基于光学检测的智能妇科检测仪设计

刘梦 王雪伟 张仲婕 王宇彤 张功民

摘要：为给女性带来更多的呵护与健康，降低医院检验人员工作强度大、效率低、误差大问题，尽早明确患者所感染病原体的类型对诊断其病情和对其进行对症治疗具有重要的作用。

关键词：妇科疾病;光学检测;光学检测

一、国内外发展现状对比

国内目前外已逐步开始采用阴道生化标志物的检测方法诊断妇科炎症（其中以酶活性定最为常用），并且将几种检测项目结合起来成为多项检测试剂盒。采用多项检测试剂盒检测与传统检测方法相比有很大改善，如：操作更便捷、检测更快速等。但目前的试剂盒都由人工操作，因此难免出现加样不均匀、检测时间把握不当等人为操作误差，另外，酶显色反应的结果通过人工肉眼判读也会存在较大的偏差。因此得出的结论是：现有的人工检测方法效率太低、判断结果不准确，无法满足社会的需求。2019 年《中国卫生组织关于妇科疾病的调查报告》中提出，世界上有80%的女性在一生中会患有不同程度的科疾病，在中国更是高达9.6%，平均每3分钟就有个病例产生。

采用阴道炎七联检测试剂盒检测法进行病原体检测法进行病原体检测所的检测结果的评价标准：（1）加德纳质感染，样本中脯氨酸氨基肽酶和唾液酸苷酶均呈现阳性（2）假丝酵母菌感染。样本中脯氨酸氨基肽酶和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶均呈阳性，且样本稀释液的PH值≤4.6。（3）滴虫感染。样本中N-乙酰氨基葡萄糖苷酶呈阳性，且样本稀液的PH值> 4.6。

为了克服传统的人工检测方法效率太低、判断结果不准确的缺点提高检测效提高判读结果准确性，本发明通过计算机控制自动发卡、自动加样、自动温育、自动判读等过程减少人工参与环节，提高判读准确性，同时达到每小时检测80个样本的速度。

二、妇科检测仪功能结构

妇科检测仪有9大单元，分别是自动供给单元，自动终止液加注单元，自动发卡单元、自动加样单元、自动温育单元、自动检测单元、自动回收但单元、自打印单元。

通过流水线式检测，自动温育、自动传输、自动加样、自动检查大大提高检测效率。

通过步进电机、编码器等电气元件，实现精确取样，并通过计算机控制技术实现加样精度。

通过光学传感器，实现检查结果自动传送至计算机，通过专用算法实现结果判读。

通过计算机软件进行控制，自动生成检测报告。所述自动发卡单元能够一次性放置80片联检卡，在重力作用下依次下落，落入同步带间隙中，随着传输链的运动，联检卡依次落入每个空格中，完成自动发卡功能。自动加样单元采用双轴步进电机（X轴、Z轴）控制，包括X轴步进电机、导轨、滑块）和加样部件，加样部件固定在滑块上，滑块与导轨滑动配合并与X轴电机的同步带固定连接;所述加样部件包括Z轴步进电机、导轨、滑块以及装在滑块上的加样枪及检测系统，滑块与导轨滑动配合并与Z轴电机的同步带固定连接;加样枪具有吸头检测（实时吸头检测，任何时候吸头安装不上、意外掉落可马上报警并暂停，排除故障后，仪器继续运行）、液面探测（保证加样精度并确保能吸到液体，样品不足马上报警并暂停，排除故障后，仪器继续运行）、气泡检测（不会造成误报结果，如果检测到气泡马上报警并暂停，排除故障后，仪器继续运行）、漏液检测（活塞一旦漏气或者遇到不合格吸头出现漏液可报警并暂停，排除故障后，仪器继续运行）。

三、妇科检测仪工作流程

该检测仪采用光学检测技术并结合STM32的单片机，通过计算机软件控制，生成检测报告。改检测仪的自动发卡单元能够同时放置80片联检卡，在传输中依次下落，落入同步带间隙中，随着传输链的运作，联检卡依次进入空格中，完成自动发卡功能。自动加样单元采用了双轴步进电机和加样部件，加样部件往上能够，滑块与导轨相互配合并与x轴电机的同步带固定连接;所以包括Z轴步进电机、导轨、滑块以及装在滑块上的加样枪与导轨滑动配合并与Z轴电机的同步带固定连接;加样检测（实时吸头检测滑动，任何时候吸头安装不上、意外掉落课马上进行故障排除，排除故障后，仪器继续运作）、页面探测（保证家养精度并确认样本，样品不足马上报警并暂停，排除故障后，仪器继续运行）、漏液检测（活塞一旦漏气或者让遇到不合格吸头将即使暂停，排除故障后，仪器继续运行。利用计算机网络，实验结束就可以读取数据并进行打印。

四、结论

通过智能妇科检测仪提升了检测精度和效率，解决了排队时间长、检查项目多花费高等问题，解决了医院检查人工需求大、效率低、误差大等问题，并给女性患者带来了更为便捷的呵护。

参考文献：

[1] 快速染色联合细菌性阴道病检测仪对白带常规的检测效果探究，于新颖，辽宁省东港市中医院，中国医疗器械信息. 2020，26（14）

[2] 血清CA125在妇科疾病诊断中的臨床意义，郑玉莲，长春市妇产医院检验科， 中国实用医药. 2015，10（32）