CN208043652U - 一种家用型胱抑素c浓度快速测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，测定仪沿光路方向主要由激光器、试剂盒、光学系统、光电探测器和信号处理系统构成；所述试剂盒用于盛装待测样品；所述光学系统由两片透镜组成，第一片透镜为负透镜，第二片透镜为正透镜。透过试剂盒的光通过负透镜发散进入正透镜，将光会聚到光电探测器接收转化为电信号，通过电信号的不同来标定被测样品浓度。本实用新型胱抑素C测定仪是专门针对胱抑素c的测定而设计的，具有轻便、小型、性能良好、性价比高、成本低且操作简单的优势，适合家用，市场前景广阔。本实用新型测定仪可以用来指导诊断糖尿病、高血压、儿科疾病等疾病，健康人也可以随时注意到身体有无肾脏疾病。

Description

一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，涉及一种医用光学仪器，特别涉及一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪。

背景技术

胱抑素C是一种低分子量蛋白质，可由机体所有有核细胞产生，产生率恒定，影响因素极少。循环中的胱抑素C仅经肾小球滤过而被清除，是一种反映肾小球滤过率变化的理想的内源性标志物。而肾小球滤过率是监测肾功能的一个重要指标，尤其对肾移植病人，快速准确的掌握肾小球滤过率的变化是十分重要的。

目前，国内对于胱抑素C的测定还停留在研究制作胱抑素C测定试剂的层面上，使用的方法为免疫比浊法，具体为：当抗原与抗体在特稀释系统中反应而且比例合适时，形成的可溶性免疫复合物在稀释系统中促聚剂的作用下，自液相析出，形成微粒，使反应液出现浊度；当抗体浓度固定时，形成的免疫复合物的量随着检样中抗原量的增加而增加，反应液的浊度也随之增加。通过测定反应液的浊度与一系列标准品对照，即可计算出检样中抗原的含量。至今为止，国内医院和医疗机构所用的胱抑素C的测定仪器全部为国外进口的大型仪器，其测定原理为免疫比浊法。但是，这种方法所用试剂造价昂贵，设备巨大，不适合家用。而且，胱抑素C也只是其测量众多指标中的一种，用该仪器专门测量胱抑素C性价比非常低。因此，该大型仪器无法满足患者足不出户即可定期专门测量胱抑素C防止病情恶化的需求。

发明内容

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，其为小型家用型设备，只针对胱抑素c的测量，性价比高且价格低廉，普通家庭亦可承受。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，包括沿光轴方向依次排列的激光器1、用于盛装待测样品的试剂盒2、光学系统3、光电探测器4以及通过导线与光电探测器4连接用于处理电信号的信号处理系统5；

所述光学系统3安装在涂黑植绒镜筒中，由两片透镜组成，第一片透镜为负透镜01，第二片透镜为正透镜02，负透镜01将透过试剂盒2的激光发散进入正透镜02；

所述激光器1发出的光经试剂盒2发生折射，再经光学系统3发散后，由光电探测器4将光会聚并转化为电信号后与信号处理系统5连接，信号处理系统5还与上位机相连。

所述激光器1与试剂盒2之间距离为15mm，试剂盒2与光学系统3之间距离为10mm，光学系统3与光电探测器4之间距离为22.2mm，负透镜01与正透镜02之间的距离为20mm。

所述激光器的波长为560nm，被测样品对此波长的激光吸收少，光强损耗少，光电探测器4靶面接收到的光强多。

所述正透镜02为环形透镜，中间用橡胶填充，当试剂盒2中不放入被测样品时，无光线通过；放入不同浓度的被测样品，折射率不同，光线偏折的角度发生不同，通过的光强不同。

所述正透镜02中心遮拦比为3:10(中心遮光口径与透镜口径之比)，当试剂盒中没放入液体时光线被正透镜中间的填充物完全遮挡。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型旨在提供一款轻便、小型、性价比高，适合家用的胱抑素C测定仪。目前，医院的大型仪器设备价格在百万左右，而胱抑素c有需要定期的需求，患者需要频繁的监测，防止病情恶化，很多患者受到检测价格的原因而耽误病情，所以，小型家用的胱抑素c测定仪的产生会给患者带来方便及良好的监控病情。本实用新型胱抑素C测定仪是专门针对胱抑素c的测定而设计的，性能良好，可对胱抑素c的浓度准确的测定，成本低，操作简单。由于肾病患者及预防肾病的人很多，所以市场前景广阔。本实用新型测定仪可以用来指导诊断糖尿病、高血压、儿科疾病等疾病，健康人也可以随时注意到身体有无肾脏疾病。

附图说明

图1为本实用新型胱抑素C浓度测定仪的原理结构图；

图2为被测样品折射率、相对光强曲线图；

图3为胱抑素C测定仪光学系统图；

图4为没放入试剂时光强分布图；

图5为放入水时光强分布图；

图6为试剂折射率为1.51时光强分布图；

图7为试剂折射率为1.62时光强分布图；

图8为试剂折射率为1.74时光强分布图。

图中，1.激光器2.试剂盒3.光学系统4.光电探测器5.信号处理系统01.负透镜02.正透镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，它由激光器1、用于装待测样品的试剂盒2、光学系统3、光电探测器4、信号处理系统5构成。所述光学系统3安装在涂黑植绒镜筒中，防止杂光干扰，其由两片透镜组成，第一片为负透镜01，第二片为正透镜02，负透镜作用是将透过试剂盒1的光发散进入第二片正透镜02，将光会聚到光电探测器4上。

如图3所示，所述正透镜02为环形透镜，中间用橡胶填充。激光器1发出的光经试剂盒2之后发生偏折，当试剂盒2中不放入被测样品时，无光线通过。放入不同浓度的被测样品，折射率不同，光线偏折的角度发生不同，通过的光强不同。透过试剂盒1的光通过负透镜01发散进入正透镜02，将光会聚到光电探测器4接收转化为电信号，通过电信号的不同来标定被测样品浓度。

本实用新型家用型胱抑素C浓度快速测定仪还包括外壳、电源开光、充电器、电池、固定架、显示器和电路板。所述激光器1、用于装待测样品的试剂盒2、光学系统3和光电探测器4在光轴上按一定距离依次排开，并固定在外壳内的固定架上，保证激光器1发出的光经过试剂盒2，光学系统3后投射在光电探测器4上。光电探测器4通过导线与信号处理系统5连接，信号处理系统5再通过导线与上位机的显示器连接。显示器在外壳上露出，方便读取结果。所述开光、充电器之间电池，以及光电探测器4、信号处理系统5和显示器之间均通过电路板连接，用于信号收集处理以及供电。

所述激光器1与试剂盒2之间距离为15mm，试剂盒2与光学系统3之间距离为10mm，光学系统3与光电探测器之间距离为22.2mm，负透镜01与正透镜02之间的距离为20mm。

本实用新型光学系统3光强的变化是由于试剂盒2中试剂浓度不同，导致正透镜02的遮拦比不同，导致到达光电探测器4上的光强不同。正透镜02中心遮拦比为3:10(中心遮光口径与透镜口径之比)，当试剂盒2中没放入液体时光线被正透镜02中间的填充物完全遮挡。

实验发现，520nm-600nm波段的光试剂吸收的较少，所以本实用新型采用波长560nm的激光器，被测样品对此波长的激光吸收少，光强损耗少，光电探测器靶面接收到的光强多。

测定相对光强(即光电探测器4接收光强与激光器发1射光强之比)与折射率之间的理论关系如图2，给出相对光强与折射率的具体关系，再经过大量的实验后修正。

实验中不同浓度的胱抑素C对应着不同的折射率，按照其对应关系进行标定，从而得出胱抑素C浓度与相对光强的对应关系。

本实用新型家用型胱抑素C浓度快速测定仪的测定方法的原理是：由激光器1发出的激光通过带有待测试剂的试剂盒2后，光线发生偏折，经过光学系统3后将光会聚到光电探测器4，光电探测器4将接收的光通量信息输出给信号处理系统5后，由信号处理系统5发送给上位机。不同浓度的待测试样导致被测样品的折射率不同，由于光线的折转及光学系统中环形光阑的遮挡，到达光电探测器4上的光强不同，对应的电信号也不同。可由上位机预先建立胱抑素c浓度与光电探测器4所接收光强的数学关系。测定时，就可以通过这一数学关系，由光强信息得到待标定试剂的浓度，从而计算出胱抑素c的浓度。

其中，激光器1发出的光在负透镜前的物方孔径角为U，经正透镜的像方孔径角为U′，轴上物点的光照度为E＝πLsin²U，轴上像点光照度为当光学系统满足正弦条件时，由于本系统中环形透镜有中心遮拦，光到达遮拦时被遮拦的比例为γ，所以像方光照度为式中即相对光强为式中L为物面光亮度，τ为光学系统的光透射比，n＇为像方折射率，n为物方折射率，β为垂轴放大率。由于试剂2中被测样品的折射率不同，光线到达环形透镜时的遮拦比γ不同，物方孔径角U，像方孔径角U′也不同(即垂轴放大率β不同)，其他参量，光学系统的光透射比τ，像方折射率n’，物方折射率n，在固定光学系统中为常量，从而可以计算出相对光强。

如图4-8所示，不放试剂时(图4)，光线被中心橡胶填充物完全遮拦，无光线通过，所以此时相对光强为0；在试剂盒中加入水(图5)之后，光线发生偏折，部分光线通过正光组到达光电探测器上，可以得到水对应的相对光强是0.38；加入折射率为1.51(图6)的试剂时，得到的相对光强为0.5，依次得出图7，图8的相对光强，实验中不同浓度的胱抑素C对应着不同的折射率，按照其对应关系进行标定，从而得出胱抑素C浓度与光强的对应关系。

Claims (4)

1.一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，其特征在于：包括沿光轴方向依次排列的激光器(1)、用于盛装待测样品的试剂盒(2)、光学系统(3)、光电探测器(4)以及通过导线与光电探测器(4)连接用于处理电信号的信号处理系统(5)；

所述光学系统(3)安装在涂黑植绒镜筒中，由两片透镜组成，第一片透镜为负透镜(01)，第二片透镜为正透镜(02)，负透镜(01)将透过试剂盒(2)的激光发散进入正透镜(02)；

所述激光器(1)发出的光经试剂盒(2)发生折射，再经光学系统(3)发散后，由光电探测器(4)将光会聚并转化为电信号后与信号处理系统(5)连接，信号处理系统(5)还与上位机相连；

其中，所述激光器(1)与试剂盒(2)之间距离为15mm，试剂盒(2)与光学系统(3)之间距离为10mm，光学系统(3)与光电探测器(4)之间距离为22.2mm，负透镜(01)与正透镜(02)之间的距离为20mm。

2.根据权利要求1所述的一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，其特征在于：所述激光器(1)的波长为560nm。

3.根据权利要求1所述的一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，其特征在于：所述正透镜(02)为环形透镜，中间用橡胶填充。

4.根据权利要求3所述的一种家用型胱抑素C浓度快速测定仪，其特征在于：所述正透镜(02)中心遮拦比为3:10。