所述罩体的下端开口或/侧面设置有活动门，所述罩体的上端设置有拍照口，所述照明部件为LED发光件，所述LED发光件设置有多个且位于所述罩体内并处于所述拍照口周围或罩体的内周处；所述电源模块为可安装电池的电池盒。
9.一种无创尿酸即时检测方法，其特征在于，采用如权利要求1至6中任一项所述无创的尿酸即时检测装置或采用如权利要求7所述的一种用于尿酸即时检测的检测系统，
包括识别步骤：移动终端识别第一图像的测试区和对照区；
其中，所述测试区为所述显色区的成像区，所述对照区为标准比色卡的成像区；
所述移动终端提取所述对照区的第一特征信息，并基于所述第一特征信息和所述标准比色卡的标准信息，对所述测试区进行颜色校正，得到第二图像；
所述移动终端提取所述第二图像的第二特征信息；
所述移动终端基于已保存的标准化统计表对所述第二特征信息进行分析，得到所述尿酸浓度值。
10.如权利要求9所述的一种无创尿酸即时检测方法，其特征在于，在识别步骤之前，所述无创尿酸即时检测方法还包括：
采集待测体液，将所述待测体液处理后或直接添加至所述样品容纳区，待测体液将所述样品容纳区中的铁氰化物还原成亚铁氰化物；
使样品容纳区内的液体向显色区流动；
亚铁氰化物溶液进入所述显色区，亚铁氰化物溶液中的亚铁氰酸根与所述显色区的三氯化铁中三价铁离子反应生成亚铁氰化物沉淀，沉淀显色；
所述尿酸即时检测装置中显色区沉淀显色后，将所述尿酸即时检测装置置于辅助装置的罩体内，并打开照明部件。
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