本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及腹膜透析出液中葡萄糖成分的檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
：腹膜透析過(guò)程是利用腹膜的半透膜特性，向腹腔內(nèi)規(guī)律、定時(shí)注入透析液，借助溶質(zhì)濃度梯度和滲透梯度，通過(guò)彌散、對(duì)流和超濾的原理，以清除體內(nèi)潴留的代謝廢物和過(guò)多水分，糾正酸中毒和電解質(zhì)紊亂，同時(shí)通過(guò)透析液補(bǔ)充所需要的物質(zhì)。腹膜透析運(yùn)用于臨床治療急慢性腎衰竭及中毒已有近80年歷史。葡萄糖是目前腹膜透析液中最廣泛、最常用的滲透劑之一。葡萄糖濃度對(duì)腹膜透析的過(guò)程中水、電解質(zhì)平衡以及廢物排除具有重要的影響，可作為腹膜透析效果/控制的重要評(píng)價(jià)/參考指標(biāo)，尤其對(duì)于糖尿病患者而言，及時(shí)檢測(cè)腹膜透析出液中葡萄糖濃度更是至關(guān)重要。因此，面向快速、動(dòng)態(tài)檢測(cè)腹膜透析出液檢測(cè)葡萄糖需求，開(kāi)發(fā)與腹膜透析機(jī)聯(lián)用的葡萄糖檢測(cè)設(shè)備就顯得尤其重要。目前，多通過(guò)大型檢測(cè)設(shè)備，例如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)或高效液相色譜(HPLC)對(duì)透析液中的葡萄糖濃度進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)備成本高，費(fèi)用高、體積大，難以實(shí)現(xiàn)高頻率、動(dòng)態(tài)的、便攜化的使用。這與當(dāng)前發(fā)展的自動(dòng)化，便攜，可家用的腹膜透析機(jī)所提供給患者的便利也是相違背的。另外一方面，單純對(duì)于檢測(cè)葡萄糖而言，文獻(xiàn)也報(bào)道有采用熒光法、化學(xué)法檢測(cè)血液，食物或工業(yè)反應(yīng)溶液中的葡萄糖濃度。市面上有低成本的，相對(duì)便利的葡萄糖檢測(cè)試紙和小型電化學(xué)傳感器，但是傳感器探頭都是不能反復(fù)使用的，是一種需要每次測(cè)量后更換的消耗型測(cè)試方法?，F(xiàn)有裝置和方法，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)腹膜透析出液中葡萄糖成分的智能化、自動(dòng)化連續(xù)測(cè)量，無(wú)形中增加了患者、醫(yī)護(hù)人員的工作量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于檢測(cè)腹膜透析出液中葡萄糖濃度的自動(dòng)化檢測(cè)裝置以及方法，解決了現(xiàn)有的裝置和方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)腹膜透析出液中葡萄糖成分的智能化、自動(dòng)化連續(xù)測(cè)量的問(wèn)題。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：該自動(dòng)化檢測(cè)裝置包括：與腹膜透析機(jī)下位端串聯(lián)的葡萄糖電化學(xué)自動(dòng)化檢測(cè)儀，傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)界面模塊、繼電器模塊、電源模塊、儲(chǔ)液模塊以及連接管路。葡萄糖電化學(xué)自動(dòng)化檢測(cè)儀包括實(shí)現(xiàn)對(duì)腹膜透析引出液(廢液)進(jìn)行自動(dòng)化取樣的模塊和檢測(cè)的模塊。其中，自動(dòng)化取樣模塊包括：與腹膜透析機(jī)的透析液出口連接的取樣口以及樣液泵，取樣口的一端連接至樣液泵的上端，樣液泵的下端與檢測(cè)池上端的第一開(kāi)口連接。自動(dòng)化檢測(cè)模塊包括：檢測(cè)池，檢測(cè)池中設(shè)置有葡萄糖電化學(xué)傳感器探頭、液位計(jì)以及攪拌器。檢測(cè)池的底部設(shè)有一排液孔，與排液泵連接，葡萄糖電化學(xué)傳感器探頭與液位計(jì)連接至傳感器數(shù)據(jù)采集模塊。其中，傳感器數(shù)據(jù)采集模塊中包括記錄電流的軟、硬件模塊。儲(chǔ)液模塊包括：標(biāo)液罐、底液罐、清洗液罐，標(biāo)液罐與標(biāo)液泵的一端連接，標(biāo)液泵的另一端與檢測(cè)池上端的第二開(kāi)口連接；底液罐與底液泵的一端連接，底液泵的另一端與檢測(cè)池上端的第三開(kāi)口連接；清洗液罐與清洗液泵的一端連接，清洗液泵的另一端與檢測(cè)池上端的第四開(kāi)口連接。人機(jī)界面模塊分別與腹膜透析機(jī)、繼電器模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊相互連接，人機(jī)界面模塊中包括相應(yīng)的計(jì)算模塊。所述電源模塊中設(shè)置有用于恒定電壓的恒電位儀。本發(fā)明還提出了一種利用上述自動(dòng)化檢測(cè)裝置檢測(cè)腹膜透析出液中葡萄糖濃度的方法，具體步驟如下：(1)通過(guò)取樣口將從腹膜透析機(jī)中排出的透析出液自動(dòng)抽取至樣液泵中，而后泵入檢測(cè)池實(shí)現(xiàn)樣品液管路中的殘留液置換；(2)將標(biāo)液罐中的標(biāo)液由標(biāo)液泵泵入檢測(cè)池中，實(shí)現(xiàn)標(biāo)液管路中的殘留液置換；(3)將檢測(cè)池中殘留的液體經(jīng)排液孔排出后，通入清洗液進(jìn)行清洗，清洗完成后將殘留的清洗液通過(guò)排液孔排出；(4)將底液罐中的底液由底液泵泵入檢測(cè)池中，啟動(dòng)電源模塊中的恒電位儀，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊記錄背景電流I0；(5)通過(guò)取樣口將從腹膜透析機(jī)中排出的透析出液自動(dòng)抽取至樣液泵中，而后泵入檢測(cè)池，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊記錄樣品電流I1；(6)將標(biāo)液罐中的標(biāo)液由標(biāo)液泵泵入檢測(cè)池中，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊記錄標(biāo)液電流I2，而后通過(guò)排液孔將檢測(cè)池中混合溶液排出；(7)通入清洗液對(duì)檢測(cè)池進(jìn)行清洗，清洗完成后將殘留的清洗液通過(guò)排液孔排出。檢測(cè)過(guò)程中在電化學(xué)傳感器探頭上產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)于底液、樣品液、標(biāo)液的電流信號(hào)，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊和人機(jī)界面模塊進(jìn)行采集、計(jì)算、記錄、判斷和存儲(chǔ)并于屏幕顯示或發(fā)送至腹膜透析機(jī)中。本發(fā)明中采用的葡萄糖定量計(jì)算公式為：C樣＝K*C標(biāo)*V標(biāo)*(I1-Io)/V樣/(I2-I1)其中，C樣，C標(biāo)分別代表樣液和標(biāo)液濃度；V樣，V標(biāo)分別代表樣液和標(biāo)液體積；K代表體積校正系數(shù)，為0.2～5之間。測(cè)量前先行設(shè)定具體的C標(biāo)和K值，V樣，V標(biāo)則通過(guò)液位計(jì)進(jìn)行控制和測(cè)定。本發(fā)明所采用的人機(jī)界面可以通過(guò)按鍵、旋鈕、顯示器等設(shè)置檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)次數(shù)、檢測(cè)頻率、查看歷史記錄，也可以進(jìn)入工程師設(shè)置界面進(jìn)行詳細(xì)參數(shù)設(shè)置等；腹膜透析機(jī)通過(guò)通訊端口與人機(jī)界面相連并與之交互信息。使用者只需設(shè)定好啟動(dòng)，設(shè)備就會(huì)在每次腹膜透析機(jī)排出腹膜透析液時(shí)，自動(dòng)化的取樣、檢測(cè)分析、記錄，儲(chǔ)存并反饋于腹膜透析機(jī)。本發(fā)明采用多次反復(fù)使用的葡萄糖電化學(xué)傳感器探頭，其由負(fù)載電化學(xué)再生有納米氧化銅/鎳催化劑的工作電極，負(fù)載有銀/氯化銀的參比電極，金屬鎳輔助電極構(gòu)成的傳感器探頭。該傳感器探頭中無(wú)使用條件苛刻，易中毒的生物酶，不易污染，通過(guò)定期變換電位能夠電化學(xué)再生，因而壽命長(zhǎng)，可重復(fù)使用(使用次數(shù)≥200次)。當(dāng)腹膜透析機(jī)種的透析出液進(jìn)入檢測(cè)池后，該傳感器可以在3～5s內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流響應(yīng)。本發(fā)明的技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果包括：(1)采用本發(fā)明的檢測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)腹膜透析機(jī)中排出的透析出液中葡糖糖成分的智能化、自動(dòng)化連續(xù)測(cè)量，有利于患者、患者家屬或護(hù)士低成本、便捷和及時(shí)的把握腹膜透析過(guò)程。(2)采用液位計(jì)便于對(duì)檢測(cè)池內(nèi)的液位高度進(jìn)行控制。在液位達(dá)到指定高度后，會(huì)輸出高平電位，人機(jī)模塊據(jù)此控制進(jìn)液泵閥的通斷。(3)采用數(shù)控變速泵在不同階段控制不同泵速，達(dá)到縮短檢測(cè)時(shí)間和提高樣品液、標(biāo)液注入準(zhǔn)確度的目的。(4)所采用的傳感器探頭可重復(fù)使用(使用次數(shù)≥200次)。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明與腹膜透析機(jī)聯(lián)用的葡萄糖檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記：1-取樣口，2-樣液泵，3-檢測(cè)池，4-葡萄糖電化學(xué)傳感器探頭，5-液位計(jì)，6-攪拌器，7-排液泵，8-傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，9-繼電器模塊，10-人機(jī)界面模塊，11-電源模塊，12-標(biāo)液罐，13-底液罐，14-清洗液罐，15-標(biāo)液泵，16-底液泵，17-清洗液泵，18-廢液圖2是本發(fā)明與腹膜透析機(jī)聯(lián)用的葡萄糖檢測(cè)方法流程示意圖。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的用于與腹膜透析機(jī)聯(lián)用的葡萄糖檢測(cè)裝置及方法實(shí)施過(guò)程進(jìn)行描述。如圖1所示，該用于檢測(cè)腹膜透析出液中葡萄糖濃度的自動(dòng)化檢測(cè)裝置包括：與腹膜透析機(jī)下位端串聯(lián)的葡萄糖電化學(xué)自動(dòng)化檢測(cè)儀，傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8、人機(jī)界面模塊10、繼電器模塊9、電源模塊11、儲(chǔ)液模塊以及連接管路。葡萄糖電化學(xué)自動(dòng)化檢測(cè)儀包括實(shí)現(xiàn)對(duì)腹膜透析引出液(廢液)進(jìn)行自動(dòng)化取樣的模塊和自動(dòng)化檢測(cè)的模塊。自動(dòng)化取樣模塊包括：與腹膜透析機(jī)的透析液出口連接的取樣口1以及樣液泵2，取樣口1的一端連接至樣液泵2的上端，樣液泵2的下端與檢測(cè)池3上端的第一開(kāi)口連接。自動(dòng)化檢測(cè)模塊包括：檢測(cè)池3，檢測(cè)池3中設(shè)置有葡萄糖電化學(xué)傳感器探頭4、液位計(jì)5以及攪拌器6。檢測(cè)池3的底部設(shè)有一排液孔，與排液泵7連接，葡萄糖電化學(xué)傳感器探頭4與液位計(jì)5連接至傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8。其中，傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8中包括記錄電流的軟、硬件模塊。儲(chǔ)液模塊包括：標(biāo)液罐12、底液罐13、清洗液罐14，標(biāo)液罐12與標(biāo)液泵15的一端連接，標(biāo)液泵15的另一端與檢測(cè)池3上端的第二開(kāi)口連接；底液罐13與底液泵16的一端連接，底液泵16的另一端與檢測(cè)池3上端的第三開(kāi)口連接；清洗液罐14與清洗液泵17的一端連接，清洗液泵17的另一端與檢測(cè)池3上端的第四開(kāi)口連接。人機(jī)界面模塊10分別與腹膜透析機(jī)、繼電器模塊9、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8、電源模塊11相互連接，人機(jī)界面模塊10中包括相應(yīng)的計(jì)算模塊。所述電源模塊11中設(shè)置有用于恒定電壓的恒電位儀。如圖2所示，利用上述自動(dòng)化檢測(cè)裝置檢測(cè)腹膜透析出液中葡萄糖濃度的方法具體的步驟如下：(1)通過(guò)取樣口1將從腹膜透析機(jī)中排出的透析出液自動(dòng)抽取至樣液泵2中，而后泵入檢測(cè)池3實(shí)現(xiàn)樣品液管路中的殘留液置換；(2)將標(biāo)液罐2中的標(biāo)液由標(biāo)液泵15泵入檢測(cè)池中，實(shí)現(xiàn)標(biāo)液管路中的殘留液置換；(3)將檢測(cè)池3中殘留的液體經(jīng)排液孔排出后，通入清洗液進(jìn)行清洗，清洗完成后將殘留的清洗液通過(guò)排液孔排出；(4)將底液罐13中的底液由底液泵16泵入檢測(cè)池3中，啟動(dòng)電源模塊11中的恒電位儀，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8記錄背景電流I0；(5)通過(guò)取樣口1將從腹膜透析機(jī)中排出的透析出液自動(dòng)抽取至樣液泵2中，而后泵入檢測(cè)池3，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8記錄樣品電流I1；(6)將標(biāo)液罐12中的標(biāo)液由標(biāo)液泵15泵入檢測(cè)池3中，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊8記錄標(biāo)液電流I2；而后通過(guò)排液孔將檢測(cè)池3中混合溶液排出；(7)通入清洗液對(duì)檢測(cè)池3進(jìn)行清洗，清洗完成后將殘留的清洗液通過(guò)排液孔排出。檢測(cè)過(guò)程中在電化學(xué)傳感器探頭上產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)于底液、樣品液、標(biāo)液的電流信號(hào)，通過(guò)傳感器電控模塊和人機(jī)界面模塊進(jìn)行采集、計(jì)算、記錄、判斷和存儲(chǔ)并于屏幕顯示或發(fā)送至腹膜透析機(jī)中。針對(duì)一組實(shí)驗(yàn)三個(gè)樣品記錄的I0，I1和I2如下表1所示：樣品I0I1I2樣品17211293樣品26165249樣品37253337依據(jù)本發(fā)明中采用的葡萄糖定量計(jì)算公式：C樣＝K*C標(biāo)*V標(biāo)*(I1-Io)/V樣/(I2-I1)本組實(shí)驗(yàn)所采用的裝置和方法中，標(biāo)液濃度C標(biāo)為10mM；V樣為100μL；V標(biāo)為200μL；體積校正系數(shù)K為0.99。屏幕顯示三個(gè)樣品的C樣分別為49mM，37.5mM和58mM，與真實(shí)值誤差均在5％以內(nèi)。可見(jiàn)，采用本發(fā)明的自動(dòng)化檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法對(duì)于腹膜透析出液中葡萄糖濃度的檢測(cè)精度高。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。此外，本發(fā)明中未進(jìn)行詳述的技術(shù)均為本領(lǐng)域的公知技術(shù)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3