一种便携式尿液全项分析系统软件设计

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作为推动检验医学进步的存在,医学检验仪器正在向高、精、尖的方向不断发展,部分检验设备却逐渐缺失基层大规模应用的适用性,“三大常规检验”之一的尿液检验分析面临着同样的问题。尿液检验分析在许多疾病诊断中都具有重要地位,尤其是肾脏与泌尿系统疾病,在预后观测方面也是十分重要的依据。为保证尿液检验分析结果的完整性与准确性,尿液干化学分析与尿沉渣检测结果缺一不可。然而购买两类设备的高额成本与完成两次检验的繁琐操作,显然并不适用于基层对于检验设备便携性、低成本、小型化的要求。从这个思路出发,基于图像处理的尿液干化学分析与同样基于图像的无镜头数字全息尿沉渣观测技术则能够有效地降低设备整体制造成本,明显缩小设备体积,更为尿液分析的两类必要检测合二为一提供了可能性。本文基于实验室课题组开发的便携式尿液干化学分析装置与无镜头数字全息尿沉渣观测平台,提出一种能同时完成尿液干化学分析与尿沉渣检测又兼具便携性、低成本、小型化特点的尿液全项分析系统设计,并主要从应用软件层面对本系统加以实现。具体工作包括:结合实际应用场景与用户类型,详细提出了本系统软件的功能需求、用户需求以及其他需求;使用分层模式对软件进行总体框架设计;以图形界面开发软件Qt为平台,结合Open CL并行运算、Open CV图像处理等技术,编码实现了尿液干化学分析与尿沉渣检测数据采集、图像处理与分析;通过QSS技术完成了人机交互的设计,展示出检测的图像结果与计算结果;通过数据库技术完成用户数据、检测结果数据的存储与管理等。为保证软件功能正常运行,本文对软件分模块进行了详细的功能测试,并将上位机应用软件与硬件装置进行了联机调试,通过界面反馈展示调试结果。整体测试效果较好,软件各模块功能正常,与硬件联机检测顺利完成。经过初步实验验证,结果表明,本系统中尿液干化学分析能完整进行并提供半定量的检测结果,尿沉渣检测能顺利提取尿液中有形成分的图像。但同时也应指出,整体系统的硬件设计改进、尿沉渣提取算法的优化、沉渣类型自动识别算法的开发以及更全面的患者样本实验等工作仍需要继续进行。
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