[发明专利]一种尿结晶便携式偏振光检测系统

说明书

本发明公开了一种尿结晶便携式偏振光检测系统，包括显微镜、偏振光镜系统和样本管；显微镜由目镜、镜身和物镜由上往下依次连接组成，在同一条光路上；样本管为透明材质制成，设置在物镜的下方；偏振光镜系统与镜身连接，由相对设置的检偏部件和起偏部件组成，起偏部件设置在样本管下方，用于对射入样本管的光线进行起偏；检偏部件设置在样本管上方，用于对通过样本管的光线进行检偏。本发明具有结构简单、使用方便、结果直观、检测效果好、成本低廉的优点。能方便及时地发现结石隐患，通过及早预防来避免身体损害，同时减低了个人和国家的医疗负担。

技术领域

本发明涉及泌尿系结石的诊断领域，更具体地说是涉及一种尿结晶便携式偏振光检测系统。

背景技术

泌尿系结石是最常见的泌尿外科疾病之一，也是医生所面临的棘手的疾病之一，发病率在5-10％。考古学家证明早在7000年以前已有泌尿系结石存在，其见于埃及的木乃伊身上。我国局部地区的发病率10-20％，泌尿系结石还会诱发肾功能损伤与衰竭，严重危害着人民的身体健康与生活质量。

泌尿系结石的形成有外因与内因，外因主要有自然环境（地理位置）或社会环境（饮食），内因主要是遗传因素，代谢异常和泌尿系自身问题（如梗阻或感染）。具有内因或外因还不一定发病，结石的发生还需要一定的条件并具有一个过程，及发病机制。目前在发病机制上有一系列学说，每个学说都是从一个角度来说明这个问题，所以还未达成一致。然而，归根揭底，众多结石病因导致尿液中的成分比例发生了改变，破坏了尿液的稳定体系，导致长结石的成分过饱和析出为微结晶，微晶体与尿液中的非晶体物质凝聚成为结石，因此，尿结晶的异常出现是判断结石风险的一个重要指标。临床上也一致公认，当尿液中异常出现较多的微晶体时，提示泌尿系结石的发病。当结晶颗粒≥35μm 时易形成结石。当尿液结晶在晨尿中出现频率超过50％，结石1-3年内复发率为87.5％。了解了尿结晶成分，我们就能利用其形成机制，对结石采取相应的预防和治疗措施。根据晶体成分的不同，泌尿系结石主要可分为:草酸钙结石(约30%-40%)、草酸钙-磷酸钙混合结石（约30%-40%）、尿酸类结石（约20%-30%）、鸟粪石（约4%）和胱氨酸类结石（约1%）。

尿液结晶是天然生长的，其原子在空间排列上具有一定的规则性，生长良好的单晶体具有规则的几何外形。当一束光波投射到晶体界面上，一般会产生两束折射光束，这种现象称为双折射。由于晶体材料各向异性，这两束折射光线的夹角大小与光波的传播方向以及偏振状态有关。产生双折射现象的晶体叫做双折射晶体。而玻璃和塑料等熔融后的结晶不具有长程有序的内在结构，其原子在空间排列上有随机性，属于非晶态，无双折射效应。

双折射晶体的作用类似于两个透振方向互相垂直的起偏器。偏光显微镜主要是利用晶体光学的原理来分析和鉴定晶体成分和结构特征，通过对单偏光、正交偏光进行观测，确定晶体的各种成分。从光源射出的光线通过两个偏振镜时，如果起偏镜与检偏镜的振动方向互相平行，即处于“平行检偏位”的情况下，则视场最为明亮。反之，若两者互相垂直，即处于“正交校偏位”的情况下，则视场完全黑暗。若被检物体具有双折射特性或含有具双折射特性的物质，则具双折射特性的地方视场变亮，这是因为从起偏镜射出的直线偏振光进入双折射体后，产生振动方向不同的两种直线偏振光，当这两种光通过检偏镜时，由于另一束光并不与检偏镜偏振方向正交，可透过检偏镜，就能使人眼看到明亮的像。旋转检偏镜会看见晶体出现明暗交替的变化。另外晶体还会产生偏振光干涉，在晶体边缘或厚度不同的地方，会产生彩色条带。晶体的这些特点使其在偏振光视场中非常明显。

当前，临床尿液检验中对尿结晶的检验，多是非偏振光的普通显微镜，非专业检查人员难以区分尿液中的晶体和细胞。此外，每次临床尿液检测仅对单一次的尿液进行检测，因而存在较大的误差与不确定性，无法对结石风险进行有效的预测与评估，但持续检查需要天天去医院挂号就诊，会浪费大量时间。

因此，为了能在家简单方便及时地发现结石隐患，通过及早预防来避免身体损害，同时减低了个人和国家的医疗负担，研发一种便携的易于操作的尿结晶检测系统是非常重要的。

发明内容