CN1256582C - 试片的检验区显色反应判断方法 - Google Patents

Abstract

一种试片的检验区显色反应判断方法。本发明方法是针对试片上不同的标的色条，取其相应影像两旁各一段参考白的一参考白平均值，作为判断此标的色条显色反应的校验参考。当此标的色条显色反应不小于一预定值时，代表此标的色条相应一受测液体中一特定成份为正反应，此特定成份存在于受测液体中，其含量与显色反应R成正比关系。当显色反应R小于此预定值时，代表此标的色条相应受测液体中一特定成份为负反应，此特定成份不存在于受测液体中。

Description

试片的检验区显色反应判断方法

(1)技术领域

本发明有关一种试片的检验区显色反应判断方法；特别是有关于一种以影像撷取处理技术检测试片的检验区显色反应的方法。

(2)背景技术

过去数十年来，基于验孕及各种药物分析的目的，各种生物性检体(biological specimen)的分析已有逐渐增加的趋势。已有相当多的时间及金钱投入于各种分析系统及技术的开发，以期获致更令人信赖及准确的检测结果。

另外，随着滥用药物(drugs of abuse)的不断泛滥，这些药物及其代谢物的检验及鉴定已变得非常重要，有许多的滥用药物检测方法已被发展出来。

色层层析分析方法(Thin Layer Chromatography)(TLC)是用以检测尿液中的药物成份，其需要仔细小心地准备待测检体及有技巧地将待测检体施于静置在一展开室(developing chamber)内的一色层层析片上。一旦色层层析片从展开室中取出及干燥后，即以显色剂喷洒于其上面。此色层层析片上显现的显色区域再与已知的标准品比较，以得知检体中的成份物。此种分析方法是一种以定性分析方法检测未知检体样品中的各种药物成份，过程冗长耗时，需要经验丰富技术熟練的技术人员解释分析结果。

多样性免疫化学试验方法(Enzyme Multiplied Immuno-chemical Test)(EMIT)是一种检测生物性液体(biological fluid)中滥用药物成份的半定量免疫分析方法。此种实验室检验方法需要训練有素的技术人员来执行，所需要的设备亦相当昂贵。

辐射免疫分析方法(Radio-Immuno-Assay)(RIA)是一种用以检测滥用药物的定量敏感的实验室分析方法。各种的免疫化学物质是被标记具有放射活性的物质，因此极需小心使用此些免疫化学物质及使用后小心丢弃。另外，由于放射性物质的存在，亦需要从政府处取得一执照，以被允许使用此一实验室分析方法。气相液体层析分析方法(Gas Liquid Chromatography)(GLC)可提供较高准确度的药物分析结果。然而，此种分析方法需要使用到昂贵的仪器设备，其分析过程亦非常复杂，而需要经过高度训練的技术人员来执行。

上述已知的分析方法皆需要技巧熟練的技术人员及精巧复杂的仪器设备，因此往往使得此些分析方法花费相当昂贵。

基于上述原因及随着药物滥用趋势明显升高，在生物性液体检体中检测药物残余物的新分析方法的开发已显得更形重要及需要。一种检测生物性液体中滥用药物成份的滥用药物检验试纸已被发展出来。此种试纸是以一种特殊程序制备，以使其对于酸碱值不敏感但对于检测液体中特定成份敏感并产生显色反应。此种从一受测对象身上收集得到的生物性液体中检测特定成份存在与否的滥用药物检验试纸的显色反应结果仅经由目判方式来下结论。此种检测方法虽然快速方便，但在判断受测对象是否使用药物上较难令人信服。

据此，亟待提供一种可分析及鉴定出生物液体检体中滥用药物成份的方法，其可克服上述各种习知方法的缺失。

(3)发明内容

本发明的主要目的是提供一种试片的检验区显色反应判断方法，其是将每一检验区的显色反应数据化，以客观明确判断出液体样品中所含有的特定成份种类及其含量多寡。

本发明的另一目的是提供一种试片的检验区显色反应判断方法，其是藉撷取试片的整个影像后，取试片上一标的色条两旁相应试片浅色底面的各一段参考白影像值的平均值作为将此标的色条显色强度数据化的参考，以有效判断此一标的色条对于受测液体的正负反应，进而有效判断受测液体中的特定成份。

本发明的又一目的是提供一种试片的检验区显色反应判断方法，其可用以检测分析受测样品中的滥用药物成份。

本发明的再一目的是提供一种试片的检验区显色反应判断方法，其可快速便利地同时检测分析多种滥用药物成份，并且不受限于需具高度分析技巧的技术人员以实验室级仪器设备执行。

本发明的又再一目的是提供一种试片的检验区显色反应判断方法，其是结合影像撷取处理技术以分析一生物性液体样品中的药物残余成份，以在滥用药物检测技术上达到准确、快速及符合经济效益的目的。

根据以上所述的目的，本发明提供一种试片的检验区显色反应判断方法。本发明方法包括提供具有一浅色底面及一显色图案形成于其上的一试片。此显色图案是试片检验一受测液体而形成，包括从试片底部至顶部排列成一系列的数条标的色条及一控制色条，其中每一标的色条于试片的一位置是相应试片的一检验区，其显色强度是与受测液体中一特定成份的含量成反比关系，及控制色条是相应受测液体而产生显色反应。撷取试片的一整个影像，及从试片整个影像上沿着垂直此些标的色条及控制色条影像的方向选择至少一条扫描线，以建立试片整个影像的一像素值相应像素位置的关系图。根据公式(I)计算每一标的色条的一显色反应R：

$R=\frac{T-C}{A-C}\×100\%---\left(I\right)$

其中，T是取此标的色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，C是取控制色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，及A是取此标的色条两旁此试片浅色底面相应影像的一第一像素区间及一第二像素区间的一像素平均值。当显色反应R不小于一预定值时，定义此标的色条相应受测液体中一特定成份为正反应，代表此特定成份存在于受测液体中及其含量与显色反应R成正比关系。当显色反应R小于此预定值时，定义此标的色条相应受测液体中一特定成份为负反应，代表此特定成份不存在于受测液体中。

本发明方法结合影像撷取处理技术针对试片上不同的标的色条，取其相应影像两旁的各一段参考白的一参考白平均值作为判断此标的色条显色反应的校验参考。藉助本发明方法可有效客观辨识试片上标的色条显色反应程度，进而有效检测出受测液体中的特定成份。

本发明的目的及诸多优点藉由以下具体实施例的详细说明，并参照附图，将趋于明了。

(4)附图说明

图1A至图1D是本发明中各种检验情况下一滥用药物检验试纸的显色图案示意图；

图2是本发明滥用药物检验试纸的顶视示意图；及

图3是根据从图2的滥用药物检验试纸撷取的整个影像上选择的一扫描线所建立的一像素值相对像素位置的关系图。

(5)具体实施方式

就广义的应用而言，本发明提供一种试片检验一液体样品后其检验区显色反应判断方法，其是结合影像撷取处理技术以检测出试片上每一检验区的个别显色反应，进而定性及定量地鉴定出液体样品中的特定成份。具体而言，本发明利用影像撷取技术以撷取具有一显色图案的一试片的整个影像。此显色图案是包括数条标的色条(target bar)，其中每一标的色条于试片上所在的一位置是相应试片上的一检验区(probe zone)，而此检验区是相应液体样品中一特定成份存在与否产生显色反应。本发明方法根据所撷取的试片的显色图案影像，计算出每一标的色条的显色影像强度，藉以判断试片上每一检验区的显色反应程度，进而检测出液体样品中是否存在欲检测的特定成份。本发明方法是可当做一种滥用药物检测技术使用，也就是说，本发明方法可用以检测一滥用药物检验试纸检验一生物性液体检体例如尿液、血液、汗液及唾液后其每一检验区的显色反应程度，以取代以目判方式判断滥用药物检验试纸上的显色反应。

本发明方法将以滥用药物检验试纸作为例子，于下文详细说明。然而在详细介绍本发明方法前，对于滥用药物检验试纸在各种检验情况下所产生的各种显色图案先作一介绍。首先，参照图1A，是一滥用药物检验试纸10于检验收集自一受测对象的一液体样品之前的顶视示意图。此滥用药物检验试纸10在检验一液体样品前是为空白并无显色图案产生。虚线11至16是分别代表滥用药物检验试纸10上一个别的检验区。滥用药物检验试纸10上相应虚线11的一顶部检验区对于此液体样品产生显色反应，其是用以检测此液体样品的取样量是否足以使液体样品藉毛细管作用经过滥用药物检验试纸10的每一个检验区。因此，此一顶部检验区经显色反应产生的显色色条通称做控制色条(control bar)。滥用药物检验试纸10上相应虚线12至16所在位置的其它检验区是分别对于此液体样品中一个别的滥用药物的存在与否产生显色反应。此些检验区经显色反应产生的显色色条称做标的色条(target bar)。本发明方法适用于各种可产生显色反应的检验试片，并不受限于使用如图1A所示的滥用药物检验试纸。

参照图1B，其显示滥用药物检验试纸10相应虚线11的顶部检验区不具有显色反应的一种显色图案示意图，其是由于受测液体样品取样量不足，使其无法经由毛细管作用达到顶部检验区所致，在此情况下，亦无法确认液体样品是否有经过滥用药物检验试纸10上其它所有的检验区。因此，根据图1B所示由标的色条14至16组成的显色图案，并无法完全检测及鉴定出液体样品中所存在的滥用药物成份。参照图1C，其显示滥用药物检验试纸10上仅有顶部检验区产生一控制色条11的显色图案示意图，其代表顶部检验区对于液体样品为正反应(positive response)，即液体样品取样量足够使其经毛细管作用经过滥用药物检验试纸10上所有检验区，而虚线12至16相应的其它检验区未产生标的色条，是对于液体样品皆为正反应，代表相应此些检验区所欲检测的药物成份皆存在于液体样品中。参照图1D，其显示滥用药物检验试纸10上具有控制色条11及标的色条12与15的显色图案示意图，是代表顶部检验区对于液体样品为正反应，液体样品取样量足够使其经毛细管作用经过滥用药物检验试纸10上所有检验区，而标的色条12及15代表相应的个别检验区对于液体样品为负反应(negative response)，表示欲检测的药物成份并不存在于液体样品中。相反地，图1D中虚线13、14及16相应的检验区对于液体样品为正反应，此些检验区所欲检测的药物成份是存在于液体样品中。

上述的滥用药物检验试纸10的控制色条11对于液体样品为正反应时，会产生显色反应。标的色条12至16分别对液体样品中欲检测的一特定成份为正反应时，不会产生显色反应，代表液体样品中此一特定成份的含量相当高；但为负反应时，则产生显色反应，根据显色反应颜色深浅(显色反应强弱)可判断液体样品中此一特定成份含量多寡或者并不存在。标的色条12至16的显色强度是与液体样品中欲检测的一特定成份的含量成反比关系。此一特定成份于液体样品中的含量愈高，其相应标的色条的显色反应就愈弱。本发明提供的试片的检验区显色反应判断方法即在于将每一检验区的显色反应数据化，以有效明确判断出液体样品中所含有的特定成份种类及其含量多寡。

本发明方法将藉由以下较佳具体实施例配合所附图式予以详细说明。

根据本发明方法的一第一较佳具体实施例，参照图2，首先提供具有一浅色底面及一显色图案形成于此浅色底面上的一滥用药物检验试纸10。此滥用药物检验试纸10可具有一白色底面，其显色图案是此滥用药物检验试纸10检验一受测液体而形成。此显色图案包括从滥用药物检验试纸10顶部至底部排列成一系列的一控制色条11及数条标的色条12至16，控制色条11及标的色条12至16具有相同颜色，但颜色深浅不同。另外，控制色条11及标的色条12至16于滥用药物检验试纸10上所在的位置是分别相应一检验区。除了顶部检验区以控制色条11代表对于受测液体为正反应外，其它任一检验区对于受测液体为正反应时，则不会有一标的色条产生于此检验区，或者仅有一浅色色条产生于此检验区，代表此检验区所欲检测的一药物成份存在于受测液体中。相反地，当其它任一检验区对于受测液体为负反应时，则会有一深色色条产生于此检验区，代表此检验区所欲检测的一药物成份不存在于受测液体中。在本发明中，标的色条的颜色深浅是与受测液体中欲检测药物成份的浓度成反比关系。接着，以一影像撷取装置，例如结合一电荷耦合装置的一扫描器，撷取滥用药物检验试纸10的一整个影像。参照图2，从整个影像上选择至少一条扫描线L-L’，此扫描线L-L’是垂直于控制色条11及标的色条12至16的影像。参照图3，接着，根据扫描线L-L’，建立滥用药物检验试纸10的整个影像的一像素值相对像素位置的关系图。图3分别显示出电荷耦合装置的红(Red)、绿(Green)及蓝(Blue)通道的个别的像素值相对像素位置的曲线，分别以红像素曲线、绿像素曲线及蓝像素曲线简称。本发明中电荷耦合装置的红(Red)像素、绿(Green)像素及蓝(Blue)像素通道是分别由数个感测胞所组成，每一感测胞代表一像素位置，并且红(Red)像素、绿(Green)像素及蓝(Blue)像素通道是互相平行排列于电荷耦合装置的一顶面上。另一方面，本发明亦可使用具有单色像素通道的电荷耦合装置，例如具有红像素通道的电荷耦合装置、具有绿像素通道的电荷耦合装置或具有蓝像素通道的电荷耦合装置，以撷取滥用药物检验试纸10的整个影像。

从图3中可看出每一标的色条12至16两旁相应滥用药物检验试纸10浅色底面的参考白像素值有逐渐上升趋势，若取每一标的色条一旁的一段参考白像素值或单一参考白像素值作为检测此一标的色条显色反应的参考，则可能无法有效判断此一标的色条对于受测液体为正反应或负反应。因此，在本发明的第一较佳具体实施例中，是选择图3所示的像素值相对像素位置的关系图中红像素曲线、绿像素曲线及蓝像素曲线中任一条曲线，并根据所选择的曲线及公式(I)计算每一标的色条的一显色反应R：

$R=\frac{T-C}{A-C}\×100\%---\left(I\right)$

以选择蓝像素曲线以计算标的色条13的显色反应R为例，其中，T是取标的色条13相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，C是取控制色条11相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，及A取标的色条13两旁的滥用药物检验试纸10浅色底面相应影像的一第一像素区间及一第二像素区间的一参考白像素平均值。接着，判断当显色反应R不小于一预定值时，定义标的色条13相应受测液体中一药物成份为正反应，代表此药物成份存在于受测液体中及其含量与显色反应R成正比关系。当显色反应R小于此预定值时，定义标的色条13相应受测液体中一药物成份为负反应，代表此药物成份不存在于受测液体中。

在本发明的一第二较佳具体实施例中，是分别对于图3所示的红像素曲线、绿像素曲线及蓝像素曲线，根据公式(I)计算每一标的色条相应的一显色反应R。接着，再根据此标的色条相应每一条像素曲线的一显色反应R，求得此标的色条相应红像素曲线、绿像素曲线及蓝像素曲线的一显色反应平均值。当显色反应平均值不小于一预定值时，定义此标的色条相应受测液体中一药物成份为正反应，代表此药物成份存在于受测液体中及其含量与显色反应平均值成正比关系。当显色反应平均值小于此预定值时，定义此标的色条相应受测液体中一药物成份为负反应，代表此药物成份不存在于受测液体中。

在本发明的一第三较佳具体实施例中，是从滥用药物检验试纸10所撷取的整个影像上沿着垂直标的色条12至16及控制色条11影像的方向选择至少一条扫描线，以建立整个影像的一像素值相应像素位置的关系图。接着，根据上述公式(I)计算每一标的色条的一显色反应R：

$R=\frac{T-C}{A-C}\×100\%---\left(I\right)$

其中，T是取此标的色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，C是取控制色条11相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，及A取此标的色条两旁滥用药物检验试纸10相应影像的一第一像素区间及一第二像素区间的一参考白像素平均值。当此标的色条显色反应R不小于一预定值时，定义此标的色条相应受测液体中一药物成份为正反应，代表此药物成份存在于受测液体中及其含量与显色反应R成正比关系。当显色反应R小于此预定值时，定义此标的色条相应受测液体中一药物成份为负反应，代表此药物成份不存在于受测液体中。

本发明方法是针对不同的标的色条，选择一标的色条两旁相应滥用药物检验试纸10浅色底面影像的各一段参考白像素值，取其参考白像素平均值后，以此一参考白像素平均值作为将此标的色条显色反应数据化的参考，藉以判断此标的色条对于受测液体为正反应或负反应。藉本发明方法取每一标的色条两旁各一段参考白的平均值，作为检测每一标的色条显色反应的参考，即可有效辨识出标的色条对于受测液体的显色反应强弱。

本发明方法是可以软体方式自动执行。本发明方法并不需要使用到昂贵的仪器设备及技巧纯熟的技术人员来执行。因此，本发明方法在滥用药物检测技术发展上具有相当大的助益。在未来许多的药物检测上可以不必仰赖以往昂贵复杂的分析技术，例如色层层析分析方法(Thin Layer Chromatography)(TLC)、多样性免疫化学试验方法(Enzyme Multiplied Immuno-chemical Test)(EMIT)、辐射免疫分析方法(Radio-Immuno-Assay)(RIA)及气相液体层析分析方法(GasLiquid Chromat ography)(GLC)等。

以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或等效替换，均应包含在下述的权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，包括：

提供一试片，具有一浅色底面及一显色图案形成于该浅色底面上，该显色图案是该试片检验一受测液体而形成，该显色图案包括从该试片底部至顶部排列成一系列的数条标的色条及一控制色条，其中每一该标的色条于该试片的一位置是相应该试片的一检验区，其显色强度是与该受测液体中一特定成份的含量成反比关系，及该控制色条是相应该受测液体而产生显色反应；

撷取该试片的一整个影像；

从该整个影像上沿着垂直该标的色条及该控制色条影像的方向选择至少一条扫描线，以建立该整个影像的一像素值相应像素位置的关系图；

根据公式(I)计算每一该标的色条的一显色反应R：

$R=\frac{T-C}{A-C}\×100\%---\left(I\right)$

其中，T是取该标的色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，C是取该控制色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，及A是取该标的色条两旁该试片浅色底面相应影像的一第一像素区间及一第二像素区间的一像素平均值；及

当该显色反应R不小于一预定值时，定义该标的色条相应该受测液体中一特定成份为正反应，代表该特定成份存在于该受测液体中及其含量与该显色反应R成正比关系；当该显色反应R小于该预定值时，定义该标的色条相应该受测液体中一特定成份为负反应，代表该特定成份不存在于该受测液体中。

2.如权利要求1所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述的试片具有一白色底面。

3.如权利要求1所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述的试片的该整个影像是经由结合一电荷耦合装置的一扫描器所撷取。

4.一种试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，包括：

提供一试片，具有一浅色底面及一显色图案形成于该浅色底面上，该显色图案是该试片检验一受测溶液而形成，该显色图案包括从该试片底部至顶部排列成一系列的数条标的色条及一控制色条，其中每一该标的色条于该试片的一位置是相应该试片的一检验区，其显色强度是与该受测液体中一特定成份的含量成反比关系，及该控制色条是相应该受测液体而产生显色反应；

撷取该试片的一整个影像；

从该整个影像上沿着垂直该标的色条及该控制色条影像的方向选择至少一条扫描线，以建立该整个影像的一像素值相应像素位置的关系图，其中该关系图是包括一红像素曲线、一绿像素曲线及一蓝像素曲线；

选择该关系图中任一该曲线，根据公式(I)计算每一该标的色条的一显色反应R：

$R=\frac{T-C}{A-C}\×100\%---\left(I\right)$

其中，T是取该标的色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，C是取该控制色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，及A是取该标的色条两旁该试片浅色底面相应影像的一第一像素区间及一第二像素区间的一像素平均值；及

当该显色反应R不小于一预定值时，定义该标的色条相应该受测液体中一特定成份为正反应，代表该特定成份存在于该受测液体中及其含量与该显色反应R成正比关系；当该显色反应R小于该预定值时，定义该标的色条相应该受测液体中一特定成份为负反应，代表该特定成份不存在于该受测液体中。

5.如权利要求4所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述被选择的曲线是该红像素曲线。

6.如权利要求4所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述被选择的曲线是该绿像素曲线。

7.如权利要求4所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述被选择的曲线是该蓝像素曲线。

8.如权利要求4所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述的试片具有一白色底面。

9.一种试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，包括：

提供一试片，具有一浅色底面及一显色图案形成于该浅色底面上，该显色图案是该试片检验一受测液体而形成，该显色图案包括从该试片底部至顶部排列成一系列的数条标的色条及一控制色条，其中每一该标的色条于该试片的一位置是相应该试片的一检验区，其显色强度是与该受测液体中一特定成份的含量成反比关系，及该控制色条是相应该受测液体而产生显色反应；

撷取该试片的一整个影像；

从该整个影像上沿着垂直该标的色条及该控制色条影像的方向选择至少一条扫描线，以建立该整个影像的一像素值相应像素位置的关系图，其中该关系图是包括一红像素曲线、一绿像素曲线及一蓝像素曲线；

选择该关系图中每一该曲线，根据公式(I)计算每一该标的色条相应每一该曲线的一显色反应R：

$R=\frac{T-C}{A-C}\×100\%---\left(I\right)$

其中，T是取该标的色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，C是取该控制色条相应影像中一像素位置区间的一像素平均值，及A是取该标的色条两旁该试片浅色底面相应影像的一第一像素区间及一第二像素区间的一像素平均值；

根据该标的色条相应每一该曲线的一该显色反应R，求得该标的色条相应该红像素曲线、该绿像素曲线及该蓝像素曲线的一显色反应平均值；及

当该显色反应平均值不小于一预定值时，定义该标的色条相应该受测液体中一特定成份为正反应，代表该特定成份存在于该受测液体中及其含量与该显色反应平均值成正比关系；当该显色反应平均值小于该预定值时，定义该标的色条相应该受测液体中一特定成份为负反应，代表该特定成份不存在于该受测液体中。

10.如权利要求9所述的试片的检验区显色反应判断方法，其特征在于，所述的试片具有一白色底面。

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