CN111896759A - 一种消除进样过程影响的方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种消除进样过程影响的方法、装置及存储介质,属于生物传感器进样技术领域,解决了现有消除进样过程影响技术中存在的准确性较低的问题。一种消除进样过程影响的方法,包括以下步骤:对待测样本进行加样,每隔设定时间间隔,检测待测样本对应的电流信号,得到预设个数的电流值;在所述预设个数的电流值中获取最大电流值,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,若否,则根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,若否,则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果。本发明所述消除进样过程影响的方法,提高了消除进样过程影响的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及生物传感器进样技术领域,尤其是涉及一种消除进样过程影响的方法、装置及存储介质。
背景技术
生物传感器(biosensor),是一种利用生物活性物质选择性识别目标物质并将其浓度或含量转换为电信号进行检测的仪器,是由固定化的生物敏感材料(包括酶、抗体、抗原,微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)作识别元件,适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统,目的就是为了把待分析物种类、浓度等性质通过一系列的反应转变为容易被人们接受的量化数据,便于分析。生物传感器已经被广泛应用于体外诊断领域,这些检测系统能检测体液中的生理物质,方便医生对病人状况分析和诊断,也有一些仪器系统应用到家庭使用,方便病人的自我监控,这些生理指标包括血糖、尿酸、甘油三酸酯、胆固醇等,目前生物传感器已经被广泛应用于临床检测中,其中最普及的例子是便携式血糖检测系统;
对于生物传感器,特别是对于便携式的生物传感器,如血糖仪,由于使用者的理解能力、操作熟练程度、文化程度不同,可能会引起加样过程存在各种问题而这些问题极有可能严重影响仪器的检测结果,导致因此产生的用药及治疗风险。目前比较常见的加样问题有二次或多次加样导致检测结果的大幅偏差。
现有消除二次或多次加样影响的方案中,存在比较大的局限性,这是由于样本的进样速度会受到各种内部和外部条件影响;比如在过低的环境温度和较高红细胞压积的样本下,样本的进样速度会变得非常慢,在10℃和样本红细胞压积为25%的极端环境下,进样速度为正常环境下进样速度的30%不到,这对于使用进样时间作为重要判断依据的影响是非常大的。在日常使用中,这些内外条件会影响现有技术方案准确性和实用性,使其在实际应用中出现比较大的限制。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种消除进样过程影响的方法、装置及存储介质,解决现有消除进样过程影响技术中存在的准确性较低的技术问题。
一方面,本发明提供了一种消除进样过程影响的方法,包括以下步骤:对待测样本进行加样,每隔设定时间间隔,检测待测样本对应的电流信号,得到预设个数的电流值;
在所述预设个数的电流值中获取最大电流值,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,若否,
则根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,若否,则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果。
进一步地,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,具体包括,若根据最大电流值对应的采样时间在大于设定时间阈值,则判断加样失败,若判断加样未失败。
进一步地,所述消除进样过程影响的方法还包括,若加样失败,则报错。
进一步地,根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,具体包括,
将在最大电流值对应的采样时间前采集的电流值和该最大电流值,以及在最大电流值对应的采样时间后采集的电流值,分成G1和G2两组,判断所述G1对应的三次多项式的拟合优度是否小于第一设定拟合优度阈值,若是,则判断加样方式为二次或多次加样,若否,则根据所述G2对应的三次多项式的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样。
进一步地,根据所述G2对应的三次多项式的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,具体包括,判断G2的对应的三次多项式的是否小于第二设定拟合优度阈值,若是,则判断加样方式为二次或多次加样,否则,判断加样方式不为二次或多次加样。
进一步地,所述消除进样过程影响的方法还包括,若加样方式为二次或多次加样,则报错。
进一步地,对待测样本进行加样,具体包括,将生物传感器测试片和生物传感器进行预热,对将待测样本加入到生物传感器测试片中,将生物传感器测试片放置于生物传感器中。
进一步地,测待测样本对应的电流信号,具体包括,通过在检测电极加入电压,检测待测样本对应的电流信号。
另一方面,本发明还提供了一种消除进样过程影响的装置,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如上述任一技术方案所述的消除进样过程影响的方法。
另一方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机该程序被处理器执行时,实现如上述任一技术方案所述的消除进样过程影响的方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:通过对待测样本进行加样,每隔设定时间间隔,检测待测样本对应的电流信号,得到预设个数的电流值;在所述预设个数的电流值中获取最大电流值,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,若否,则根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,若否,则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果;提高了消除进样过程影响的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的消除进样过程影响的方法的流程示意图;
图2为本发明实施例1所述的10℃下正常加样电流曲线汇总图;
图3为本发明实施例1所述的10℃下二次或多次加样电流曲线汇总图;
图4为本发明实施例1所述的25℃下正常加样电流曲线汇总图;
图5为本发明实施例1所述的25℃下二次或多次加样电流曲线汇总图
图6为本发明实施例1所述的40℃下正常加样电流曲线汇总图;
图7为本发明实施例1所述的40℃下二次或多次加样电流曲线汇总图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供了一种消除进样过程影响的方法,其流程示意图,如图1所示,所述消除进样过程影响的方法,包括以下步骤:
步骤S1、对待测样本进行加样,每隔设定时间间隔,检测待测样本对应的电流信号,得到预设个数的电流值;
步骤S2、在所述预设个数的电流值中获取最大电流值,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,若否,
则根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,若否,则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果。
具体实施例时,进样检测电极能及时检测到样本的加入,通过计算样本经过电极之间的时间差,精确掌握样本进入反应区的时间,确保了在正常加样条件下,在样本进样被检测到前没有发生样本和反应试剂的反应,以及非正常进样条件下,样本在反应区滞留的时间,保证了测试的准确性;
优选的,所述消除进样过程影响的方法还包括,若加样失败,则报错;
优选的,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,具体包括,若根据最大电流值对应的采样时间在大于设定时间阈值,则判断加样失败,若判断加样未失败;
一个具体实施例中,在125个电流值中,找出最大值,将该最大值命名为顶值P,若P的采样次数在0~70之间,即对应的采样时间在0~2.8s之间时,则判断加样未失败,若对应的采样次数大于70,即采样时间大于2.8s时,则判断加样失败;加样失败,则退出本次进样,进行下次进样;加样未失败,则继续判断加样方式是否为二次或多次加样;
优选的,所述消除进样过程影响的方法还包括,若加样方式为二次或多次加样,则报错;
优选的,根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,具体包括,将在最大电流值对应的采样时间前采集的电流值和该最大电流值,以及在最大电流值对应的采样时间后采集的电流值,分成G1和G2两组,判断所述G1对应的三次多项式的拟合优度是否小于第一设定拟合优度阈值,若是,则判断加样方式为二次或多次加样,若否,则根据所述G2对应的三次多项式的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样。
一个具体实施例中,将P前面的所有数据(采样时间在P前面的电流值,包括顶值P),划为第一数组,并称该第一数组为G1;将顶值后面的所有数据(采样时间在P后面的电流值,不包括顶值P),称该第二数组为G2;
求出数组G1三次多项式的拟合优度(r1 2),如果数组G1对应的三次多项式的拟合优度小于X(第一设定拟合优度阈值),则判断该加样方式为二次或多次加样,直接报错;如果r1 2大于或等于X,则,判断加样方式是否为二次或多次加样;
优选的,根据所述G2对应的三次多项式的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,具体包括,判断G2对应的三次多项式的拟合优度是否小于第二设定拟合优度阈值,若是,则判断加样方式为二次或多次加样,否则,判断加样方式不为二次或多次加样;
一个具体实施例中,求出数组G2三次多项式的拟合优度(r2 2),如果G2对应的三次多项式的拟合优度的小于Y(第二设定拟合优度阈值),则判断该加样方式为二次或多次加样,直接报错;如果G2对应的三次多项式的拟合优度大于或等于Y;则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果;
优选的,对待测样本进行加样,具体包括,将生物传感器测试片和生物传感器进行预热,对将待测样本加入到生物传感器测试片中,将生物传感器测试片放置于生物传感器中;
优选的,测待测样本对应的电流信号,具体包括,通过在检测电极加入电压,检测待测样本对应的电流信号;
一个具体实施例中,将生物传感器和测试片放置于测试温度下环境约30分钟提前预热,将生物传感器与电脑微电流数据系统连接,保证生物传感器收集到的所有数据可以被电脑微电流数据系统分析和显示,插入生物传感器测试片到生物传感器,在仪器(电脑微电流数据系统)开机自检后,各检测电极间加AC(交流)和DC(直流)电压,检测进样信号(电流信号);仪器每0.04s(设定时间间隔)检测一次电流信号,检测频率为25Hz,共连续检测5秒,一共则可以得到125个电流值(预设个数的电流值);
具体实施时,使用血糖的反应试剂,进行二次加样,其中,第一次加样量约25%~40%,第二次补加时充足加样,两次加样时间间隔在5秒之内;并同时进行一次正常加样的测试作为对比;实验分别在三种不同温度、四种不同浓度和三种不同红细胞压积(HCT)下进行;10℃下正常加样电流曲线汇总图,如图2所示,10℃下正常加样的r1 2,如表1所示,
表1
表1针对不同红细胞压积和血糖浓度,总共测试5次;同样的,针对不同红细胞压积和血糖浓度,总共测试5次,10℃下正常加样的r2 2,如表2所示,
表2
10℃下二次或多次加样电流曲线汇总图,如图3所示,10℃下二次或多次加样的r1 2,如表3所示,
表3
10℃下二次或多次加样的r2 2,如表4所示,
表4
25℃下正常加样电流曲线汇总图,如图4所示,25℃下正常加样的r1 2,如表5所示,
表5
25℃下正常加样的r2 2,如表6所示,
表6
25℃下二次或多次加样电流曲线汇总图,如图5所示,25℃下二次或多次加样的r1 2,如表7所示,
表7
25℃下二次或多次加样的r2 2,如表8所示,
表8
40℃下正常加样电流曲线汇总图,如图6所示,40℃下正常加样的r1 2,如表9所示,
表9
40℃下正常加样的r2 2,如表10所示,
表10
40℃下二次或多次加样电流曲线汇总图,如图7所示,40℃下二次或多次加样的r1 2,如表11所示,
表11
40℃下二次或多次加样的r2 2,如表12所示,
表12
图2-7中不同曲线表示不同次试验得到的电流值,纵坐标单位为nA(10-9A),横坐标单位为s;表1-12中,每个表针对不同红细胞压积和血糖浓度,总共测试5次;总共所有360组(次)实验中,一共有350组实验数据有效,另10组数据因检测出的电流值最高点出现的时间超过预先设定阈值(2.8秒),即最大电流值对应的采样时间在大于设定时间阈值,从而直接报错,如表11、12中红细胞压积为25%、血糖浓度为29.2的情况下;在所有350组有效实验中,正常加样的350组所有实验数据每一组的r1 2和r2 2全部大于或等于阈值(第一设定拟合优度阈值和第二设定拟合优度阈值相等,均为0.99);在所有350组有效实验中,二次或多次加样的350组所有实验数据每一组的r1 2和r2 2至少有一个小于阈值(0.99);
通过数据统计可以发现,本发明实施例所述消除进样过程影响的方法,在各种不确定性环境因素影响下稳定性较高,判断成功率较高,没有出现异常判断的情况,即使在极端苛刻条件下依然可以做到精准判断加样状况,这样极大提高了生物传感器在实际场景应用方面的价值。
实施例2
本发明实施例还提供了一种消除进样过程影响的装置,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如上述任一实施例所述的消除进样过程影响的方法。
实施例3
本发明实施例一种计算机可读存储介质,所述计算机该程序被处理器执行时,实现如上述任一实施例的消除进样过程影响的方法。
本发明公开了一种消除进样过程影响的方法、装置及存储介质,通过对待测样本进行加样,每隔设定时间间隔,检测待测样本对应的电流信号,得到预设个数的电流值;在所述预设个数的电流值中获取最大电流值,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,若否,则根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,若否,则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果;提高了消除进样过程影响的准确性;
本发明所述的技术方案在各种不确定性环境因素影响下,消除进样过程影响稳定性较高,判断加样是否二次或多次加样的准确性较高,即使在极端苛刻条件下依然可以做到精准判断加样状况,提高了消除生物传感器进样过程影响的实用性,也极大提高了生物传感器在实际场景应用方面的价值。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种消除进样过程影响的方法,其特征在于,包括以下步骤:
对待测样本进行加样,每隔设定时间间隔,检测待测样本对应的电流信号,得到预设个数的电流值;
在所述预设个数的电流值中获取最大电流值,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,
若否,则根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,若否,则进行正常的电流信号检测,并输出电流信号检测结果。
2.根据权利要求1所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,根据最大电流值对应的采样时间,判断加样是否失败,具体包括,若根据最大电流值对应的采样时间在大于设定时间阈值,则判断加样失败,若判断加样未失败。
3.根据权利要求1所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,还包括,若加样失败,则报错。
4.根据权利要求1所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,根据所述预设个数的电流值的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,具体包括,
将在最大电流值对应的采样时间前采集的电流值和该最大电流值,以及在最大电流值对应的采样时间后采集的电流值,分成G1和G2两组,判断所述G1对应的三次多项式的拟合优度是否小于第一设定拟合优度阈值,若是,则判断加样方式为二次或多次加样,若否,则根据所述G2对应的三次多项式的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样。
5.根据权利要求4所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,根据所述G2对应的三次多项式的拟合优度,判断加样方式是否为二次或多次加样,具体包括,判断G2的对应的三次多项式的是否小于第二设定拟合优度阈值,若是,则判断加样方式为二次或多次加样,否则,判断加样方式不为二次或多次加样。
6.根据权利要求1所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,还包括,若加样方式为二次或多次加样,则报错。
7.根据权利要求1所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,对待测样本进行加样,具体包括,将生物传感器测试片和生物传感器进行预热,对将待测样本加入到生物传感器测试片中,将生物传感器测试片放置于生物传感器中。
8.根据权利要求1所述的消除进样过程影响的方法,其特征在于,检测待测样本对应的电流信号,具体包括,通过在检测电极加入电压,检测待测样本对应的电流信号。
9.一种消除进样过程影响的装置,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-8任一所述的消除进样过程影响的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机该程序被处理器执行时,实现如权利要求1-8任一所述的消除进样过程影响的方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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