嵌入式体液理学特性识别技术的研究

发布时间：2020-03-11 18:52

【摘要】：临床检验是医学中一种重要的基础诊断技术,该技术通过感官检查、体格检查、化学检查等检查方法对人体的体液、血液和分泌物进行的物理检查和分析,从而观察发现出机体的病理变化并能对疾病的诊断提供分析与帮助。该技术检查出的结果是支撑诊断、鉴别诊断、甚至确定诊断的重要依据。其中,体液的理学特性检查是观察机体的病理化状况的一种常用技术,是应用于临床检验的一个重要方面,这其中有关体液的理学特性检查就包括了尿颜色、尿浑浊度、尿比重、血液比重、血液粘滞度、粪便颜色等一般检查,现在对这些项目的检查主要依靠感官识别的人工方法,而人工检测存在操作繁琐费时、主观判断性强等缺点,并且在大批量体液样本检测时难于及时发出检验报告且质量不易控制。所以需要合适方法技术来对体液的理学特性进行研究。论文进行了以下研究:1、对体液理学特性的的颜色及浊度检测,利用传感器进行数据收集,再结合颜色空间的转换方法,对体液颜色和浊度进行分析,得出样本的理学特性指标。2、对体液理学特性的比重检测,利用激光照射法进行数据收集,再结合图像处理技术,对体液比重进行分析,得出样本的理学特性指标。3、对体液的理学特性的血液方面进行分析,提出一种合适的血推片检验操作方法,得到合适的样本,从而使血液的理学特性检测得到进一步安全和高效。以上部分涉及到了体液的颜色浊度方面、比重方面、理化特性进行判断和研究,从而减轻由于人眼检验的不稳定性导致结果产生误差的影响。最后再将以上几种检验方式整合利用,设计出合适嵌入式应用系统,使医疗的体液检验的功能集中,操作简单。本文介绍了体液的颜色、比重识别方法,一种基于红细胞压积的血推片参数自适应检测方法,以及Linux操作系统的移植,最后给出了一般驱动程序的开发方法。
【图文】：

要原因是尿液中含有晶体（尿液 pH 值的变化或外界温度的变化造成晶体的形成）。果是病理性混浊，可能是由于尿液中存在白细胞、血红蛋白或细菌等，使尿液中的毛染上蛋白质，核蛋白也会因降水 pH 值的变化而浑浊。本章的主要内容是针对体液的色浊度进行判断，分析并提出了识别的硬件总体结构与软件的总体结构，达到有效判体液颜色浊度的目的，从而为临床体液检验提供更好的帮助。2.1 体液颜色浊度检验需求分析与总体设计2.1.1 颜色浊度检验需求分析有些疾病可以改变尿液的颜色。例如，有深黄色的尿液，如茶的颜色，更常见于性黄疸型肝炎；尿浊、尿少、淋漓，可能是急性尿路感染、膀胱炎；尿色红呈血样，示急性肾小球肾炎、肾结石、肾结核、尿路或肾肿瘤和泌尿系外伤患者尿能反映患者生理指标，尿液样本的一些成分给病人尿液测试模块分析定量临床医生判断疾病将成一个重要的根据[8]。下图 2.1 是从医院采集到的部分样本通过 CCD 拍照存储于电脑内颜色浊度图。

从医院里面采集到的样本有淡黄色、黄色、淡红色等颜色，有微浊、浑浊等浊度，只一小部分，实际情况下的样本颜色浊度，种类应该更多，有无色、乳白色、深黄色、褐色、红色、蓝色、淡绿色等。浊度又可分为清晰透明、轻微浑浊、浑浊（云雾状）、显浑浊四个等级。下面要进行对样本的大量收集，提出合适的硬件软件方案，，实现对本颜色及浊度的同步检测；并能自适应环境光源的变化，进行白平衡处理；对深色或度较大液体自动调节检测光源亮度，实现对样本颜色的精准检测与判定。.1.2 颜色浊度识别硬件总体结构设计如图 2.2 所示的硬件总体结构。主控系统负责吸入样本到检测装置，并通过S232 串口发命令通知本检测模块主控 MCU 启动检测流程；检测完毕后，通过串口接收定结果；并进行一些准备工作包括将样本废液排除装置，清洗管路后，将装置充满清液（无色通透蒸馏水或类似清洗液体）等，然后通过串口发命令通知本检测模块主控CU 启动环境测定流程；MCU 为主控制器，通过接收命令启动检测和环境测试流程，态调节透射光源与反射光源开关及亮度；MCU 通过 I2C 接口，读取颜色传感器感光值，对采集的 R、G、B、C 数据进行处理，实现判定算法。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG148

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本文编号：2586340