本发明专利技术涉及一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置，包括：微流控芯片，利用MEMS微针阵列进行无痛感的指尖血采集；芯片读取器，用于放置微流控芯片和手机；手机APP，获取可见光条带的灰度值，再换算成各肿瘤标志物的数值，与检测者的相关信息一起传输到网上智能检测平台，并从网上智能检测平台获取癌症风险评估报告和就诊建议；网上智能检测平台，对检测者进行癌症风险评估，并给出医院就诊建议，反馈给手机APP。本发明专利技术还公开了一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置的智能检测方法。本发明专利技术可实现自助式检测，仅需一滴指尖血，采用MEMS微针阵列采血无痛感，通过手机APP自动进行检测数据采集、结果分析并给出进一步就诊建议。
【技术实现步骤摘要】
一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置及方法
本专利技术涉及肿瘤标志物筛查
，尤其是一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置及方法。
技术介绍
我国恶性肿瘤发病率日益上升，严重威胁人民健康。应对肿瘤威胁的最佳对策是“早发现、早治疗”。“早发现”是“早治疗”的前提，将极大提高治愈率，也可为患者和社会节省大量的医疗费用。肿瘤筛查是早期发现癌症和癌前病变的重要途径，推广普及肿瘤筛查，提高早期诊断率，是诊治恶性肿瘤的主要有效手段。肿瘤筛查方法主要是常规医学方法，如医学影像等配合体液进行肿瘤标志物检测。肿瘤标志物是指肿瘤组织特异性表达或分泌的，包括糖脂、激素、酶、蛋白质等。通过检测肿瘤标志物的存在或量变，可以提示肿瘤的性质，辅助诊断肿瘤、分析病程、指导治疗、监测复发或转移、判断预后等。目前，肿瘤筛查一般使用低剂量CT扫描或血清肿瘤标志物检测，均需在具有一定规模的医疗机构中进行，由具备相应资质的专业技术人员在专业仪器上操作完成，无法在城镇和农村广泛开展，偏高的价格也难以惠及低收入阶层，制约了肿瘤筛查工作的推广，迫切需要研发价格低、无需专业仪器的自助式肿瘤筛查方法和设备。在癌症治疗方面，通常采用以手术为主或以放化疗为主的综合治疗。为监测疗效，治疗前需要选择对患者敏感的2～3种肿瘤标志物进行首次检测，治疗后根据肿瘤标志物半衰期的不同再次检测，作为疗效观察的指标。目前，肿瘤标志物检测需要在医疗机构内进行，罗氏Cobas601等大型设备是较为常用的检测仪器，临床上迫切需要检测速度快并且可自助式操作的肿瘤标志物检测的设备和方法，以方便病人，提高肺癌治疗过程中的疗效反馈的速度和频度。在癌症诊治后，为监测疾病复发、转移需要长期随访，时间长达数年。目前主要采用肿瘤标志物检测和影像学检查进行疗效评估及复发、转移的监测。患者需要住院或经常性到医院进行检查，这对于羸弱的患者很不方便，对患者家庭也是极大的负担，急需发展一种便宜、快速、可由患者在家自行操作的预后监测手段。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种检测快捷、低成本、无需借助专业仪器、实现自助式检测的自助式肿瘤标志物群智能检测装置。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置，包括：微流控芯片，利用MEMS微针阵列进行无痛感的指尖血采集，指尖血与微流控芯片上的固态抗体试剂进行反应，显示出可见光条带；芯片读取器，用于放置微流控芯片和手机，使手机可以对反应后的微流控芯片上的条带进行清晰的拍照；手机APP，实现延迟特定时间后，自动对反应后的微流控芯片上的可见光条带进行拍照，获取可见光条带的灰度值，再换算成各肿瘤标志物的数值，与检测者的相关信息一起传输到网上智能检测平台，并从网上智能检测平台获取癌症风险评估报告和就诊建议；检测者的相关信息是指检测者的年龄、吸烟、家族史；网上智能检测平台，根据手机APP上传的多种肿瘤标志物的数值和检测者的相关信息，对检测者进行癌症风险评估，并给出医院就诊建议，反馈给手机APP；采集医院上传的确疗结果，利用深度学习方法进行机器学习，不断改进癌症评估算法，提高准确率。所述微流控芯片包括基板以及位于其上方的盖板，所述盖板为透明材质，所述盖板上设采血微针阵列，所述采血微针阵列由多个采血微针组成，每根采血微针的内部有微管；所述盖板和基板二者胶合或热压键合形成溢流腔、进样腔、反应腔、毛细管流道和废液腔，所述进样腔和反应腔在垂直空间上连通，进样腔在上，反应腔在下；所述进样腔内设置吸水纸和滤纸；所述反应腔位于滤纸下方，所述反应腔内置微柱阵列，反应腔的底面和微柱阵列的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体；所述毛细管流道通过延时阀与反应腔连通；所述毛细管流道的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带和质量控制条带，每一个检测条带用于检测一种肿瘤标志物；所述毛细管流道外，与检测条带和质量控制条带一一对应的位置处印有标准检测色带和标准质量控制色带。所述芯片读取器包括手机放置板、底板和芯片放置板，所述手机放置板上开设与手机的形状相吻合的第一凹槽，所述手机放置板上开设与手机摄像头位置相对应的通孔，所述手机放置板与底板的一侧铰接，且二者上设置第一限位调节机构；所述芯片放置板与底板的另一侧铰接，且二者上设置第二限位调节机构，所述芯片放置板上开设与微流控芯片的形状相吻合的第二凹槽，所述微流控芯片的反应条带位于手机摄像头的拍照范围内。所述采血微针阵列由微电子机械系统的加工工艺制作，内置微管，与进样腔连通；所述吸水纸与采血微针内的微管的底部紧密相连；所述滤纸位于吸水纸的下方、反应腔的上方；所述进样腔的顶部和溢流腔之间通过溢流槽连通；所述延时阀为位于反应腔和毛细管流道之间的一段长为5毫米的毛细管，该毛细管的管道底面设置深度极浅的微孔阵列。所述手机放置板的正面开设第一凹槽，所述手机放置板与底板通过第一铰链铰接，所述第一铰链安装在手机放置板的背面和底板之间；所述第一限位调节机构包括第二铰链、挡板和第一八行沟槽，所述第二铰链的一侧合页安装在手机放置板的背面，所述第二铰链的另一侧合页上固定安装挡板，挡板的下端插入开设在底板板面上的第一八行沟槽内；所述芯片放置板的正面开设第二凹槽，所述芯片放置板与底板通过第三铰链铰接，所述第三铰链安装在芯片放置板的背面和底板之间；所述第二限位调节机构包括第四铰链和第二三行沟槽，所述第四铰链的一侧合页固定安装在芯片放置板的背面，所述第四铰链的另一侧合页插入开设在底板上的第二三行沟槽内；所述底板上设置与芯片放置板的形状相吻合的第三凹槽。本专利技术的另一目的在于提供一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置的智能检测方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）被检测者手指按压微流控芯片盖板上的采血微针阵列，指尖血即可渗入微流控芯片，经过滤纸过滤后，血清在微流控芯片上进行反应，在微流控芯片的末端显现可见光条带；（2）将微流控芯片和手机分别放置在芯片读取器上，利用手机APP，自动在延迟特定时间后，对反应后的微流控芯片上的可见光条带进行拍照，（3）手机app自动对所拍得的照片进行图像处理分析，获取可见光条带的灰度值，再换算成各肿瘤标志物的数值，与检测者的相关信息一起传输到网上智能检测平台，（4）网上智能检测平台根据手机APP上传的多种肿瘤标志物的数值和检测者的相关信息，通过算法对检测者进行癌症风险评估，并给出是否需要到医院就诊的建议，反馈给手机APP。检测者根据评估结果有针对性的去医院就诊，并将医院检查结果反馈至网上智能检测平台；网上智能检测平台根据医院检查结果，利用深度学习方法进行机器学习，不断改进癌症评估算法，提高准确率。由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果如下：（1）自助式检测：便宜、方便、快捷、不用进医院；（2）安全：仅需一滴指尖血，采用MEMS微针阵列采血无痛感；（3）数字化、智能化和网络化：手机APP自动进行检测数据采集、结果分析并给出进一步就诊建议；（4）准确：利用医疗大数据进行机器自学习，自动改进算法，提高诊断的准确率；（5）适用于肿瘤高危人群的癌症早期筛查及国内城乡各地广大群众的健康体检；（6）适用于省级三甲及专科医院肿瘤治疗的疗效监测；（7）适用于国内城乡各地肿瘤治疗后复发和转移监测。附图说明图1为微流控芯片的透明盖板的结构示意图；图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置，其特征在于：包括：微流控芯片，利用MEMS微针阵列进行无痛感的指尖血采集，指尖血与微流控芯片上的固态抗体试剂进行反应，显示出可见光条带；芯片读取器，用于放置微流控芯片和手机，使手机可以对反应后的微流控芯片上的条带进行清晰的拍照；手机APP，实现延迟特定时间后，自动对反应后的微流控芯片上的可见光条带进行拍照，获取可见光条带的灰度值，再换算成各肿瘤标志物的数值，与检测者的相关信息一起传输到网上智能检测平台，并从网上智能检测平台获取癌症风险评估报告和就诊建议；检测者的相关信息是指检测者的年龄、吸烟、家族史；网上智能检测平台，根据手机APP上传的多种肿瘤标志物的数值和检测者的相关信息，对检测者进行癌症风险评估，并给出医院就诊建议，反馈给手机APP；采集医院上传的确疗结果，利用深度学习方法进行机器学习，不断改进癌症评估算法，提高准确率。
【技术特征摘要】
1.一种自助式肿瘤标志物群智能检测装置，其特征在于：包括：微流控芯片，利用MEMS微针阵列进行无痛感的指尖血采集，指尖血与微流控芯片上的固态抗体试剂进行反应，显示出可见光条带；芯片读取器，用于放置微流控芯片和手机，使手机可以对反应后的微流控芯片上的条带进行清晰的拍照；手机APP，实现延迟特定时间后，自动对反应后的微流控芯片上的可见光条带进行拍照，获取可见光条带的灰度值，再换算成各肿瘤标志物的数值，与检测者的相关信息一起传输到网上智能检测平台，并从网上智能检测平台获取癌症风险评估报告和就诊建议；检测者的相关信息是指检测者的年龄、吸烟、家族史；网上智能检测平台，根据手机APP上传的多种肿瘤标志物的数值和检测者的相关信息，对检测者进行癌症风险评估，并给出医院就诊建议，反馈给手机APP；采集医院上传的确疗结果，利用深度学习方法进行机器学习，不断改进癌症评估算法，提高准确率。2.根据权利要求1所述的自助式肿瘤标志物群智能检测装置，其特征在于：所述微流控芯片包括基板以及位于其上方的盖板，所述盖板为透明材质，所述盖板上设采血微针阵列，所述采血微针阵列由多个采血微针组成，每根采血微针的内部有微管；所述盖板和基板二者胶合或热压键合形成溢流腔、进样腔、反应腔、毛细管流道和废液腔，所述进样腔和反应腔在垂直空间上连通，进样腔在上，反应腔在下；所述进样腔内设置吸水纸和滤纸；所述反应腔位于滤纸下方，所述反应腔内置微柱阵列，反应腔的底面和微柱阵列的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体；所述毛细管流道通过延时阀与反应腔连通；所述毛细管流道的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带和质量控制条带，每一个检测条带用于检测一种肿瘤标志物；所述毛细管流道外，与检测条带和质量控制条带一一对应的位置处印有标准检测色带和标准质量控制色带。3.根据权利要求1所述的自助式肿瘤标志物群智能检测装置，其特征在于：所述芯片读取器包括手机放置板、底板和芯片放置板，所述手机放置板上开设与手机的形状相吻合的第一凹槽，所述手机放置板上开设与手机摄像头位置相对应的通孔，所述手机放置板与底板的一侧铰接，且二者上设置第一限位调节机构；所述芯片放置板与底板的另一侧铰接，且二者上设置第二限位调节机构，所述芯片放置板上开设与微流控芯片的形状相吻合的第二凹槽，所述微流控芯片的反应条带位于手机摄像头的拍照范围内。4.根据权利要求2所述的自助...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤晖，孙翠敏，尤翔，
申请(专利权)人：孙翠敏，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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