一种新型黄疸检测仪的研究与设计

发布时间：2020-05-14 08:38

【摘要】：婴儿由于胆红素代谢异常导致血清内胆红素浓度升高而引发黄疸。婴儿只有在住院期间才有条件进行黄疸检测,一种方法是传统的静脉血或微量血的检测法,另一种方法是经皮胆红素检测仪测量法。前一种方法会给婴儿带来一定的痛苦和皮肤伤害,提高婴儿出血和感染的机会,增加医护人员的工作量及难度。后一种方法所用仪器存在体积大,功耗高,功能单一,造价昂贵等缺点,只适合在医院使用,而且大都是医护人员的单次测量和人工判断。两种方法都不便于婴儿出院后的检测监护,使得婴儿健康面临很大的风险。本文首先分析了黄疸检测的原理,比较了几种黄疸检测方法的优缺点,对比不足,提出了一种以颜色传感器为核心的黄疸测量方案。同时,增加软件设计,拓展整个系统的功能,实现婴儿黄疸的全周期检测,自动预警和家庭化使用。在器件选型和电路设计中,基于颜色传感器的使用,在信号采集阶段简化了光学结构,降低了成本、体积和功耗。在其他器件的选择上,除了考虑功能实现外,尽可能选择小体积和低功耗的器件。在软件程序设计中,为了实现对婴儿黄疸存续期间的全周期监控,自动判断异常报警,便于普通家庭使用,在软件中加入黄疸数据图表显示和分析判断功能,根据设定的条件给出分析建议。同时,可以将记录数据传输至网络云端,实现远程诊断或大数据分析。软件功能的加入,不仅对婴儿出院后及偏远地区的新生婴儿监护有很大的帮助,还能实现全国或区域性的婴儿黄疸数据统计和分析等。在前期的实验中,对系统的整体功能进行了测试,初步验证了系统功能,达到了预期效果,为下一步的临床实验奠定了基础。
【图文】：

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由于新生儿很难得到持续的监测和及时的治疗，加之一些家庭对新生儿健康知识逡逑了解不足或缺乏经验也延误了治疗的最佳时机，给家庭带来沉重的伤害，，也给社逡逑会造成了不可弥补的损失。图１－２是新生儿小时胆红素列线图，表示新生儿出生逡逑后黄痕危险区域随时间的变化。逡逑新儿小时ｍ红臬列线阁逡逑２Ｓ邋—邋－Ｊ逦；逦……逦逦逦逦Ｔ邋－－邋ｒ——邋逦逦逦４２８逡逑Ｉ逡逑－逡逑Ｉ逦Ｉ邋Ｉ逡逑：逦逦—逦Ｉ逦逦Ｍ２逡逑？：逦尚危一—逦逡逑ｆ邋（？逦厂邋一＾—邋一逦逦逦逡逑Ｉ逦￣一邋１逡逑＾，０邋＂：逦－．…／／＾邋逦逦；１７１逡逑低危区逡逑＊邋逦逦逦———逦８５逡逑０邋ｉ—邋－－－＇４——邋Ｗ．．一一逦逦逦」０逡逑ａ逦１２邋２４逦３８邋？邋８０邋Ｗ邋Ｗ邋￥８邋１０８邋１？邋１３２邋１４４逡逑射龄〖■？｝、时）逡逑图１－２新生儿小ｔｌ寸胆红素列线图（来源于网络）逡逑近年来，随着社会的发展，医疗水平的提高，医疗模式的转变和经济压力等，逡逑母婴产后住院天数缩短，正常新生儿２－４天出院，导致新生儿黄疸的高峰发生在逡逑出院后。目前Ｈ有Ｋ院、高级月，？中心等大型医疗机构有仪器及丨矢护人员等条件逡逑进行黄疸检测，大部分家庭只有婴儿刚出生时或者有需要住院期间才能得到测量逡逑检测，在离院ｄ丨能凭家长或亲朋的个人经验判断检测。医院的测量方法有两种，逡逑－种是传统的静脉血或微量血的方法，另一种是经皮黄疸检测O)法。前一种方法逡逑主耍分析血清样本中的生化指标

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随着科学技术的发展，传感器、微处理器等技术的更新也日新月异。对比现逡逑有的经皮胆红素检测仪器存在的不足之处，本文设计了一种基于颜色传感器和逡逑ＭＳＰ４３０单片机的婴儿经皮黄疸检测仪。相较现有的黄疸检测仪，存在一定的优逡逑势。逡逑成本低：利用部分市场上现有模块，在实验室画电路板焊接器件，最终的成逡逑品预算经费为１００－２００元，即使实现工业产品化，成本也在百元级。现有成品市逡逑场价达万元级，其租用日均价４０－６０元。逡逑功耗低：本设计采用的ＬＥＩ）光源供电电压２－４Ｖ，工作电流０－１５ｍＡ。颜色传逡逑感器和笮片机等微处理器芯片也是低功耗、超低功耗器件，总体功耗大大降低。逡逑现有成品使用光源为氙气灯，需要升压器将低电压增压至２３０００Ｖ的点火高压启逡逑动，其工作电压需要一直维持在８５Ｖ交流电压。同时，其启动电流为８Ａ左右，逡逑而正常工作的电流也有４Ａ左右。逡逑器件少，结构简单：木设汁的核心为颜色传感器，信号采集部分丨ｕｎ上１）灯逡逑
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH776

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