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唐氏综合征产前筛查测试系统的研究与设计

黄心宇  
【摘要】:我国是唐氏综合征患儿的高发国家,为提高我国出生人口的素质,急需开展唐氏综合征的产前筛查工作以降低此类患儿的出生几率。但是由于目前我国开展唐氏综合征产前筛查的设备主要依赖进口,设备昂贵、测试成本高、操作步骤复杂、需凑足一定人份才可检测,不适合在广大基层医院使用,因而至今还无法在全国范围内推广。 鉴于以上原因,本文提出将金免疫层析定量技术应用于唐氏综合征产前筛查的新思路,并对唐氏综合征产前筛查测试系统进行研究与设计。该测试系统对金标试条测试信号进行光电转换、信号处理和计算机建模,最后通过筛查软件得出被测孕妇怀有唐氏综合征胎儿的风险率。整个系统成本低廉、操作简便快速、可单人份检测,适合在广大基层医院使用。 本文的主要研究工作如下: (1) 简要介绍了唐氏综合征及其国内外进行唐氏综合征产前筛查的现状。 (2) 在比较当前国内外唐氏综合征产前筛查的定量测试技术的基础上,尝试将符合我国国情的金免疫层析定量测试技术应用于唐氏综合征的筛查系统中。 (3) 通过金免疫层析法将被测样本的浓度变化转化为金标试条测试线的颜色变化,在此基础上进行基于CCD的光电传感装置设计,进一步将测试线的颜色变化转换成电信号的变化。 (4) CCD信号经硬件电路降噪处理后,进入DSP进行A/D转换、中值滤波二次降噪、Haar小波变换提取测试线位置等处理后,最终得到测试信号的O.D.(光密度)值。 (5) 在计算机中采用三次样条法拟合出标准品浓度与测试信号O.D.值之间的刻度曲线,建立O.D.值与浓度的关系模型。 (6) 硬件系统测试得到的O.D.值通过串口传送到计算机中,通过事先建立的模型曲线转换为对应浓度。根据此测试样本的浓度值,结合唐氏综合征的特点编制相应的计算机筛查软件,实现综合分析、保存、打印、给出检测报告等功能。 (7) 为了检验设计的测试系统测试结果的准确性,用此系统在山东省济宁市妇幼保健医院对百余份血清做临床实验,所测结果与实际情况符合较好,表明本测试系统具有一定的实用性。


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