[发明专利]激光代谢评估仪及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其是涉及一种利用激光进行代谢评估的仪器及其检测方法。

背景技术

泌尿系结石是一种复杂的、多病因的疾病，是环境和遗传因素共同作用的结果。高复发率是该疾病的最大特点。多数草酸钙结石患者均可以通过代谢评估找到病因，其结果对患者的进一步治疗和预防有着重要意义。国内外专家已达成共识，对泌尿系结石病患者应进行代谢评估。但由于传统的代谢评估技术效率低下，操作繁琐，所以在实践中，国内外除少数研究机构外，临床上很少对结石病患者进行代谢评估。

在前期的研究中，我们设计了一款基于离子色谱仪的代谢评估装置，可以自动化测量尿液中主要的成石因子和结石抑制因子的浓度(草酸、尿酸、枸橼酸、钙离子和镁离子)，并给予初步的诊断。但是，泌尿系结石病毕竟是一种多病因疾病，对其完整的病因诊断需要测量更多的尿液甚至血液指标，上述五种离子的测量结果不能涵盖所有的结石病因，只能对最常见的草酸钙结石的病因进行初步的诊断(遇到复杂的病例，仍需结合其他指标的测量)。而目前自动化程度最高的离子色谱仪或者生化分析仪无法完成尿液、血液中所有结石相关的有机小分子甚至大分子的测定。部分尿液中结石相关成分(如T-M骨桥蛋白、葡胺聚糖等)的测量方法仅停留在实验室应用，因其测量效率低下，而无法应用于临床。而尿液中磷元素的测定，目前也存在困难。以离子色谱法来测量，因磷元素在水中的分子形态受PH值的影响会出现变化，而离子色谱仪在测量的过程中，从进样到洗脱过程，液体PH值一直会发生变化，因此无法准确测量尿液中磷元素的浓度。而采用比色法测量的生化分析仪，虽然实现了自动化，但测量精度有限，临床结果仅供参考。尿液中胱氨酸、黄嘌呤的物质的检测，目前也仅仅停留在实验室阶段，无法大面积实际应用于临床。而且，收到技术的限制，传统的结石病代谢评估法仅仅能用于代谢原因引起的结石，对于遗传性结石如胱氨酸结石以及药物性结石，如头孢曲松结石需要做特殊的检验、甚至结合患者病史推断才能找到病因。无法为临床高效、便捷的提供准确而全面的实验室依据。

现有的草酸、枸橼酸的测定方法——离子色谱法也存在固有的缺陷。从原理上讲，离子色谱法是一种20年前的技术，通过检测器检测液体中离子交换所产生的电信号，实现液体中物质浓度的测定。由于液体中电信号检测固有的缺陷，离子色谱法虽然理论上精度可以达到ppm级别，但也仅勉强可以用于尿液中有机小分子比如草酸的测量，且实际操作过程中存在信号不稳定，测量结果误差大等缺陷，实际过程中有时候测量误差可以达到30％以上。特别是对于阳离子的测定，由于阳离子峰值小，峰值下面积也相对较小，很多时候阳离子峰与其它峰处于融合状态，需要通过图形处理将其分离出来，无疑加大了阳离子测量的误差。而使用比色法，第一，因误差较大，无法有效测量有机小分子；第二，阳离子测量结果虽然能满足临床需求，但仍存在误差较大甚至导致误诊的风险。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中代谢评估所存在的缺陷，提供一种利用激光进行代谢评估的仪器来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种激光代谢评估仪，包括拉曼光谱仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪检测人体血液和尿液中与结石病因相关的成分，并且所述拉曼光谱仪包括可调整入射光的光波长和光强度的激光头、拉曼滤光镜、显微镜和检测部件，还包括用于自动进样和添加表面增强剂的自动进样装置。

上述的一种激光代谢评估仪，其特征在于，所述检测部件为下列其中之一：光电检测器、广谱光谱仪和CCD检测器。

上述的一种激光代谢评估仪，其特征在于，还包括激光诱导光谱仪和中央控制计算机，所述激光诱导光谱仪检测结石中与结石病因相关的成分。

上述的一种激光代谢评估仪，其特征在于，还包括荧光检测器，所述荧光检测器检测结石中与结石病因相关的成分。

上述的一种激光代谢评估仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪检测人体全血标本。

上述的一种激光代谢评估仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪检测人体至少24小时以上的尿液中与结石病因相关的成分。

上述的一种激光代谢评估仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪检测人体单次尿液中与结石病因相关的成分。

一种激光代谢评估仪的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定目前已知的所有结石相关成分；

(2)通过调整拉曼光谱仪的激光头的光波长与光强度，得到目前已知的所有结石相关成分的拉曼谱图；

(3)通过拉曼光谱仪对被测人体血液和尿液标本进行检测，得到被人体血液和尿液标本中的结石相关成分含量。