血液與尿液成分的多光程光譜法檢測.pdf

1、光譜分析方法以其靈敏、快速、準(zhǔn)確的檢測特點，在各個領(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依據(jù)，低成本血液和尿液成分快速檢測方法具有重要的學(xué)術(shù)意義和社會價值。基于多光程光譜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量精度的理論，對多光程光譜法血液及尿液成分檢測進(jìn)行了初步研究和探索。
　　 設(shè)計并搭建了自動多光程光譜檢測系統(tǒng)以獲得多光程光譜數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)由自動微位移裝置、光譜儀和微機(jī)(上位機(jī))構(gòu)成，通

2、過編寫的上位機(jī)VB.net程序及微控制器控制程序協(xié)同工作，精確控制自動微位移裝置微小位移，實現(xiàn)了多光程光譜數(shù)據(jù)的自動采集。
　　 在血液成分含量檢測實驗中，采集200例血清樣本近紅外多光程光譜數(shù)據(jù)，并對樣本葡萄糖、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的初步研究表明光程分段挑選波長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實驗中，選擇腎臟損傷敏感指標(biāo)尿微量白蛋白作為檢測對象。采集標(biāo)準(zhǔn)品配制的27個尿樣和207例實際尿樣多光程可見-近紅外光譜信息。配制尿樣使用可見-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)測絕對誤差為7.56

4、mg/L。實際尿樣建模中充分考慮光譜數(shù)據(jù)的非線性因素，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)計自動多光程檢測系統(tǒng)以減小誤操作發(fā)生的幾率，提高了實驗效率和準(zhǔn)確度，具有良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，并通過初步對多光程光譜數(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