便携式指尖血血红蛋白分析仪

[font=宋体] 近年来，由于国内电子技术的发展，以往在医院用大型生化仪器检测的血液许多项目，也能在家中使用便携式检测仪器进行检测了。例如，检测人是否贫血，可以通过便携式血红蛋白检测仪进行检测。但这类仪器远不如便携式血糖检测仪那么普及，人们还是有些不放心。下面采用与医院血液分析仪进行对比检测方法，看看市售优利特[/font]URIT-12[font=宋体]便携式血红蛋白检测仪的准确度。[/font][font=宋体][b]一、仪器[/b][/font]1[font=宋体]、被校验仪器[/font][font=宋体]优利特[/font]URIT-12[font=宋体]便携式血红蛋白检测仪，生产日期[/font]2023[font=宋体]年[/font]3[font=宋体]月。[/font][font=宋体]优利特血红蛋白检测试纸[/font]H12[font=宋体]，生产日期[/font]2023[font=宋体]年[/font]3[font=宋体]月，效期[/font]2024[font=宋体]年[/font]9[font=宋体]月。（注：仪器屏幕上[/font]759[font=宋体]是试纸校对码，不是检测值）[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010852578354_673_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img]2[font=宋体]、对比仪器[/font] [font=宋体]市区某医院[/font][font=宋体]血常规检验仪器[/font][font=宋体]，日本HORIBA公司MICROS 60血液分析仪。[/font][font=宋体][b]二、对比测量方法[/b][/font][font=宋体]同一人，采[/font][font=宋体]新鲜人指尖全血样进行检验。[/font][font=宋体]在医院进行血常规检验后[/font]2[font=宋体]天内，使用被检验仪器进行测量并记录数据。[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010854022056_8326_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010855243654_6682_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][b][font=宋体]三、测量数据对比分析（血红蛋白浓度[/font]g/L[font=宋体]）[/font][/b][font=宋体]根据医学研究，正常人血红蛋白浓度指标与性别及年龄有关：[/font] [font=宋体]成年男性[/font] 120g/L[font=宋体]～160[/font]g/L [font=宋体]成年女性[/font] 110g/L[font=宋体]～150[/font]g/L [font=宋体]新生儿[/font] 170g/L[font=宋体]～200[/font]g/L[font=宋体]关于优利特[/font]URIT-12[font=宋体]血红蛋白检测仪，厂家说明书描述其准确性指标为：在血红蛋白浓度[/font]40g/L[font=宋体]～100[/font]g/L[font=宋体]范围内，绝对偏差应不大于[/font]10g/L[font=宋体]；在血红蛋白浓度[/font]101g/L[font=宋体]～240[/font]g/L[font=宋体]范围内，相对偏差应不大于[/font]10%[font=宋体]。[/font][font=宋体]测量数据对比列表如下：[/font][img=,583,227]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010855573629_6076_1807987_3.jpg!w583x227.jpg[/img] [font=宋体]从检验结果对比，看到这台优利特[/font]URIT-12[font=宋体]便携式血红蛋白检测仪（或这批试纸条）的检测数据与医院的检测数据存在负偏差，平均偏差为[/font][font=宋体]-[/font]8.2[font=宋体]。尽管大多数偏差在厂家自定的范围内（有一例超差，为[/font][font=宋体]-[/font]11[font=宋体]），但是，看起来还是偏大，特别是在贫血标准下限值附近，这些偏差有些让人担心，容易误判。[/font][font=宋体][b]四、使用便携式血红蛋白检测仪测量注意事项[/b][/font][font=宋体] 便携式血红蛋白检测仪的检测原理，是基于干化学检测方法，采用光学反射光度法原理。作为便携式检验仪器，其光学传感器的检测精度比起大型仪器有一定的差距，检验结果受到干扰的因素比较多，操作的要求要高一些。[/font] [font=宋体]平时，电池应保持电量充足，存放在[/font]0[font=宋体]～30℃[/font][font=宋体]干燥阴凉地方，轻拿轻放，不在强光直射下使用，不使用过期试纸条。[/font] [font=宋体]在家里首次使用便携式血红蛋白检测仪时，有条件的，最好与医院血常规检验数据进行比对[/font][font=宋体]，或利用一月内的体检报告中的血液检测数据进行对比[/font][font=宋体]。若相差[/font]3%[font=宋体]范围，可以接受。通过检测数据对比，看看家中的便携式血红蛋白检测仪是正偏差还是负偏差？偏差多少？检测时，对检测值相应增加或减少，这样得到的修正结果更准确。[/font] [font=宋体]每年最好与医院的检测报告对比一次，发现误差过大且没有规律，应返厂维修。[/font][font=宋体][b]五、使用感受和建议[/b][/font] [font=宋体]便携式血红蛋白检测仪作为[/font]POCT[font=宋体]（“床边检验”或“即时检验”）仪器，开始进入家庭。其使用操作过程与血糖仪相似，比较容易上手。但由于取血量较多，掌握滴血过程还要多练习几次。[/font] [font=宋体]试纸条最小封装是[/font]25[font=宋体]张[/font]/[font=宋体]筒[/font][font='Arial','sans-serif']×[/font]2[font=宋体]，一旦开封，厂家建议在一个月内使用完。意味着，超出一个月时间，试纸条上的化学物质与长时间空气接触后，会发生化学反应，致使检验结果的准确性发生变化。对于家庭来讲，贫血病人的恢复是一个漫长的过程（数月或半年[/font][font=宋体]～一年时间[/font][font=宋体]），最多是半个月测量一次。在家中不需要像血压计、血糖仪那样频繁使用。这个数量太多，一个月内，一个人根本用不完，更适合幼儿园、学校或乡镇卫生院筛查使用。[/font][font=宋体] 个人觉得试纸条封装有[/font]4[font=宋体]张[/font]/[font=宋体]筒[/font][font='Arial','sans-serif']×[/font]5[font=宋体]小规格更适合个人使用。开封后的保值期能有[/font]3[font=宋体]个月为好，这需要在试纸条筒内的防氧化吸湿剂上下功夫进行技术研发。[/font][font=宋体] 由于家用便携式血红蛋白检测仪检测的准确度波动较大，不能作为诊断贫血病的唯一依据，只能作为参考。当检测值接近贫血病上下限指标时，应及时到医院进行复查。[/font][font=宋体] 目前，基层医院便民门诊血常规检验的费用很低，便民门诊挂号费[/font][font='Times New Roman','serif']1[/font][font=宋体]元，血常规检验项目[/font][font='Times New Roman','serif']10[/font][font=宋体]元/次，[/font][font='Times New Roman','serif']15[/font][font=宋体]分钟即可取结果。家用便携式血红蛋白检测仪及试纸的市场价格较高。个人建议，对大多数人，没有必要购买仪器及在家自测血红蛋白浓度。[/font]

[font=宋体] 近年来，由于电子技术和电化学试纸技术的进步，国产POCT（Point of care test，即时检验，又称床边检验）仪器品种上市增多，血红蛋白浓度也可以方便地在家中用便携式仪器进行测量了，对于贫血病患者来说是一个福音。本文拆解优利特一款便携式血红蛋白分析仪，解析电路结构，为正确使用和维修提供帮助。[/font][font=宋体][b]一、仪器基本情况[/b] 广西桂林优利特医疗电子有限公司生产，型号URIT-12。直接显示人体内血红蛋白含量和血细胞压积，可快速完成检测。无需手动校正，不同批号试纸只需插入该试纸CODE卡，仪器自动更换代码。[/font][font=宋体]下图检测窗口的绿光，是内部520nm高亮LED发出的检测光：[/font][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010906317330_1037_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img] [/font][font=宋体]检测时的照片：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010907136257_5413_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]取出试纸片，背面的反应色块上是[/font][font=宋体][back=white]棕红色的反应物氰化高铁血红蛋白：[/back][/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010907341079_4231_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][b]二、仪器测量原理[/b][align=left][font=宋体] 仪器与专用试纸条配套使用，通过测量试纸条反射光强度，定量检测血液中血红蛋白（[/font]HGB[font=宋体]）浓度。其原理是：一次性试纸条上的化学品涂层中含有溶胞剂及反应化学物质，当被测指尖血滴到试纸上，溶胞剂破解红细胞后，反应物质与其中的血红蛋白发生反应，试纸颜色发生变化。试纸颜色变化深浅与血红蛋白浓度相关，在波长[/font]520nm LED[font=宋体]照射下，用硅光电池测量试纸条反应终点的反光强度，经[/font]MCU[font=宋体]数据处理后，显示为血红蛋白浓度值。[/font][/align][font=宋体] 试纸条上[/font][font=宋体]反应色块的[/font][font=宋体]主要反应物质：高铁氰化钾，表面活性剂曲拉通。曲拉通起到[/font][font=宋体]溶胞剂作用，让血红蛋白从红细胞中释放出来，与[/font][font=宋体]高铁氰化钾反应生成[/font][font=宋体][back=white]氰化高铁血红蛋白（棕红色），它是一种非常稳定的血红蛋白衍生物，血液中的各种血红蛋白成分均能被转化，其吸收峰为540nm左右。[/back][/font][font=宋体][b]三、拆机[/b][/font][font=宋体]取下仪器下面盖板，看见内部的“SET”键和PD（检测器）：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010912540877_8931_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]PD上面有一小块红外截止滤镜（泛红光），防红外干扰。旁边的小圆孔内是520nm高亮LED，工作时发出检测光：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010913209777_4784_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]仪器背面，有工厂出厂商标：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010915071431_3168_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]卸下电池盖，装有两枚日本原产maxell CR2032锂电池，电量高，比较耐用：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010915308198_5689_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]拆开试纸代码卡，内部只有一枚芯片：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010915529522_2600_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]芯片型号24C02，是I2C接口串行E2PROM存储芯片，内部写有试纸批号数据，供仪器自动校正使用：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010916176537_8204_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]仪器是卡口结构，用小刀拨开，取出电路板：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010916458952_4776_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010917212870_868_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010917475022_3461_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]电路板侧面的通讯孔、试纸代码插槽：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010918147194_539_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]电路板上元件分布，由于采用了MCU，元件不多，比较简洁：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010918440117_8499_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体][b]四、主要电子元件及功能[/b][/font][font=宋体]下面电路板上，U1是TI（美国德州仪器）公司的2432C，E2PROM存储芯片，存储试纸数据或检测结果，供MCU分析计算用或查询以往检测结果。U4是[color=black][back=white]TI [/back][/color]公司[color=black][back=white]贴片模数转换芯片[/back][/color]D571[color=black][back=white]，[/back][/color][color=black][back=white]封装SOT23-6，将光电池输出的模拟电信号转变为数字信号，送入MCU[/back][/color]分析计算用。[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010919491011_8981_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]下面电路板上，U2是TI（美国德州仪器）公司的[color=black][back=white]M430FE427[/back][/color][color=black][back=white]微控制芯片（MCU），封装[/back][/color][color=#333333][back=white]TQFP-64[/back][/color][color=#333333][back=white]，是主控芯片，内置本机程序及液晶显示屏驱动。[/back][/color]U3-ADNN是电源管理芯片。CRYSTA EAMD是晶振，为MCU提供时钟基准。[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010920361712_1183_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]卸下电路板与液晶面板固定螺丝，将二者分离开：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010921135797_2257_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]这一面没有元件，LCD与电路板用导电橡胶条连接：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010922114891_9083_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]红外截止滤镜片嵌在塑料板上，旁边的小圆孔是LED导光孔：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010923114231_1077_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]看见光源520nm高亮LED及PD（硅光电池检测器）的真面目：[/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010923331469_1690_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体]该机电路原理框图如下：[/font][img=,690,394]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308010924008044_1154_1807987_3.png!w690x394.jpg[/img][font=宋体][b]仪器电路工作原理：[/b]开机前，插入试纸代码卡，按下开关键，仪器自动读取代码卡中的信息并向机器内部传输数据，屏幕显示代码值（应与试纸筒上的代码一致），然后自动关机，取下代码卡。再次按下开关键，根据屏幕提示，插入试纸片，仪器读取试纸片反应色块的白底后，判断为有效试纸，待屏幕出现滴血提示，取指尖血滴入试纸反应区，几秒钟后，待试纸反应区生成[/font][font=宋体][back=white]氰化高铁血红蛋白（棕红色），MCU发出读取检测头数据指令，520nm高亮LED对试纸反应色块发出闪烁光，试纸反应色块的反射光被PD（硅光电池检测器）接受，其电信号经模数转换后，送入MCU进行分析计算，结果由LCD液晶显示屏显示出来。其余按键用于查阅以前检测结果和进行时间、亮度等参数设置。[/back][/font][font=宋体][b]结束语：[/b]通过拆解，了解到[/font][font=宋体]该仪器属于单光束分光光度计。检测器（PD）采用硅光电池，光源采用[/font]520nm [font=宋体]高亮[/font][font=宋体]LED[/font][font=宋体]，为固定波长吸光度测量方式。如果采用最新的[/font][font=宋体]智能光敏传感器[/font][font=宋体]，[/font][font=宋体]在一块芯片上集成信号调理、模数转换、跨导运放等电路，[/font][font=宋体]会进一步简化电路，[/font][font=宋体]使仪器精度及可靠性大大提高，缩小与进口仪器的差距，性价比会得到进一步提升。[/font][font=宋体]用过的试纸片不能乱丢，应妥善处置。避免老人、小孩接触玩耍受到污染。[/font][font=宋体]（由于不是厂家设计人员，难免没有错误，欢迎指正。）[/font]