一种光学即时检测系统、体液玻片成晶与检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光学即时检测系统、体液玻片成晶与检测方法，该多用途光学即时检测盒系统包括：即时检测盒和内置智能自动图像识别与分析系统的智能终端；即时检测盒内置照明光源，设置放置待检测样品的带温湿控制的透明载物面板，以及两个正透镜和两个反射镜，可使手机等智能移动终端可固定在盒顶对样品进行成像分析。本发明专利技术实现对各种体液的即时现场检测，并提供对孕妇唾液玻片成晶图像进行定性定量智能识别与分析，准确确定孕妇孕娠状态、预测分娩时间的方法。测分娩时间的方法。测分娩时间的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种光学即时检测系统、体液玻片成晶与检测方法


[0001]本专利技术涉及采用图像检测分析方式对体液作生化分析
，具体涉及一种光学即时检测系统、体液玻片成晶与检测方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着技术的发展，无论是生物医学的基础与临床研究，还是环境与食品安全监测，药物检测以及运动体能状态与代谢功能的监测，都迫切需要一种既轻巧便携，又简单方便，无须专业人员便可在有关现场，对各种各样参数指标进行快速即时检测，并具有可比得上实验室仪器精确度和分辨率，且可由患者等非专业人士自行采样并进行检测的智能设备与手段。尽管目前市面上已有好些可用于即时检验(POCT)的设备，但大部分是实验室台式仪器，不能带到有关现场，价格昂贵，且需要专业医务人员进行操作。一些公司也发展出各种以免疫金和免疫荧光技术为主的POCT仪器，可测量多种不同的免疫指标参数。这些仪器除个别少数手持式的之外，能够进行定量检测的，基本仍是台式仪器。此外其测定需要灵敏的传感器，检测试纸等还要事先进行前期修饰、表面处理和标记。而且每一个检测指标通常就要研发一种特定的检测条，导致研发及仪器和检测成本较高。而且，这些仪器基本都只能测定某种形式的参数指标，比如能测抗原抗体反应的，就不能进行细胞计数等其它检测等。包括先前专利技术的快速多通高灵敏度超微量微透镜成像免疫测定仪(ZL201610885630.0)，尽管比起其它的设备有着可在不用进行任何标记情况下测量各种抗原抗体反应且是便携式的优势，但因带有技术要求较高的自动对焦成像的高分辨率成像系统以及微电脑操作系统，对于患者自用的情况下，价格仍然偏高，不大适合于随便携带及进入千家万户来使用。很明显，这些技术和仪器仍不能达到用者在家里或有关检测现场POCT的整体要求。此外，要实现使用者自行采样与检测，较为理想的人体样品是唾液、指血、以及尿液。其中唾液以其非侵入性，可重复多次采样最为方便进行，且其所含有的蛋白、抗体及有关生物标记物与血浆相似，可对各种疾病及身体状态的诊断起重要作用。但其浓度偏低，对有关蛋白、抗体及生物标记物的检测通常需要高灵敏度的实验室仪器才能进行，虽然也有一些方法和设置是用女性唾液的结晶图案来判断排卵期，但仅是简单根据其是否存在羊齿型结晶定性确定是不是处于排卵期，而不能对其有关分子组成及身体状况等作判断甚至量化分析。且有关设备仅是简单提供肉眼观察唾液结晶，没有成像装置、更没有恒温恒湿装置确保结晶情况的稳定和标准化。所以怎样使得有关测定也可由患者自己进行POCT，作出不但定性而且定量的测定分析，是一个有待解决的问题。特别是对于孕妇来说，孕娠过程的孕娠状态如何，分娩时间能否准确预测，是每一个孕妇及其家庭都迫切关心的问题。但目前对这些问题的检测仅能通过孕妇在医院进行的有限几次超声测定对预产期作比较粗略的估计，不但全球95％的孕妇都没能在预产期进行正常分娩，而且更缺乏有一孕妇在家里经常性地对其孕娠状态进行评估，在临产前数周到一天对分娩时间作准确预测的方便手段。
[0003]因此，需要发展出真正可手持甚至放进口袋便携到各种检测现场，无须专业人士便可进行采样与操作使用，但却具有近似于实验室仪器的分辨率与准确性，且可测量各种
形式的不同指标并能同时测量多个样品或指标的具有人工智能分析的技术仪器，以及以之对唾液、指血和尿液等样品进行POCT测定分析，特别是通过对体液如唾液有关玻片成晶图像的智能识别与分析，让孕妇在家里随时对孕娠状态与分娩时间作准确评测的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种既可用于测定各种抗原抗体反应，又可进行细胞智能识别计数、体液玻片成晶图像智能识别分析的多用途光学即时检测系统及体液玻片成晶与检测方法。本专利技术可将体液的化学检测转化为图像检测分析的现场检测方法，以及对孕妇唾液玻片成晶图像进行定性定量智能识别与分析，确定孕妇孕娠状态、预测分娩时间的方法。
[0005]本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：
[0006]一种多用途光学即时检测系统，包括：即时检测盒和内置智能自动图像识别与分析系统的智能终端；即时检测盒的结构为一侧有一凹口的方形盒，即时检测盒带凹口一侧上部内置照明光源，其下部的表面设置用于放置待检测样品的带温控系统的透明载物面板，即时检测盒带凹口一侧的下部分从上到下内置正透镜A和反射镜A，反射镜A的反射面成45度面向正透镜A，照明光源、透明载物面板的中心、正透镜A和反射镜A在同一竖直光轴上；即时检测盒另一侧的上表面设置透明输出窗，即时检测盒另一侧从上到下内置正透镜B和反射镜B，反射镜B的反射面成45度面向正透镜B，透明输出窗、正透镜B和反射镜B在同一竖直光轴上；反射镜A和反射镜B在同一水平位置上，且反射镜A和反射镜B的反射面相对成90度；智能终端固定放置在即时检测盒的上表面，智能终端的摄像头对准透明输出窗。
[0007]优选地，正透镜A和正透镜B是单个镜片或者透镜组，正透镜A的等效焦距为0.5
‑
5mm，正透镜B的等效焦距为20
‑
30mm。
[0008]优选地，即时检测盒的上表面设置用于吸持固定智能终端的胶贴，照明光源为白色或单色光源，智能终端为智能手机或平板电脑。
[0009]一种体液玻片成晶方法，包括下述步骤：以微管或注射器抽取2
‑
6μL无泡沫体液，在距透明玻片上方3
‑
7mm高度垂直滴至玻片上，让其自然铺散在玻片上，或以微管或注射器尖使之平铺在玻片上，然后将玻片放置在权利要求1
‑
5任一项所述的即时检测系统的透明载物面板上，通过其温湿控制系统设置在温度25
‑
40℃、湿度30％
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60％环境下干燥成晶≥10分钟，使之在预设标准条件下形成结晶形态和分布完整、清晰、稳定的成晶图像。
[0010]一种基于上述体液玻片成晶方法的体液化学检测分析方法，包括如下步骤:对体液快速玻片成晶，采用即时检测系统对体液的玻片成晶图案进行成像，然后采用智能终端内置的智能自动图像识别与分析系统对成晶图像进行特征结晶图像的智能识别与计数，并采用分形维数、纹理分析和晶枝夹角分析方法对成晶图像进行量化分析，以确定体液的成分结构、比例和分布。
[0011]优选地，所述的体液为人体及动物的体液，具体包括尿液、唾液、汗液、泪液、关节液、宫颈液、精液和羊水中的任意一种，其中，血液包括血浆和血清。
[0012]优选地，对成晶图像进行量化分析判断的方法包括：体液成晶图像中心含有大量正交枝晶和斜交枝晶的是主要成分为NaCl的含有糖蛋白的体液；成晶图像中枝晶的数量减少但分枝增粗，最外缘几乎变为立方状胞晶的是主要成分为KCl的含有糖蛋白的体液；成晶
图像中枝晶占据的面域小，且枝晶薄和小，枝晶稀疏分布的为葡萄糖浓度过高的体液；成晶图案绝大部分为扇面状枝晶的为过碱体液；成晶图像中心含有大量正交枝晶和斜交枝晶，但边缘同时具有数目较多的细小枝晶的为过酸体液。
[0013]优选地，若体液为血液，则采用智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多用途光学即时检测系统，其特征在于，包括：即时检测盒和内置智能自动图像识别与分析系统的智能终端；即时检测盒的结构为一侧有一凹口的方形盒，即时检测盒带凹口一侧上部内置照明光源，其下部的表面设置用于放置待检测样品的带温湿控制系统的透明载物面板，即时检测盒带凹口一侧的下部分从上到下内置正透镜A和反射镜A，反射镜A的反射面成45度面向正透镜A，照明光源、透明载物面板的中心、正透镜A和反射镜A在同一竖直光轴上；即时检测盒另一侧的上表面设置透明输出窗，即时检测盒另一侧从上到下内置正透镜B和反射镜B，反射镜B的反射面成45度面向正透镜B，透明输出窗、正透镜B和反射镜B在同一竖直光轴上；反射镜A和反射镜B在同一水平位置上，且反射镜A和反射镜B的反射面相对成90度；智能终端固定放置在即时检测盒的上表面，智能终端的摄像头对准透明输出窗。2.根据权利要求1所述的多用途光学即时检测系统，其特征在于，正透镜A和正透镜B是单个镜片或者透镜组，正透镜A的等效焦距为0.5
‑
5mm，正透镜B的等效焦距为20
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30mm。3.根据权利要求1所述的多用途光学即时检测系统，其特征在于，即时检测盒的上表面设置用于吸持固定智能终端的胶贴，照明光源为白色或单色光源，智能终端为智能手机或平板电脑。4.一种体液玻片成晶方法，其特征在于，包括下述步骤：以微管或注射器抽取2
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6μL无泡沫体液，在距透明玻片上方3
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7mm高度垂直滴至玻片上，让其自然铺散在玻片上，或以微管或注射器尖使之平铺在玻片上，然后将玻片放置在权利要求1
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5任一项所述的即时检测系统的透明载物面板上，通过其温湿控制系统设置在温度25
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40℃、湿度30％
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60％环境下干燥成晶≥10分钟，使之在预设标准条件下形成结晶形态和分布完整、清晰、稳定的成晶图像。5.一种基于权利要求4所述的体液玻片成晶方法的体液化学检测分析方法，其特征在于，包括如下步骤:对体液快速玻片成晶，采用即时检测系统对体液的玻片成晶图案进行成像，然后采用智能终端内置的智能自动图像识别与分析系统对成晶图像进行特征结晶图像的智能识别与计数，并采用分形维数、纹理分析和晶枝夹角分析方法对成晶图像进行量化分析，以确定体液的成分结构、比例和分...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀熊，张刚平，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：