血液與尿液成分的多光程光譜法檢測(cè).pdf

1、光譜分析方法以其靈敏、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。血液和尿液的成分含量是判斷人體健康狀況的客觀(guān)依據(jù)，低成本血液和尿液成分快速檢測(cè)方法具有重要的學(xué)術(shù)意義和社會(huì)價(jià)值?；诙喙獬坦庾V比單一光程光譜能夠提供更多樣本成分含量信息從而提高測(cè)量精度的理論，對(duì)多光程光譜法血液及尿液成分檢測(cè)進(jìn)行了初步研究和探索。
　　 設(shè)計(jì)并搭建了自動(dòng)多光程光譜檢測(cè)系統(tǒng)以獲得多光程光譜數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)由自動(dòng)微位移裝置、光譜儀和微機(jī)(上位機(jī))構(gòu)成，通

2、過(guò)編寫(xiě)的上位機(jī)VB.net程序及微控制器控制程序協(xié)同工作，精確控制自動(dòng)微位移裝置微小位移，實(shí)現(xiàn)了多光程光譜數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。
　　 在血液成分含量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，采集200例血清樣本近紅外多光程光譜數(shù)據(jù)，并對(duì)樣本葡萄糖、總膽固醇、總蛋白、白蛋白含量進(jìn)行建模分析，r2分別為0.8686、0.9432、0.8953和0.8993，RMSEP分別為0.6792mmol/L、0.2064mmol/L、2.8469g/L，和1.7942g/L。

3、多光程光譜提取特征波長(zhǎng)的初步研究表明光程分段挑選波長(zhǎng)方法的建模效果最優(yōu)，可將光譜數(shù)據(jù)維數(shù)縮減為原始數(shù)據(jù)的1/40，對(duì)多光程光譜降維方法的研究有一定的積極意義。
　　 在光譜尿液成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，選擇腎臟損傷敏感指標(biāo)尿微量白蛋白作為檢測(cè)對(duì)象。采集標(biāo)準(zhǔn)品配制的27個(gè)尿樣和207例實(shí)際尿樣多光程可見(jiàn)-近紅外光譜信息。配制尿樣使用可見(jiàn)-近紅外雙波段多光程光譜建立的回歸模型優(yōu)于使用單一波段建模，r2達(dá)0.9905，最大預(yù)測(cè)絕對(duì)誤差為7.56

4、mg/L。實(shí)際尿樣建模中充分考慮光譜數(shù)據(jù)的非線(xiàn)性因素，使用PLS-ANN聯(lián)立建模，r2為0.9511，RMSEP為5.02 mg/L，提高了定量分析精度。
　　 課題設(shè)計(jì)自動(dòng)多光程檢測(cè)系統(tǒng)以減小誤操作發(fā)生的幾率，提高了實(shí)驗(yàn)效率和準(zhǔn)確度，具有良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，并通過(guò)初步對(duì)多光程光譜數(shù)據(jù)建模分析、特征提取等數(shù)據(jù)挖掘手段的研究，可以較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)血液中葡萄糖、總膽固醇、總蛋白、白蛋白四種成分和尿液中微量白蛋白的含量，為進(jìn)一步探索血