基于光學檢測的智能婦科檢測儀設計

劉夢 王雪偉 張仲婕 王宇彤 張功民

摘要：為給女性帶來更多的呵護與健康，降低醫院檢驗人員工作強度大、效率低、誤差大問題，盡早明確患者所感染病原體的類型對診斷其病情和對其進行對癥治療具有重要的作用。

關鍵詞：婦科疾病;光學檢測;光學檢測

一、國內外發展現狀對比

國內目前外已逐步開始采用陰道生化標志物的檢測方法診斷婦科炎癥（其中以酶活性定最為常用），并且將幾種檢測項目結合起來成為多項檢測試劑盒。采用多項檢測試劑盒檢測與傳統檢測方法相比有很大改善，如：操作更便捷、檢測更快速等。但目前的試劑盒都由人工操作，因此難免出現加樣不均勻、檢測時間把握不當等人為操作誤差，另外，酶顯色反應的結果通過人工肉眼判讀也會存在較大的偏差。因此得出的結論是：現有的人工檢測方法效率太低、判斷結果不準確，無法滿足社會的需求。2019 年《中國衛生組織關于婦科疾病的調查報告》中提出，世界上有80%的女性在一生中會患有不同程度的科疾病，在中國更是高達9.6%，平均每3分鐘就有個病例產生。

采用陰道炎七聯檢測試劑盒檢測法進行病原體檢測法進行病原體檢測所的檢測結果的評價標準：（1）加德納質感染，樣本中脯氨酸氨基肽酶和唾液酸苷酶均呈現陽性（2）假絲酵母菌感染。樣本中脯氨酸氨基肽酶和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶均呈陽性，且樣本稀釋液的PH值≤4.6。（3）滴蟲感染。樣本中N-乙酰氨基葡萄糖苷酶呈陽性，且樣本稀液的PH值> 4.6。

為了克服傳統的人工檢測方法效率太低、判斷結果不準確的缺點提高檢測效提高判讀結果準確性，本發明通過計算機控制自動發卡、自動加樣、自動溫育、自動判讀等過程減少人工參與環節，提高判讀準確性，同時達到每小時檢測80個樣本的速度。

二、婦科檢測儀功能結構

婦科檢測儀有9大單元，分別是自動供給單元，自動終止液加注單元，自動發卡單元、自動加樣單元、自動溫育單元、自動檢測單元、自動回收但單元、自打印單元。

通過流水線式檢測，自動溫育、自動傳輸、自動加樣、自動檢查大大提高檢測效率。

通過步進電機、編碼器等電氣元件，實現精確取樣，并通過計算機控制技術實現加樣精度。

通過光學傳感器，實現檢查結果自動傳送至計算機，通過專用算法實現結果判讀。

通過計算機軟件進行控制，自動生成檢測報告。所述自動發卡單元能夠一次性放置80片聯檢卡，在重力作用下依次下落，落入同步帶間隙中，隨著傳輸鏈的運動，聯檢卡依次落入每個空格中，完成自動發卡功能。自動加樣單元采用雙軸步進電機（X軸、Z軸）控制，包括X軸步進電機、導軌、滑塊）和加樣部件，加樣部件固定在滑塊上，滑塊與導軌滑動配合并與X軸電機的同步帶固定連接;所述加樣部件包括Z軸步進電機、導軌、滑塊以及裝在滑塊上的加樣槍及檢測系統，滑塊與導軌滑動配合并與Z軸電機的同步帶固定連接;加樣槍具有吸頭檢測（實時吸頭檢測，任何時候吸頭安裝不上、意外掉落可馬上報警并暫停，排除故障后，儀器繼續運行）、液面探測（保證加樣精度并確保能吸到液體，樣品不足馬上報警并暫停，排除故障后，儀器繼續運行）、氣泡檢測（不會造成誤報結果，如果檢測到氣泡馬上報警并暫停，排除故障后，儀器繼續運行）、漏液檢測（活塞一旦漏氣或者遇到不合格吸頭出現漏液可報警并暫停，排除故障后，儀器繼續運行）。

三、婦科檢測儀工作流程

該檢測儀采用光學檢測技術并結合STM32的單片機，通過計算機軟件控制，生成檢測報告。改檢測儀的自動發卡單元能夠同時放置80片聯檢卡，在傳輸中依次下落，落入同步帶間隙中，隨著傳輸鏈的運作，聯檢卡依次進入空格中，完成自動發卡功能。自動加樣單元采用了雙軸步進電機和加樣部件，加樣部件往上能夠，滑塊與導軌相互配合并與x軸電機的同步帶固定連接;所以包括Z軸步進電機、導軌、滑塊以及裝在滑塊上的加樣槍與導軌滑動配合并與Z軸電機的同步帶固定連接;加樣檢測（實時吸頭檢測滑動，任何時候吸頭安裝不上、意外掉落課馬上進行故障排除，排除故障后，儀器繼續運作）、頁面探測（保證家養精度并確認樣本，樣品不足馬上報警并暫停，排除故障后，儀器繼續運行）、漏液檢測（活塞一旦漏氣或者讓遇到不合格吸頭將即使暫停，排除故障后，儀器繼續運行。利用計算機網絡，實驗結束就可以讀取數據并進行打印。

四、結論

通過智能婦科檢測儀提升了檢測精度和效率，解決了排隊時間長、檢查項目多花費高等問題，解決了醫院檢查人工需求大、效率低、誤差大等問題，并給女性患者帶來了更為便捷的呵護。

參考文獻：

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