專利名稱：一種肺癌診斷的便攜式裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術，具體涉及一種通過患者呼出氣體進行肺癌診斷的便攜式裝置。技術背景原發(fā)性支氣管肺癌，簡稱肺癌，為當前世界各地最常見的惡性腫瘤之一，是一種嚴重 威脅人類健康和生命的疾病。世界衛(wèi)生組織(WHO) 2000年報告，1997年全世界死于惡 性腫瘤的共706.5萬人，占死亡人數(shù)的12.6%，其中肺癌占惡性腫瘤死亡的19%，居惡性 腫瘤死因的第一位。據(jù)估計，全世界每年有60萬左右新增肺癌病人，發(fā)病率在多數(shù)國家 都有明顯增高的趨勢。目前臨床上，肺癌的常見診斷方法有X射線檢測、電子計算機斷 層掃描(CT)、磁共振斷層掃描(MRI)、痰脫落細胞檢查、纖維支氣管檢査、經(jīng)皮肺穿刺 活檢等，雖然此類檢査方法能達到預期肺癌診斷的效果，但是采用這些方法的設備龐大、 價格昂貴，對病人的創(chuàng)傷大，還需要熟練操作的專業(yè)人員進行操作，并且得到的結果還要 專業(yè)的醫(yī)務人員進行分析處理，大大加大了醫(yī)務人員的負擔。CN1647756A公開了一種"用 于診斷早期肺癌的呼吸檢測方法及其設備"，該裝置先把疑似肺癌患者的呼吸氣體用固相 微萃取針插入氣體熱脫附器，使之熱脫落附，熱脫落附后的有機氣體成分通過氣相色譜毛細血管柱進行分離，使被測有機氣體按時間順序依次到達由一對高頻延遲線聲表面波傳感 器做成的檢測頭，由檢測頭上的有機氣體敏感膜吸附，從而檢測到被測有機氣體成分的含 量，對11種肺癌標志性有機成分，進行數(shù)字圖像處理和祌經(jīng)網(wǎng)絡模式識別，從而能夠診斷 肺癌患者。但是，該裝置對肺癌的檢測原理上采用的是對患者呼出氣體中的肺癌特征物質 采用了分子之間的范德華力進行的物理吸附。相比之下采用化學反應更具穩(wěn)定性，靈敏度 更好、分子之間結合度更高，檢測效果更好，靈活性更好(可更改傳感器上的化學物質， 檢測更多的標志物)；在結構上先要使用固相微萃取針插入氣體熱脫附器，使之熱脫落附， 然后再經(jīng)氣相色譜儀進行分離，最后用氣體敏感膜吸附，從而檢測被測有機氣體的成分， 增加了檢測的復雜性；將肺癌檢測與分析分離，需要熟練操作的醫(yī)務人員才能進行操作。 因此，設計出無創(chuàng)、廉價、操作簡單方便診斷肺癌的裝置具有很大的實用意義。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有肺癌診斷設備存在價格昂貴、體積龐大、操作不方便之不足，本發(fā)明的目的 在于提供一種價格低廉、體積小巧、操作簡單，并且無創(chuàng)，將肺癌的檢測與分析集成到一 個小型設備中，運用自動控制的原理，使肺癌的檢測與分析可以通過一鍵完成，通過患者 呼出氣體內(nèi)含有的肺癌特征物質進行肺癌診斷的便攜式裝置。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)上述目的的 一種肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在 于，它具有氣囊、氣泵、緩沖氣室、反應氣室、圖像采集和處理系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；氣囊、 氣泵、緩沖氣室、流量傳感器和反應氣室通過電磁閥依次串聯(lián)；緩沖氣室內(nèi)設有濕度傳感 器、溫度傳感器和電加熱裝置；反應氣室內(nèi)設有卟啉傳感器；控制系統(tǒng)包括嵌入式開發(fā)板 PC104模塊、MCU單片機、LCD觸摸屏、GPRS模塊、電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、 電加熱模塊、溫度采集模塊、濕度采集模塊、流量采集模塊和可控照明裝置；其中，氣囊、氣泵用于采集疑似肺癌患者的呼出氣體；電磁閥驅動模塊控制各電磁閥的開閉，控制反應氣路的通斷，以及氣體在氣路和反 應氣室的流向；氣泵驅動模塊將氣囊采集到的患者氣體依次抽進緩沖氣室和反應氣室，使氣體在緩 沖氣室內(nèi)平衡，再在反應氣室中與預先的卟啉傳感器反應；通過調節(jié)單片機系統(tǒng)(MCU) 調節(jié)Pmi脈沖高電平的寬度，控制電機的轉速，進而控制氣泵的抽氣速度；溫度采集模塊采集緩沖氣室的氣流溫度，通過單片機系統(tǒng)控制數(shù)字溫度傳感器 DS18B20對該裝置中氣流溫度的采集，用以確定氣流的溫度是否是卟啉傳感器與氣體反應 的最佳溫度，從而通過單片機系統(tǒng)MCU控制電加熱裝置的開閉；電加熱模塊通過MCU控制電加熱器的開閉，完成對溫度的控制；流量傳感模塊和濕度傳感模塊通過流量傳感器和濕度傳感器測量氣流的流速和氣流 的濕度，反饋給單片機一個信號完成流速和濕度的自適應控制；通過對流量傳感器的輸出 信號對時間進行積分得到反應的總流量；圖像采集和處理系統(tǒng)包括光學鏡頭、攝像頭和圖像傳感器，圖像傳感器采集圖像， 獲得圖像數(shù)據(jù)；嵌入式開發(fā)板PC104模塊該模塊內(nèi)嵌入Windows操作系統(tǒng)，完成整個系統(tǒng)的控制、 管理、圖像數(shù)據(jù)的存儲以及圖像處理算法的實現(xiàn)；嵌入式開發(fā)板的輸出通過串口或者USB 口經(jīng)單片機系統(tǒng)MCU，再與電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加熱模塊、溫度采集模 塊、濕度采集模塊、微型打印機模塊、流量采集模塊及其可控照明裝置進行電連接；當反應氣室總流量達到500mL—2L，反應完畢，關閉氣泵停止抽氣，打開照明裝置和 攝像頭進行拍照；MCU單片機完成系統(tǒng)的輔助控制，通過接收嵌入式開發(fā)板PC104模塊的命令打開關閉可控照明裝置，以及控制反應氣路中電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加熱裝置、 溫度采集模塊、濕度采集模塊、微型打印機模塊、流量采集模塊及其可控照明裝置的工作狀態(tài)；LCD觸摸屏用于發(fā)送控制系統(tǒng)的控制指令、調節(jié)系統(tǒng)工作參數(shù)，顯示采樣前后的圖 像以及測量結果，該LCD觸摸屏通過VGA接口和USB接口與嵌入式開發(fā)板PC104模塊 相連；存儲介質CF卡用于存儲Windows操作系統(tǒng)、反應前后的圖像、差值圖像以及測量 結果；可控照明裝置提供本裝置在反應氣室采集反應前后的圖像所需要的光源，在嵌入式 開發(fā)板的協(xié)調下與圖像傳感器同步工作。使用本發(fā)明裝置，由氣囊采集疑似肺癌患者的呼出氣體，由嵌入式開發(fā)板PC104模塊 控制使所述呼出氣體與反應氣室預先設計好的卟啉傳感器陣列(檢測肺癌標志物的傳感器 陣列，如果有肺癌標志物反應前后傳感器陣列的顏色將出現(xiàn)變化)反應，通過控制USB攝 像頭采集反應前和反應后的圖像進行對照，通過對采集到的圖像進行預處理，得出反應前 與反應后的差值圖像，進而與專家病變數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行對比，獲得檢測結果，最后通 過液晶屏或者微型打印機將檢測結果顯示出來，從而判斷患者是否患有肺癌。相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1. 由嵌入式開發(fā)板(PC104)完成主控制及其圖像處理分析算法，單片機系統(tǒng)完成輔 助控制，將檢測和分析一同集成到一個小型的設備中，擺脫了傳統(tǒng)檢測與分析分離的方式， 操作簡單，能快速得出檢測結果?？梢詿o創(chuàng)、方便、廉價的對肺癌患者進行檢測。2. 釆用嵌入式開發(fā)板(PC104)，減小了系統(tǒng)的體積和成本，由于采用了 Windows的操 作系統(tǒng)，使該系統(tǒng)便于移植和換代升級；運用嵌入式開發(fā)板強大的運算能力，采用了嵌入 式開發(fā)板和MCU協(xié)同工作的方式，嵌入式開發(fā)板完成系統(tǒng)的控制、管理、圖像數(shù)據(jù)的存儲 以及圖像處理算法的實現(xiàn)，而MCU主要完成對系統(tǒng)的輔助性控制；嵌入式開發(fā)板(PC104) 與單片機系統(tǒng)(MCU)協(xié)同的工作模式，由單片機系統(tǒng)負責控制系統(tǒng)的外圍電路，使所做的 系統(tǒng)更容易擴展外圍設備，并且減輕了嵌入式開發(fā)板的負荷。3. 該系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定，移植性強等優(yōu)點，并且將無線GPRS集成到該系統(tǒng)中，可以 通過GPRS網(wǎng)絡與遠程醫(yī)療終端進行連接，使得該儀器可以適用于通訊交通不發(fā)達的地區(qū)， 因此具有很大的實用意義。4. 由于該裝置能檢測氣體成分，也可在食品、化工、生物醫(yī)學、農(nóng)產(chǎn)品加工、中藥、空氣污染監(jiān)測等領域中對揮發(fā)性有機物進行定性檢測。
圖1是肺癌診斷便攜式裝置的系統(tǒng)結構簡圖。 圖2是肺癌診斷便攜式裝置的工作流程圖。
具體實施方式
如圖1所示， 一種肺癌診斷的便攜式裝置，包括殼體、置于殼體內(nèi)的軟硬件電路和光 學系統(tǒng)組成；它還具有氣囊、氣泵、緩沖氣室、反應氣室、圖像采集和處理系統(tǒng)及控制系 統(tǒng)；氣囊、氣泵、緩沖氣室和反應氣室通過電磁閥依次串聯(lián)；緩沖氣室內(nèi)設有濕度傳感器、 溫度傳感器和電加熱裝置;反應氣室內(nèi)設有卟啉傳感器;控制系統(tǒng)包括嵌入式開發(fā)板PC104 模塊、MCU單片機、LCD觸摸屏、GPRS模塊、電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加 熱模塊、溫度采集模塊、濕度釆集模塊、流量采集模塊和可控照明裝置；其中，嵌入式開發(fā)板PC104模塊通過USB 口或者串口與單片機系統(tǒng)(MCU)裝置電 連接；通過USB 口與CCD圖像傳感器裝置電連接；通過VGA和USB接口與觸摸屏進行 電連接；通過串口與GPRS模塊進行電連接；通過CF卡插座與CF卡進行電連接。所述單 片機系統(tǒng)(MCU)的輸出端口與電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、微型打印機裝置、電加 熱器及其可控照明裝置進行電連接；溫度采集模塊、流量采集模塊、濕度采集模塊與單片 機系統(tǒng)(MCU)的輸入端口進行電連接。參見圖2，將系統(tǒng)通電，初始化外圍電路，將預先做好的卟啉傳感器設于反應氣室內(nèi)， 打開攝像頭和照明裝置對反應前試樣進行拍照；拍照完畢后，由嵌入式開發(fā)板通過串口或 者USB 口發(fā)送命令給MCU，打開兩通電磁閥，開始采集患者呼出氣體，通過單向閥門， 將患者呼出氣體存儲于氣囊內(nèi)，采集完畢后，打開三通電磁閥1 (打開氣室到氣泵方向的 通道)、直流電機和打開三通電磁閥2 (打開流向大氣的通道，關閉流向反應室的通道)， 將氣囊中的氣體抽出，該氣體用于清除管道內(nèi)的冗余氣體，將冗余氣體清除完畢后，再打 開三通電磁閥2流向反應氣室的通道，關閉流向大氣的通道。同時運用電加熱器件進行恒 溫加熱，升高氣體的溫度(通過升高氣體的溫度，從而降低氣體的濕度)，同時運用濕度 傳感器、數(shù)字溫度傳感器、流量傳感器測量該氣體的濕度、溫度及其氣體流量和流速，將 此信息反饋給MCU處理器完成對該系統(tǒng)的自適應控制，即通過濕度、溫度和流量傳感器 的反饋信號來控制電加熱裝置的打開或者關閉及其計算出氣體的流速，而通過流量傳感器 反饋的信號來控制直流電機的轉速及其開關；從流量傳感器流出的氣體通過三通電磁閾2進入反應氣室與氣體反應，反應過后通過管道回流，以達到重復利用的目的；當抽出的氣 體達到一定的反應量后，通過反饋給MCU—個中斷信號關閉三通電磁閥1與氣囊連接的 通道，打開反饋通道，即使每次采樣參與反應的氣體都是恒定的量，繼續(xù)運用流量傳感器 進行流量測量，當流入反應氣室的總量達到一定的量時，通過反饋給MCU處理器的一個 信號，關閉直流電機、電加熱裝置、數(shù)字溫度傳感器、濕度傳感器及其流量傳感器，停止 向反應容器中充氣，同時，打開照明裝置進行照明，MCU通過串口或者USB接口發(fā)送命 令給嵌入式開發(fā)板通知反應完畢，經(jīng)過一段時間延時，待光照穩(wěn)定后，打開攝像頭裝置， 進行拍照(拍照的大小及其幀率視具體情況而定)；圖像數(shù)據(jù)通過USB總線傳至數(shù)據(jù)緩沖 區(qū)中；圖像數(shù)據(jù)釆集完畢后，由嵌入式開發(fā)板對反應前和反應后的圖像進行預處理，包括 圖像適當?shù)募羟?、圖像的二值化、閾值分割、白平衡、試樣點陣像素提取、模板標準化及 其反應前后標準模板差圖，將差值圖像與專家病變數(shù)據(jù)庫進行對比，最后通過液晶屏或者 是微型打印機打印出檢測的結果，同時將反應前后圖像及其差值圖像存儲在CF卡中供分 析處理，或者通過無線MODEM通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)庫終端供專業(yè)醫(yī) 務人員進行分析處理。本發(fā)明裝置的主要核心模塊為嵌入式開發(fā)板(PC104),該開發(fā)裝置可以內(nèi)嵌入 Windows操作系統(tǒng)，主要是完成整個系統(tǒng)的控制、管理、圖像數(shù)據(jù)的存儲以及圖像處理算 法的實現(xiàn)。嵌入式開發(fā)板的輸出通過串口或者USB 口經(jīng)單片機系統(tǒng)(MCU)，再與電磁閥 驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加熱模塊、溫度采集模塊、濕度采集模塊、微型打印機模塊、 流量采集模塊及其可控照明裝置進行電連接。本發(fā)明裝置的單片機系統(tǒng)(MCU)主要完成系統(tǒng)的輔助控制，通過接收嵌入式開發(fā)板 的命令打開關閉可控照明裝置，以及控制反應氣路中電磁閥模塊、氣泵模塊、電加熱裝置、 微型打印機模塊、溫度采集模塊、濕度采集模塊以及流量采集模塊等的工作狀態(tài)。本發(fā)明裝置的光學系統(tǒng)主要完成光學信號的增強，便于CCD圖像傳感器采集到合適 的圖像，主要包括光學鏡頭、攝像頭及其安裝、連接附件等。本發(fā)明裝置所采用的圖像傳感器主要完成圖像信號的采集，最終獲得圖像數(shù)據(jù)。在本 發(fā)明裝置中采用的是CCD圖像傳感器，CCD圖像傳感器成像質量高、靈敏度高、圖像色 彩分辨率好等優(yōu)點，由于本裝置對圖像的色彩及其質量有較高要求，所以采用的CCD圖 像傳感器；圖像傳感器通過USB 口與嵌入式開發(fā)板相連，由嵌入式開發(fā)板通過USB 口發(fā) 送命令采集圖像。本發(fā)明裝置所采用的LCD觸摸屏，用于發(fā)送控制系統(tǒng)的控制指令、調節(jié)系統(tǒng)工作參數(shù)顯示采樣前后的圖像以及測量結果等，該LCD觸摸屏通過VGA接口和USB接口與嵌入式開發(fā)板相連。本發(fā)明裝置所采用的微型打印機為熱敏打印機，通過串口或者并行數(shù)據(jù)總線與單片機 系統(tǒng)(MCU)相連，用于打印最后測量分析的結果。本發(fā)明裝置所采用的存儲介質為CF卡，用于存儲Windows操作系統(tǒng)、反應前后的圖 像、差值圖像以及測量結果。本發(fā)明裝置所采用的無線模塊為GPRS模塊，與遠程數(shù)據(jù)終端相連，用于發(fā)送差值圖 像和最后的測量結果，用于供遠方的專業(yè)醫(yī)務人員分析處理。本發(fā)明裝置的可控照明裝置主要是提供本裝置在反應氣室采集反應前后的圖像，類似 照相時的閃光燈，在嵌入式開發(fā)板的協(xié)調下與圖像傳感器同步工作，本發(fā)明裝置的系統(tǒng)可 以根據(jù)圖像的要求采用不同的強度照射圖像，可控照明裝置的照射強度是可以調整的，主 要通過控制照明電路的電流大小和光源的多少來完成。本發(fā)明裝置采用電磁閥主要控制該系統(tǒng)反應氣路的通斷及其氣體在氣路和反應氣室的 流向。本發(fā)明裝置中氣泵模塊主要作用是將氣囊中采集到的患者氣體抽進反應氣室，使氣體 能在反應氣室中與預先的卟啉傳感器反應。通過調節(jié)單片機系統(tǒng)(MCU)調節(jié)P麗脈沖高 電平的寬度，控制電機的轉速，進而控制氣泵的抽氣速度。本發(fā)明裝置的電加熱裝置主要完成對該系統(tǒng)中氣流溫度的控制。通過MCU控制電加熱 裝置的開閉完成對溫度的控制。本發(fā)明裝置的溫度采集模塊主要完成對氣流溫度的采集，通過單片機系統(tǒng)控制數(shù)字溫 度傳感器(DS18B20)對該裝置中氣流溫度的采集，用以確定氣流的溫度是否是傳感器與 氣體反應的最佳溫度，從而通過單片機系統(tǒng)(MCU)控制電加熱裝置的開閉完成對溫度的控 制。本發(fā)明裝置中流量采集和濕度采集，主要是通過流量傳感器測量氣流的流速和濕度傳 感器測量氣流的濕度，反饋給單片機一個信號完成流速和濕度的自適應控制。通過對流量 傳感器的輸出信號進行積分得到反應的總流量，當總流量達到一定時(如500Mr2L)反應 完畢，從而關閉氣泵停止抽氣，打開照明裝置和攝像頭進行拍照。本發(fā)明裝置中圖像處理算法主要內(nèi)容是通過圖像處理獲取反映前后各卟啉點陣的顏 色變化差值，并將差值作為可視化圖片顯示；圖像處理流程如下1) 讀取bmp格式圖像，獲取卟啉點陣圖。2) 為減小圖像處理的誤差，首先要對該圖像進行剪切，提取圖像中卟啉點陣的有效范圍作為圖像處理對象。3) 將卟啉點陣圖像二值化，獲取每個圖像點陣的區(qū)域。4) 為了保證圖像色彩的準確性，對圖像每個點陣區(qū)域分別進行白平衡校正。5) 分別求出圖像中每個點陣區(qū)域的重心，提取以重心為圓心，r為半徑的圓形范圍內(nèi)點陣 的像素平均值。其中半徑r是經(jīng)實驗得出的有效像素范圍半徑值。6) 以獲取的像素平均值作為每個點陣的像素值，形成一個點陣的像素矩陣，如卟啉傳感 器點陣為3x3的點陣，就可以獲得一個3x3的像素矩陣。7) 將反應前后的卟啉傳感器圖像的像素點陣進行差值比較，獲得一個卟啉點陣差值的像 素矩陣。8) 將獲得的差值像素填充到標準的卟啉點陣模板上顯示。本肺癌診斷的便攜式裝置的使用方法由氣囊采集疑似肺癌患者的呼出氣體，與預先 設計好的卟啉傳感器陣列在反應氣室里(檢測肺癌標志物的傳感器陣列，如果有肺癌標志 物反應前后傳感器陣列的顏色將出現(xiàn)變化，屬于現(xiàn)有技術)反應，通過控制系統(tǒng)控制圖像 采集和處理系統(tǒng)實現(xiàn)圖像反應前和反應后的采集，并進行對照，對采集到的圖像進行預處 理，得出反應前與反應后的差值圖像，進而與專家病變數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行對比，獲得檢 測結果，最后通過液晶屏或者微型打印機將檢測結果顯示出來，從而判斷患者是否患有肺癌o
權利要求
1、一種肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，它具有氣囊、氣泵、緩沖氣室、反應氣室、圖像采集和處理系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；氣囊、氣泵、緩沖氣室、流量傳感器和反應氣室通過電磁閥依次串聯(lián)；緩沖氣室內(nèi)設有濕度傳感器、溫度傳感器和電加熱裝置；反應氣室內(nèi)設有卟啉傳感器；控制系統(tǒng)包括嵌入式開發(fā)板PC104模塊、MCU單片機、LCD觸摸屏、GPRS模塊、電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加熱模塊、溫度采集模塊、濕度采集模塊、微型打印機模塊、流量采集模塊和可控照明裝置；緩沖氣室對氣囊采集到的患者氣體進行緩沖，使氣體的流速均勻，受熱均勻，從而起到恒流恒溫的作用；電磁閥驅動模塊控制電磁閥的開閉，控制反應氣路的通斷，以及氣體在氣路和反應氣室的流向；氣泵驅動模塊將氣囊采集到的患者氣體抽進反應氣室，使氣體能在反應氣室中與預先的卟啉傳感器反應；通過調節(jié)單片機系統(tǒng)(MCU)調節(jié)PWM脈沖高電平的寬度，控制電機的轉速，進而控制氣泵的抽氣速度；溫度采集模塊采集反應氣室的氣流溫度，通過單片機系統(tǒng)控制數(shù)字溫度傳感器DS18B20對該裝置中氣流溫度的采集，用以確定氣流的溫度是否是卟啉傳感器與氣體反應的最佳溫度，從而通過單片機系統(tǒng)MCU控制電加熱裝置的開閉；電加熱模塊通過MCU控制電加熱器的開閉，完成對溫度的控制；流量傳感模塊和濕度傳感模塊通過流量傳感器和濕度傳感器測量氣流的流速和氣流的濕度，反饋給單片機一個信號完成流速和濕度的自適應控制；通過對流量傳感器的輸出信號對時間進行積分得到反應的總流量；圖像采集和處理系統(tǒng)包括光學鏡頭、攝像頭和圖像傳感器，圖像傳感器采集圖像，獲得圖像數(shù)據(jù)；嵌入式開發(fā)板PC104模塊該模塊內(nèi)嵌入Windows操作系統(tǒng)，完成整個系統(tǒng)的控制、管理、圖像數(shù)據(jù)的存儲以及圖像處理算法的實現(xiàn)；嵌入式開發(fā)板的輸出通過串口或者USB口經(jīng)單片機系統(tǒng)MCU，再與電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加熱模塊、溫度采集模塊、濕度采集模塊、微型打印機模塊、流量采集模塊及其可控照明裝置進行電連接；MCU單片機完成系統(tǒng)的輔助控制，通過接收嵌入式開發(fā)板PC104模塊的命令打開關閉可控照明裝置，以及控制反應氣路中電磁閥驅動模塊、氣泵驅動模塊、電加熱裝置、溫度采集模塊、濕度采集模塊、微型打印機模塊、流量采集模塊及其可控照明裝置的工作狀態(tài)；LCD觸摸屏用于發(fā)送控制系統(tǒng)的控制指令、調節(jié)系統(tǒng)工作參數(shù)，顯示采樣前后的圖像以及測量結果，該LCD觸摸屏通過VGA接口和USB接口與嵌入式開發(fā)板PC104模塊相連；存儲介質CF卡用于存儲Windows操作系統(tǒng)、反應前后的圖像、差值圖像以及測量結果；可控照明裝置提供本裝置在反應氣室采集反應前后的圖像所需要的光源，在嵌入式開發(fā)板的協(xié)調下與圖像傳感器同步工作。
2、 根據(jù)權利要求1所述的肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，所述嵌入式開發(fā)板 通過USB接口或者串口與單片機系統(tǒng)MCU裝置電連接，通過USB接口與圖像傳感器裝置電 連接，通過VGA和USB接口與觸摸屏進行電連接，通過CF卡插座與CF卡進行電連接，通 過串口與GPRS模塊進行電連接。
3、 根據(jù)權利要求1所述的肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，所述圖像傳感器為 CCD圖像傳感器，通過USB 口與嵌入式開發(fā)板相連，由嵌入式開發(fā)板通過USB 口發(fā)送命 令采集圖像。
4、 根據(jù)權利要求1所述的肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，所述攝像頭為USB 攝像頭，通過USB接口與嵌入式開發(fā)板相連。
5、 根據(jù)權利要求1所述的肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)中包 括GPRS模塊，與遠程數(shù)據(jù)終端相連，用于發(fā)送差值圖像和最后的測量結果，供遠方的專 業(yè)醫(yī)務人員分析處理。
6、 根據(jù)權利要求1所述的肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，所述單片機上連接 有一個微型打印機。
7、 根據(jù)權利要求6所述的肺癌診斷的便攜式裝置，其特征在于，所述的微型打印機 為熱敏打印機，通過串口或者并行數(shù)據(jù)總線與單片機系統(tǒng)MCU相連，用于打印最后測量 分析的結果。
全文摘要
本發(fā)明提供一種肺癌診斷的便攜式裝置，它包括氣囊、氣泵、緩沖氣室、反應氣室、圖像采集和處理系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；氣囊采集疑似肺癌患者的呼出氣體，與預先設計好的卟啉傳感器陣列(檢測肺癌標志物的傳感器陣列，如果有肺癌標志物反應前后傳感器陣列的顏色將出現(xiàn)變化)在反應氣室里反應，通過控制系統(tǒng)控制圖像采集和處理系統(tǒng)實現(xiàn)圖像反應前和反應后的采集，并進行對照，對采集到的圖像進行預處理，得出反應前與反應后的差值圖像，進而與專家病變數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行對比，獲得檢測結果，最后通過液晶屏或者微型打印機將檢測結果顯示出來，從而判斷患者是否患有肺癌。
文檔編號G01N21/78GK101334399SQ20081006998
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權日2008年7月15日
發(fā)明者何仁斌, 侯長軍, 鵬 尹, 法煥寶, 羅小剛, 霍丹群 申請人:重慶大學