CN117969634A - 血液的电化学检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种血液的电化学检测方法、装置、设备及介质,涉及医疗检测技术领域,该方法包括:基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。通过上述方案,根据各个时刻的初始电流值获取电流特征值,能够降低血液中氧气干扰以实现更加准确的血液检测。
Description
技术领域
本发明涉及医疗检测技术领域,特别涉及血液的电化学检测方法、装置、设备及介质。
背景技术
近年来,通过丝网印刷技术制备的一次性电化学试纸条在即时检测领域得到广泛应用,其中的反应原理主要基于具有氧化还原特性的试剂发生反应后的电子传递。铁氰化钾价格低廉、并且具有高反应性,通常被用作电子转移剂,用于血糖,血酮,血脂等的测量,然而由于其作为电子转移剂后易引发血液中的干扰物质发生反应,产生测量误差,同时由于温度和湿度引起的劣化而使得试纸条必须被特别小心的制造和储存。与铁氰化钾相比,三氯化六铵合钌具有更好的氧化还原稳定性,利用三氯化六铵合钌作为电子转移剂的传感器可以容易的制造和储存,并且在长时间的储存后电流变化小。然而,三氯化六铵合钌单独用作电子转移剂时电子转移效率太低,不能商业化利用,因此必须增加第二电子转移剂。目前使用较多的第二电子转移剂如5-甲基吩嗪硫酸甲酯,5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯。由于第二电子介体的高反应特性,血液中的氧气对测量的干扰效应凸显,特别是在血细胞压积高而分析物浓浓度很低的情况下更显著,这种干扰效应的存在直接影响传感器的分析灵敏度。
综上可见,如何降低血液中氧气干扰以实现更加准确的血液检测是本领域有待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种血液的电化学检测方法、装置、设备及介质,降低血液中氧气干扰以实现更加准确的血液检测。其具体方案如下:
第一方面,本申请公开了一种血液的电化学检测方法,包括:
基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;
利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;
将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;
利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。
可选的,所述电化学生物传感器中的电子介体包括第一电子介体和第二电子介体,所述第一电子介体为三氯化六铵合钌,所述第二电子介体为5-甲基吩嗪硫酸甲酯、5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯中任意一种电子介体。
可选的,所述利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,包括:
利用各个所述初始电流值绘制散点曲线图,以得到所述待检测血样的电流曲线;
利用计算所述电流曲线面积值;其中,A表示所述电流曲线面积值,t表示所述预设时间间隔,i表示所述初始电流值的起始序号,k表示预设经验值,n表示所述初始电流值的终止序号,I表示所述初始电流值。
可选的,所述预设经验值的取值范围为3~5。
可选的,所述从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:
从各个所述初始电流值中筛选出在第一预设时间段的第一目标电流值、在第二预设时间段的第二目标电流值以及在第三预设时间段的第三目标电流值;
利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值。
可选的,所述利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:
利用B=xIa+yIb+zIc对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;其中,Ia表示所述第一目标电流值,Ib表示所述第二目标电流值,Ic表示所述第三目标电流值,x表示所述第一目标电流值的第一权重系数,y表示所述第二目标电流值的第二权重系数,z表示所述第三目标电流值的第三权重系数,B表示所述权重电流值。
可选的,所述第一预设时间段为所述初始电流值的采集周期中的前期,所述第二预设时间段为所述采集周期中的中期,所述第三预设时间段为所述采集周期中的后期。
可选的,所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数的和为1,其中,所述第一权重系数大于60%,所述第二权重系数大于15%且小于25%,所述第三权重系数大于5%且小于15%。
可选的,所述利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果之前,还包括:
确定各个历史血样中的历史分析物浓度,并获取各个所述历史分析物浓度的历史电流特征值;
利用各个所述历史电流特征值和所述历史分析物浓度拟合出浓度预测公式。
第二方面,本申请公开了一种血液的电化学检测装置,包括:
第一电流获取模块,用于基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;
第二电流获取模块,用于利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;
特征值获取模块,用于将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;
浓度结果预测模块,用于利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。
第三方面,本申请公开了一种电子设备,包括:
存储器,用于保存计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序,以实现前述公开的血液的电化学检测方法的步骤。
第四方面,本申请公开了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的血液的电化学检测方法的步骤。
本申请有益效果为:本申请基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。。因为相同分析物浓度下,氧分压不同,获取的电流值也会不同,从而导致最终预测出的分析物浓度存在差异,而本申请获取各个时刻的初始电流值,再根据各个初始电流值获取电流曲线面积值以及不同预设时间段加权后的权重电流值,进而确定出更准确的电流特征值,所以利用浓度预测公式和电流特征值确定出的目标分析物的浓度结果更加准确,减少氧分压的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种血液的电化学检测方法流程图;
图2为本申请公开的一种具体的血液检测精度对比示意图;
图3为本申请公开的一种具体的浓度计算方程拟合示意图;
图4为本申请公开的一种具体的浓度预测公式拟合示意图;
图5为本申请公开的一种血液的电化学检测装置结构示意图;
图6为本申请公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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。
近年来,通过丝网印刷技术制备的一次性电化学试纸条在即时检测领域得到广泛应用,其中的反应原理主要基于具有氧化还原特性的试剂发生反应后的电子传递。铁氰化钾价格低廉、并且具有高反应性,通常被用作电子转移剂,用于血糖,血酮,血脂等的测量,然而由于其作为电子转移剂后易引发血液中的干扰物质发生反应,产生测量误差,同时由于温度和湿度引起的劣化而使得试纸条必须被特别小心的制造和储存。与铁氰化钾相比,三氯化六铵合钌具有更好的氧化还原稳定性,利用三氯化六铵合钌作为电子转移剂的传感器可以容易的制造和储存,并且在长时间的储存后电流变化小。然而,三氯化六铵合钌单独用作电子转移剂时电子转移效率太低,不能商业化利用,因此必须增加第二电子转移剂。目前使用较多的第二电子转移剂如5-甲基吩嗪硫酸甲酯,5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯。由于第二电子介体的高反应特性,血液中的氧气对测量的干扰效应凸显,特别是在血细胞压积高而分析物浓浓度很低的情况下更显著,这种干扰效应的存在直接影响传感器的分析灵敏度。
为此本申请相应的提供了一种血液检测方案,降低血液中氧气干扰以实现更加准确的血液检测。
参见图1所示,本申请实施例公开了一种血液的电化学检测方法,包括:
步骤S11:基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;
本实施例中,所述电化学生物传感器中的电子介体包括第一电子介体和第二电子介体,所述第一电子介体为三氯化六铵合钌,所述第二电子介体为5-甲基吩嗪硫酸甲酯、5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯中任意一种电子介体。电化学生物传感器包括酶液、血细胞压积测量电极、工作电极、参比电极(对电极)、第一电子介体和第二电子介体,第一电子介体为三氯化六铵合钌,第二电子介体为5-甲基吩嗪硫酸甲酯、5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯中任意一种电子介体,将酶液覆盖在工作电极的表面区域。
利用覆盖有生物识别酶的工作电极和参比电极构建血液检测回路,并将覆盖有生物识别酶的工作电极与待检测血样接触,待检测血样中的目标分析物与生物识别酶发生化学反应;其中,目标分析物例如为β-羟丁酸(血酮指标),葡萄糖,胆固醇或者甘油三脂等。
对工作电极施加电压,得到目标分析物的响应电流,并开始计时,基于预设时间间隔记录各个电流值,即获取目标分析物在各个时刻下的初始电流值,例如从第0秒开始到第6秒结束,每隔0.1秒记录一个初始电流值,得到了60个初始电流值,并根据时间先后确定这60个初始电流值对应的序号,即获取I1,I2,...,I59,I60。
步骤S12:利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值。
本实施例中,所述利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,包括:利用各个所述初始电流值绘制散点曲线图,以得到所述待检测血样的电流曲线;利用计算所述电流曲线面积值;其中,A表示所述电流曲线面积值,t表示所述预设时间间隔,i表示所述初始电流值的起始序号,k表示预设经验值,n表示所述初始电流值的终止序号,I表示所述初始电流值。以记录初始电流值的时间T为横坐标、电流值为纵坐标,在坐标系中建立散点曲线图,获得待检测血样的电流曲线,然后利用第一预设公式计算电流曲线面积值A。利用不同氧分压下起始反应和反应后期的的电流趋势特征,求出电流面积和,即电流曲线面积值,例如取值k=3,n=60,i=1,t=0.1,那么第一预设公式具体为:
本实施例中,所述预设经验值的取值范围为3~5。由于电化学反应初始信号存在较大的不稳定性,所以计算时会舍去刚开始的几个电流信号,所以增加了一个k值,其为自然数,可取值3~5,也可取其他值,由经验确定。
本实施例中,所述从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:从各个所述初始电流值中筛选出在第一预设时间段的第一目标电流值、在第二预设时间段的第二目标电流值以及在第三预设时间段的第三目标电流值;利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值。
本实施例中,所述利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:利用B=xIa+yIb+zIc对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;其中,Ia表示所述第一目标电流值,Ib表示所述第二目标电流值,Ic表示所述第三目标电流值,x表示所述第一目标电流值的第一权重系数,y表示所述第二目标电流值的第二权重系数,z表示所述第三目标电流值的第三权重系数,B表示所述权重电流值。例如第一目标电流值为I4,需要注意的是,尽量选择序号靠前但不能选择刚开始的电流信号,第二目标电流值为I32,第三目标电流值为I60。
本实施例中,所述第一预设时间段为所述初始电流值的采集周期中的前期,所述第二预设时间段为所述采集周期中的中期,所述第三预设时间段为所述采集周期中的后期。第一目标电流值为电流值采集周期中靠前某个时段(即第一预设时间段)内的1个电流值,比如第1秒或第2秒内的某个电流信号,即从I1~I20中选一个;第二目标电流值为电流值采集周期中靠中间某个时段(即第二预设时间段)内的1个电流值,比如第3秒或第4秒内的某个电流信号,从I21~I40中任选一个;第三目标电流值为电流值采集周期中靠后某个时段(即第三预设时间段)内的1个电流值,比如第5秒或第6秒内的某个电流信号,从I41~I60中任选一个。
本实施例中,所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数的和为1,其中,所述第一权重系数大于60%,所述第二权重系数大于15%且小于25%,所述第三权重系数大于5%且小于15%。x、y和z均为权重百分比,x+y+z=1且x满足x>60%,优选70%、y满足15%<y<25%,优选20%、z满足5%<z<15%,优选10%。
步骤S13:将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值。
将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值,求和公式具体如下所示:
电流特征值=A+B。
步骤S14:利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。
本实施例中,所述利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果之前,还包括:确定各个历史血样中的历史分析物浓度,并获取各个所述历史分析物浓度的历史电流特征值;利用各个所述历史电流特征值和所述历史分析物浓度拟合出浓度预测公式。浓度预测公式以电流特征值为自变量,浓度预测公式具体如下所示:
C=S*电流特征值+b;
式中,C表示目标分析物的浓度,S表示斜率,b表示截距。
本申请有益效果为:本申请基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。。因为相同分析物浓度下,氧分压不同,获取的电流值也会不同,从而导致最终预测出的分析物浓度存在差异,而本申请获取各个时刻的初始电流值,再根据各个初始电流值获取电流曲线面积值以及不同预设时间段加权后的权重电流值,进而确定出更准确的电流特征值,所以利用浓度预测公式和电流特征值确定出的目标分析物的浓度结果更加准确,减少氧分压的干扰。
下面以目标分析物为血酮为例对本申请的浓度预测公式的获取进行相应的说明。
1)制备样本:按血酮浓度的梯度、氧分压梯度来制备。具体为:取5种血酮浓度来配制5种样本:S1(血酮生化测量值为0.34mmol/L)、S2(血酮生化测量值为1.18mmol/L)、S3(血酮生化测量值为2.27mmol/L)、S4(血酮生化测量值为3.79mmol/L)、S5(血酮生化测量值为5.40mmol/L),生化测量值作为血酮分析物浓度的参考值;对这5个样本分别调节氧分压(比如20mmHg、70mmHg、100mmHg、180mmHg),则对应地获得S11-S14、S21-S24、S31-S34、S41-S44、S51-S54共计20种样本(S=20)。样本的总数量也可以根据实际需要进行调整,只要满足分析物浓度、氧分压这二个指标都能覆盖其低、中、高三个区间即可;
2)记录电流信号(即初始电流值):以对应血酮测试系统,即血酮测试仪与配套试条,试条中的第一电子介体采用三氯化六铵合钌及第二电子介体相配置的方案,分别对这20种样本进行测试,以固定的预设间隔时间t=0.1秒、开始测试为起始、在信号趋于平缓阶段的某一秒(如开始测试后的第6秒,不同的分析物信号趋于平缓的时间不同)为终止,记录这一段时间T内(从进样开始至第6秒,T=6S)的电流信号(nA);每个样本按时间顺序会产生60个电流信号,电流信号标记序号为I1、I2……I60,也就是说,会有20个样本,每个样本有60个电流信号。可以理解的是,预设间隔时间t可以根据不同的习惯调整,比如也可以选择0.2秒、0.5秒等等不同的时间间隔,而总时长T则根据分析物的不同而不同,每个样本的电流信号的总数量n=T/t;
3)数据计算:以时间T为横坐标、每个样本的电流值为纵坐标,在坐标系中建立散点曲线图,获得每个样本的电流曲线,计算电流曲线面积值A和指定时段权重电流值B;计算电流特征值,其中,电流特征值=A+B;如此一来,电流特征值的数量也为20,即可以得到分别与20个样本对应的电流特征值;
4)浓度预测公式拟合:以多对电流特征值与血酮浓度(生化值)进行拟合,获得浓度预测公式。
例如图2所示的一种具体的血液检测精度对比示意图,图2左侧为现有血液的电化学检测方法,一般是用每个样本在反应电流平缓期的某个电流值(比如最后一个电流值I60)直接与样本浓度(生化值)进行拟合获得浓度计算方程,如图3所示的一种具体的浓度计算方程拟合示意图,横坐标为电流值,纵坐标为生化浓度值,在实测过程中,以同一个节点(与方程拟合所选时间节点相同)的电流值代入浓度计算方程,计算出分析物浓度(预测值),以及对应的偏差计算、同一浓度的综合偏差。图2右侧为本实施例的血液的电化学检测方法,选择计算出的电流特征值与样本浓度(生化值)进行拟合获得浓度计算方程,如图4所示的一种具体的浓度预测公式拟合示意图,横坐标为电流特征值,纵坐标为生化浓度值;在实测过程中,以同样的计算方法计算出的电流特征值代入浓度计算方程,计算出分析物浓度(预测值),以及对应的偏差计算、同一浓度的综合偏差。这样对比,可以发现本实施例的血液的电化学检测方法的偏差相对低,特别是在低值端(分析物浓度较低)的偏差低很多,即可证明本提案能解决低值端氧分压带来的干扰问题,提升测试的准确性。
参见图5所示,本申请实施例公开了一种血液的电化学检测装置,包括:
第一电流获取模块11,用于基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;
第二电流获取模块12,用于利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;
特征值获取模块13,用于将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;
浓度结果预测模块14,用于利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。
本申请有益效果为:本申请将覆盖有生物识别酶的工作电极与待检测血样接触;对所述工作电极施加电压,以基于预设时间间隔获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。因为相同分析物浓度下,氧分压不同,获取的电流值也会不同,从而导致最终预测出的分析物浓度存在差异,而本申请获取各个时刻的初始电流值,再根据各个初始电流值获取电流曲线面积值以及不同预设时间段加权后的权重电流值,进而确定出更准确的电流特征值,所以利用浓度预测公式和电流特征值确定出的目标分析物的浓度结果更加准确,减少氧分压的干扰。
进一步的,本申请实施例还提供了一种电子设备。图6是根据一示例性实施例示出的电子设备20结构图,图中的内容不能认为是对本申请的使用范围的任何限制。
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体可以包括:至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中,所述存储器22用于存储计算机程序,所述计算机程序由所述处理器21加载并执行,以实现以下步骤:
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
所述电化学生物传感器中的电子介体包括第一电子介体和第二电子介体,所述第一电子介体为三氯化六铵合钌,所述第二电子介体为5-甲基吩嗪硫酸甲酯、5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯中任意一种电子介体。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
利用各个所述初始电流值绘制散点曲线图,以得到所述待检测血样的电流曲线;
利用计算所述电流曲线面积值;其中,A表示所述电流曲线面积值,t表示所述预设时间间隔,i表示所述初始电流值的起始序号,k表示预设经验值,n表示所述初始电流值的终止序号,I表示所述初始电流值。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
所述预设经验值的取值范围为3~5。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
所述从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:
从各个所述初始电流值中筛选出在第一预设时间段的第一目标电流值、在第二预设时间段的第二目标电流值以及在第三预设时间段的第三目标电流值;
利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
所述利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:
利用B=xIa+yIb+zIc对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;其中,Ia表示所述第一目标电流值,Ib表示所述第二目标电流值,Ic表示所述第三目标电流值,x表示所述第一目标电流值的第一权重系数,y表示所述第二目标电流值的第二权重系数,z表示所述第三目标电流值的第三权重系数,B表示所述权重电流值。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
所述第一预设时间段为所述初始电流值的采集周期中的前期,所述第二预设时间段为所述采集周期中的中期,所述第三预设时间段为所述采集周期中的后期。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,具体可以实现以下步骤:
所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数的和为1,其中,所述第一权重系数大于60%,所述第二权重系数大于15%且小于25%,所述第三权重系数大于5%且小于15%。
在一些具体实施方式中,所述处理器通过执行所述存储器中保存的计算机程序,还可以进一步包括以下步骤:
所述利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果之前,还包括:
确定各个历史血样中的历史分析物浓度,并获取各个所述历史分析物浓度的历史电流特征值;
利用各个所述历史电流特征值和所述历史分析物浓度拟合出浓度预测公式。
本实施例中,电源23用于为电子设备上的各硬件设备提供工作电压;通信接口24能够为电子设备创建与外界设备之间的数据传输通道,其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议,在此不对其进行具体限定;输入输出接口25,用于获取外界输入数据或向外界输出数据,其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取,在此不进行具体限定。
其中,处理器21可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器21可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器21还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
另外,存储器22作为资源存储的载体,可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等,其上所存储的资源包括操作系统221、计算机程序222及数据223等,存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
其中,操作系统221用于管理与控制电子设备上的各硬件设备以及计算机程序222,以实现处理器21对存储器22中海量数据223的运算与处理,其可以是Windows、Unix、Linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备执行的血液的电化学检测方法的计算机程序之外,还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。数据223除了可以包括电子设备接收到的由外部设备传输进来的数据,也可以包括由自身输入输出接口25采集到的数据等。
进一步的,本申请还公开了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的血液的电化学检测方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(Random Access Memory,即RAM)、内存、只读存储器(Read-Only Memory,即ROM)、电可编程EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、电可擦除可编程EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM(CoMP23042875act Disc Read-Only Memory,即紧凑型光盘只读储存器)、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种血液的电化学检测方法、装置、设备及介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种血液的电化学检测方法,其特征在于,包括:
基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;
利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;
将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;
利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。
2.根据权利要求1所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述电化学生物传感器中的电子介体包括第一电子介体和第二电子介体,所述第一电子介体为三氯化六铵合钌,所述第二电子介体为5-甲基吩嗪硫酸甲酯、5-乙基吩嗪硫酸乙酯、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯中任意一种电子介体。
3.根据权利要求1所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,包括:
利用各个所述初始电流值绘制散点曲线图,以得到所述待检测血样的电流曲线;
利用计算所述电流曲线面积值;其中,A表示所述电流曲线面积值,t表示所述预设时间间隔,i表示所述初始电流值的起始序号,k表示预设经验值,n表示所述初始电流值的终止序号,I表示所述初始电流值。
4.根据权利要求3所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述预设经验值的取值范围为3~5。
5.根据权利要求1所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:
从各个所述初始电流值中筛选出在第一预设时间段的第一目标电流值、在第二预设时间段的第二目标电流值以及在第三预设时间段的第三目标电流值;
利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值。
6.根据权利要求5所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述利用第二预设公式对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值,包括:
利用B=xIa+yIb+zIc对所述第一目标电流值、所述第二目标电流值以及所述第三目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;其中,Ia表示所述第一目标电流值,Ib表示所述第二目标电流值,Ic表示所述第三目标电流值,x表示所述第一目标电流值的第一权重系数,y表示所述第二目标电流值的第二权重系数,z表示所述第三目标电流值的第三权重系数,B表示所述权重电流值。
7.根据权利要求5所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述第一预设时间段为所述初始电流值的采集周期中的前期,所述第二预设时间段为所述采集周期中的中期,所述第三预设时间段为所述采集周期中的后期。
8.根据权利要求6所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述第一权重系数、所述第二权重系数以及所述第三权重系数的和为1,其中,所述第一权重系数大于60%,所述第二权重系数大于15%且小于25%,所述第三权重系数大于5%且小于15%。
9.根据权利要求1至8任一项所述的血液的电化学检测方法,其特征在于,所述利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果之前,还包括:
确定各个历史血样中的历史分析物浓度,并获取各个所述历史分析物浓度的历史电流特征值;
利用各个所述历史电流特征值和所述历史分析物浓度拟合出浓度预测公式。
10.一种血液的电化学检测装置,其特征在于,包括:
第一电流获取模块,用于基于预设时间间隔,并利用电化学生物传感器获取所述待检测血样中目标分析物在各个时刻下的初始电流值;
第二电流获取模块,用于利用所述初始电流值获取电流曲线面积值,并从各个所述初始电流值中筛选出不同预设时间段的目标电流值,对各个所述目标电流值进行加权求和,以得到权重电流值;
特征值获取模块,用于将所述电流曲线面积值与所述权重电流值之和确定为电流特征值;
浓度结果预测模块,用于利用浓度预测公式和所述电流特征值确定出所述目标分析物的浓度结果。
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