本發(fā)明涉及體外檢測技術領域,特別地,涉及一種基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置。
背景技術:
目前的現(xiàn)有技術來看,人體排卵的詳細機制和細節(jié)還不是很清楚。但排卵前后,體內促卵泡生成素(fsh)、黃體生成素(lh)、雌激素以及由下丘腦分泌的促性腺激素釋放激素等激素之間形成的反饋調節(jié)反應,導致排卵前激素水平有規(guī)律而激烈的變化,是排卵完成以及排卵后黃體形成的誘因。已經(jīng)觀察到三個激素峰值對排卵的產(chǎn)生有重要作用:第一個雌激素峰值出現(xiàn),誘導促性腺激素釋放激素激動劑(gnrh)釋放增加,因而觸發(fā)了lh、fsh幾乎同步達到分泌峰值。誘導排卵發(fā)生的過程中,fsh和lh必須協(xié)同作用,只有一定比例的fsh和lh互相協(xié)同才能有效誘導排卵,單獨使用lh誘發(fā)排卵時,卵巢已經(jīng)募集的卵泡將全部破裂,而使用一定比例的fsh和lh配合誘發(fā)排卵時,只有成熟的卵泡才破裂排卵。
監(jiān)測卵巢排卵可用以下間接方法進行監(jiān)測:
(1)基礎體溫監(jiān)測:基礎體溫是指清晨不活動時的體溫,在排卵前期一直較低,排卵后即明顯增高約0.2~0.5℃,一直持續(xù)到月經(jīng)來臨。雖簡便經(jīng)濟,但準確性差。
(2)宮頸黏液監(jiān)測:在月經(jīng)周期的前半期,宮頸不分泌黏液,外陰也十分干燥。此后宮頸分泌少量粘稠而不透明的黏液。到排卵即將發(fā)生前,隨雌激素高峰的出現(xiàn),宮頸黏液變得稀薄、透明、清亮,量也增多,稱為生育型黏液。操作麻煩。
(3)試紙法:市面上出售有測排卵的試紙,可以買來自行測試。將試紙放在自己的尿液中,如果試紙的“小窗口”出現(xiàn)兩條紅線,說明即將排卵。此法需要連續(xù)多次檢測。但是干擾因素較多,可定性或半定量測量。
(4)超聲顯像監(jiān)測(b超)
一般在月經(jīng)周期第10天開始監(jiān)測,觀察卵泡直徑的變化,在排卵前4天的卵泡直徑平均每日約增3mm,在排卵前卵泡成熟約17~25mm,排卵后卵泡消失,連續(xù)監(jiān)測可見在排卵前卵泡不斷長大,當最大的卵泡消失時,提示發(fā)生排卵。此方法可靠,但需連續(xù)監(jiān)測,費用高,費時間。
除上述檢測方法外,現(xiàn)有技術還公開了基于唾液進行排卵檢測的裝置??茖W研究發(fā)現(xiàn),排卵期唾液的物理化學性會受到雌激素的影響而發(fā)生變化,含鹽量和有些酶類物質也在變化。通過高倍顯微鏡觀察可看出,唾液的結晶形態(tài)與其宮頸粘液的結晶形態(tài)極為相似,均呈現(xiàn)出一種類似羊齒或植物葉片經(jīng)絡的圖案,這種羊齒狀結晶圖像一般在排卵前2-3天開始出現(xiàn),至排卵時期最為清晰。排卵后逐漸破碎、溶解、直至變?yōu)榘唿c狀圖案。因此,目前市場上所有基于唾液檢測的產(chǎn)品都是依據(jù)上述原理,通過對自己唾液結晶的觀察,自己肉眼觀察而大概的判斷出被測人的排卵期和非排卵期。
但是由于是由觀察著自己肉眼觀察,無任何定量指標,所以受到主觀的視力和顯微鏡的分辨率的影響,并且無法排除環(huán)境的光學等因素的干擾,結果比較模糊,而且僅可以大概推算出被測者的大致排卵情況,一般推算出兩三天之內將有可能排卵,無法確定出被測者排卵具體時間,檢測排卵期的精確度較低,這對避孕和受孕的婦女來說意義不大。
對于以上的檢測方法或裝置,均有其自身的缺陷,因此,急需一種檢測方便,準確度又較高的排卵檢測裝置。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置,解決了現(xiàn)有技術排卵檢測時間精確度不佳的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出了一種基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置,包括:
唾液采集裝置,用于采集唾液,包括微流控裝置;
電化學數(shù)據(jù)采集模塊,用于采集唾液電化學的電流、電位及阻抗信號,包括采集電極和信號處理電路;
數(shù)據(jù)傳輸模塊,用于將電化學數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊;
數(shù)據(jù)處理模塊,用于對接收到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析;以及
電源模塊,用于向電化學數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊供電。
優(yōu)選的,所述微流控裝置包括進樣口,微流通道和腔室。
優(yōu)選的,所述采集電極的一端位于唾液采集裝置內,另一端與信號處理電路相連接,所述采集電極包括一個參比電極、一個工作電極和一個輔助電極,所述參比電極、工作電極和輔助電極位于唾液采集裝置內的一端成圓弧形且由內向外依次排列。
優(yōu)選的,所述參比電極為高純度鉑金電極,所述工作電極和輔助電極均為黃金電極。
優(yōu)選的,所述信號處理電路包括放大電路、頻率解調電路、恒電位電路和頻率調制電路。
優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)處理模塊為外部設備app模塊,通過外部設備app模塊發(fā)出操作指令,進行檢測。
優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與外部設備app模塊通過無線連接方式實現(xiàn)連接,所述無線連接方式包括藍牙或wifi。
優(yōu)選的,還包括殼體,用于保護所述裝置,外殼上設置有電源開關,用于啟動或關閉所述裝置,還設置有充電端口和usb接口。
本發(fā)明還提供一種基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置的檢測方法,包括如下步驟:
(1)采集唾液樣本,將唾液樣本收集到唾液采集裝置中,對唾液樣本進行檢測,通過導通的電回路測得溫度、電流、電位、阻抗信號、唾液總離子濃度、黃體生成素濃度、促卵泡生成素濃度;
(2)對步驟(1)收集的檢測數(shù)據(jù)進行處理,將檢測到的電參數(shù)調制處理成一個包含溫度、電流、電位、阻抗信號、唾液總離子濃度、黃體生成素濃度、促卵泡生成素濃度的生物信號參數(shù),分析檢測樣本一個周期內的生物信號參數(shù)變化過程;
(3)獲得排卵預測日期。
優(yōu)選的,所述步驟(1)連續(xù)進行1-2個月,每天采集、檢測1-3次。
有益效果:
本發(fā)明提供的基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置,基于唾液在人體排卵期和非排卵期內唾液總離子濃度與fsh\lh的濃度呈正相關,通過對采集到的電流、電位及阻抗信號進行處理以及統(tǒng)計分析得到電子流圖譜和阻抗譜圖譜,可根據(jù)測試者的個人數(shù)據(jù)精確檢測測試者的排卵時間;另外結合測試者體溫數(shù)據(jù)的采集并建立算法模型以及標準曲線,進一步提高了測試者的排卵時間。本發(fā)明檢測排卵裝置容易攜帶,檢測方便、高效,且精確度高,排卵日期可精確到2~3小時。
附圖說明
圖1a是本發(fā)明檢測排卵裝置的結構示意圖;
圖1b是本發(fā)明檢測排卵裝置的內部結構示意圖;
圖2是本發(fā)明檢測排卵裝置的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明檢測排卵裝置的內部電極結構示意圖;
圖4是本發(fā)明檢測排卵裝置信號處理電路的電路示意圖;
圖5是本發(fā)明檢測排卵裝置多組檢測的曲線圖;i.體溫曲線示意圖;ii.lh和fsh激素濃度曲線示意圖;iii.孕激素和雌激素曲線濃度示意圖;iv.唾液總離子濃度曲線示意圖;
其中,1-唾液采集裝置;2-usb接口;3-信號處理電路;4-電源開關;5-充電端口;6-外殼;7-參比電極;8-工作電極;9-輔助電極。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
實施例1
本實施例提供一種基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置,參看圖1a、圖1b和圖2所示,包括殼體6,殼體內設置有唾液采集裝置1、電化學數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊。
所述唾液采集裝置1,用于采集唾液,包括微流控裝置,所述微流控裝置包括進樣口、微流通道和腔室,采集的唾液經(jīng)過進樣口,進入到微流通道,之后到達腔室。
所述電化學數(shù)據(jù)采集模塊,用于采集唾液電化學的電流、電位及阻抗信號,包括采集電極和信號處理電路3;所述采集電極為三電極體系,如圖3所示,包括參比電極、工作電極和輔助電極,參比電極、工作電極和輔助電極與唾液采集裝置1腔室內唾液接觸的一端為同心圓弧形,且參比電極、工作電極和輔助電極從內而外依次排列,上述三個電極的另一端插接在信號處理電路上,從而形成兩個回路。工作電極與參比電極之間形成回路,用來測試工作電極的電化學反應過程;輔助電極與參比電極之間形成回路,起傳輸電子形成回路的作用。所述信號處理電路3裝載于所述殼體6內側,如圖4所示,包括放大電路、頻率解調電路、恒電位電路和頻率調制電路,檢測得到多頻率電流和電壓差并進行調制處理,將電回路得到的電流、阻抗信息數(shù)據(jù)處理計算成與電化學離子總濃度有關的技術參數(shù)。
每次檢測包括兩次電路導通,分別為工作電極和參比電極形成的回路,輔助電極和參比電極形成的回路。兩次電路導通都會對唾液的電流進行檢測,唾液的電位和阻抗信號則分別由這兩個電回路的導通來測量,當電位是通過輔助電極與參比電極的導通測量的,阻抗信號則是工作電極和參比電極的回路測量的。體溫、唾液的總離子濃度是直接通過上述電回路通過唾液的電流、電位、阻抗信息綜合得到的,而介于黃體生成素、促卵泡激素與唾液中的總離子濃度成正比,因此可以間接測得。
所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于將電化學數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊。
所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對接收到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析,本實施例中所述數(shù)據(jù)處理模塊為外部設備app模塊,通過無線連接方式與數(shù)據(jù)傳輸模塊實現(xiàn)連接,包括藍牙連接或wifi連接,可以通過外部設備app模塊發(fā)出操作指令,進行檢測。具體操作包括以下步驟:步驟一,無線連接;步驟二,操作模塊提示使用者使用步驟,并讓使用者按指示步驟操作,采樣及進行測試;步驟三,顯示檢測結果,給出結果分析;之后提示使用者斷開無線連接并關閉電源。
所述電源模塊用于向電化學數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊供電,可使用電池作為本裝置的電源模塊,電池殼為紐扣電池,并在末端預留充電端口,配置數(shù)據(jù)線纜完成充電功能。
可選的,本實施例所述微流控裝置還可以采用其他現(xiàn)有技術公開的結構,如三星電子株式會社在2010年11月17日,申請到公開號為cn102071242a的實用新型專利“微流器件、光照射裝置、微流系統(tǒng)和驅動該系統(tǒng)的方法”中的微流器件所述結構。
優(yōu)選的,本實施例中所述參比電極為高純度鉑金電極,所述工作電極和輔助電極均為黃金電極。
此外,本實施例的唾液采集裝置1為可拆卸的設置在檢測排卵裝置上,當用于同一個測試者的檢測時,可以將該裝置清水浸泡1-2分鐘,清潔并晾干后重復使用,且可以重復使用約3000次,大大降低了成本。
某測試者,測試一個周期共檢測32天,每天平均測試3次,整個周期內測試的值均為1402,排卵日上午7時檢測結果數(shù)據(jù)為1450,為該周期內的最大值;且排卵日前后24內的數(shù)據(jù)形成了一個波峰,由此可判定該測試者排卵時間在19時,即在周期內最大值的測試時間加上因激素開始作用到成功排卵的過程所耗時間的12小時延遲。
使用時,通過外殼上設置的電源開關開啟該裝置,向該裝置的唾液收集裝置1中流入唾液,直至唾液完全覆蓋微流控裝置腔室內的三個電極,通過外部設備app模塊發(fā)出檢測指令開始檢測,可通過外部設備app模塊獲得排卵期的檢測結果,也可通過該裝置顯示檢測結果。
清洗時,將唾液采集裝置1與載有信號處理電路3的殼體6聯(lián)結處的usb接口斷開,取下唾液采集裝置1,以清水浸泡約1~2分鐘,之后再將唾液采集裝置1通過usb接口與載有信號處理電路3的殼體6相連接。
充電時,可通過該排卵檢測裝置尾部的充電端口5與數(shù)據(jù)纜線連接,最大充電電流不超過8ma,恒流充至4.1v后再恒壓弱電流補充兩到三小時即可。整個充電時長約8小時。
實施例2
本實施例提供實施例1基于唾液性質的多參數(shù)定量檢測排卵裝置的檢測方法,包括如下步驟:
(1)采集唾液樣本,并對唾液樣本進行檢測,包括溫度、電流、電位、阻抗信號、唾液總離子濃度、黃體生成素濃度、促卵泡生成素濃度;
(2)對步驟(1)收集的檢測數(shù)據(jù)進行處理,將檢測到的電參數(shù),調制處理成一個包含了溫度、電流、電位、阻抗信號、唾液總離子濃度的生物信號參數(shù),觀察分析使用者在一個周期內該生物信號參數(shù)的變化過程,由于總離子濃度、溫度等生理信號與促卵泡激素和黃體生成素等成正相關,因此可以間接的看出整個排卵過程的變化趨勢,利用正態(tài)分布原理,剔除因異常測試導致的異常數(shù)據(jù),將剩下的數(shù)據(jù)按周期時間順序排布分列,最高峰值便是指向了排卵時間;如圖5所示,檢測的人體體溫曲線、唾液的總離子濃度和女性的黃體生成素、促卵泡生成素的變化在排卵期間具有嚴格的對應關系,通過步驟(1)采集得到的電化學數(shù)據(jù)與fsh\lh的濃度呈正相關,進而從溫度、唾液離子的電化學特性,比如電子流、電阻抗譜的參數(shù)推斷出fsh\lh的濃度,進而判斷排卵的精確時間;
(3)獲得排卵預測日期。
本實施例檢測方法可精確到2~3小時。經(jīng)大量臨床測試,同時對照試驗排卵試紙組(測試促卵泡激素)、b超組(用卵巢b超檢查lh血清)、本發(fā)明唾液檢測組,三組檢測結果排卵日準確率均達到90%以上,其中本發(fā)明檢測裝置檢測排卵期可精確到2~3小時,精確程度明顯高于現(xiàn)有技術其他檢查裝置。
進一步,所述步驟(1)連續(xù)進行1~2個月,每天采集、檢測1~3次。
使用時,將大小約8-20毫米寬,長約3-5厘米、厚度約3--15毫米的唾液采集裝置放置于測試者口腔中,放置約5-30秒鐘時間,利用毛細管原理,采集的唾液經(jīng)過進樣口,進入微流通道,到達腔室,采集約幾百微升的唾液,之后取出。將唾液樣本收集于微流控裝置的腔室中,開啟儀器電源。連接藍牙。并開始測試,電極上的兩個回路開始工作,并返回電參數(shù),經(jīng)過調制處理后,得到唾液總離子濃度的相關參數(shù)。最后在app顯示最后參數(shù)。
利用本裝置進行排卵期的檢測,使用需要前期1~2個月的學習過程,也就是使用者需要連續(xù)測量兩個月的時間,每天檢測1~3次,記錄當時檢測結果,并由軟件系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,建立個性化模型和算法,根據(jù)獲得數(shù)據(jù)、模型和算法,綜合針對每個測試者的具體數(shù)據(jù),運用深度學習技術,建立相應的基礎標準曲線,對測試者的排卵情況進行精準檢測和判斷。
以上對本發(fā)明實施例進行了詳細介紹,本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。