[发明专利]一种基于人体尿液检测班组疲劳程度的方法

说明书

本发明涉及一种基于人体尿液检测班组疲劳程度的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1.采集班组成员的尿液样本；步骤2.对步骤1采集的样本进行预处理；步骤3.采用液相色谱‑质谱法对步骤2预处理后的样本进行检测；步骤4.对步骤3检测得到的数据进行处理及阈值设定，筛选出潜在生物标志物；步骤5.将步骤4筛选出的潜在生物标志物与疲劳程度标志物进行比对，判定被检测班组成员的疲劳程度。本发明通过小分子代谢组学的方法实现了疲劳程度检测标志物的确定，并能够进行疲劳程度的判定，该方法普适性好，准确性和可信度高。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，具体涉及一种基于人体尿液检测班组疲劳程度的方法。

背景技术

人类研究疲劳的历史最早可以追溯到百年前第一次世界大战，首先采用工效学方法研究疲劳问题，利用劳动生产率、工作绩效等指标表征疲劳。

上世纪70年代，人们开始注意到驾驶员疲劳容易导致交通安全事故和事故征候，从而将疲劳与安全事故和事故征候联系起来。疲劳研究的目标发展为预防由于疲劳引起的事故和事故征候，保障安全。随着工业自动化的高度普及，劳动强度降低，脑疲劳(mentalfatigue)成为工业生产中的主要疲劳形式。与之相对应的身体疲劳(physical fatigue)，也称为肌肉疲劳(muscle fatigue)是指发生在局部的肌肉酸痛并且肌肉变得无力。这种身体疲劳在当今社会主要发生在剧烈运动后，也称为运动疲劳。在后续论述中，我们提到的疲劳未特别标明时，均指脑疲劳。

在工业生产中，疲劳与安全生产相联系，因此不同安全生产岗位，对于疲劳容忍度是存在差异的。例如，在高速公路驾驶运输车辆的岗位，由于车速快，为保障运输安全要求驾驶员高度集中注意力、具有良好反应力，对驾驶员出现轻微的疲劳都是不能容忍的。又如国际民航组织(International Civil Aviation Organization)将疲劳描述为：由于睡眠缺失、觉醒时间延长、昼夜节律改变、 (脑力或/和体力)工作负荷，这些单因素或多因素导致的人体警觉性下降及执行安全相关职责能力下降的一种心理和生理功能降低的生理状态。因此，在工业安全生产中疲劳的判断是与人员执行安全岗位职责能力相关的，安全敏感岗位对疲劳程度的耐受度，即人体疲劳程度对生产安全的影响一直以来是工业安全生产关注的研究热点之一。

伴随人们对社会安全关注的不断提高，对于疲劳问题的研究也由工效学研究拓展到心理学、神经科学、睡眠学、生理生化等学科。各学科建立了相应检测疲劳的方法，例如心理学基于主观感受的斯坦福嗜睡量表、视觉类比量表等，还有基于认知能力检测疲劳的威斯康星卡片分类测试(WSCT)、伦敦塔测试 (TOL)等。主观量表易受到情绪及其他因素干扰，认知测试中参数指标设定比较困难，往往出现“天花板”或“地板”效应，致使这些量表或软件的信度和效度不够令人满意；又如神经和睡眠科学建立基于脑电图变化检测疲劳方法，提出 delta和theta波显著增大时出现疲劳，由于脑电仪器复杂，难以应用于现场检测；再如基于人体疲劳时出现打哈欠、眼动变化如眨眼、眼睑闭合等生理反应，尝试建立相应检测方法。美国高速公路管理局汽车运输办公室于1998年10月发布一份技术报告指出，与脑电检测、头部位置检测、眨眼检测相比，眼睑闭合度(PERCLOS)检测疲劳具有更加准确和稳定的检测结果。但眼睑闭合度检测受到眼镜、环境光线角度和亮度、人眼角度等干扰，难以推广应用。目前为止，人们对疲劳生化机制了解很少，疲劳生化机制的阐释将有助于开发基于生化指标的客观、稳定、快速检测疲劳程度的方法。

采用生化指标检测疲劳程度是人们一直尝试的一种方法，如检测一些激素、肽等，研究发现胞嘧啶核苷(Cytidine)和肾上腺皮质类酯醇(Corticoid)浓度与工作压力有关；还检测糖肽(Glycopeptides)等与睡眠、生物节律有关的物质；但Borbely等指出这些化合物与疲劳具有相关性的数据缺乏一致性的证据。总之，人们虽然从工作压力、睡眠、生物节律等多角度尝试了多种化合物代谢与疲劳程度相关性研究，然而仍未发现任何一种人体代谢化合物与疲劳程度具有相关性。