[其他]激光胃癌诊断仪

说明书

本发明属于激光胃癌诊断仪。癌症早期诊断一直是各国科学家十分关心和致力于攻克的重大课题。根据医学、生物学、物理和化学的综合分析，我们认为癌组织部分的新陈代谢会加快，代谢产物一定会在人体的相应部位明显增多。因此，胃癌患者胃液中应含有较高浓度的胃癌特征代谢物。胃癌是发病率较高的癌病之一，胃液容易取样，便于研究。在此背景和基本思想指导下，经近一年的反复实验证实了上述想法的正确性，并据此研制成了激光胃癌诊断仪。

根据我们的研究结果，胃部有癌变的病人的空腹胃液经严格处理后主要存在一些直径在几十个nm的较均匀的球状物质，被确认是双层类脂膜球体。胃癌病人胃液中所含球体浓度较正常人高，因此用最简便方法检测球体浓度可以给出诊断胃癌的特征信息。当然用电子显微镜可达此目的，但由于周期长，操作复杂，成本高造成普及应用困难。鉴于上述情况，在进行大量调研之后我们采用了激光散射的方法研制成此仪器并进行球体浓度直接测定，从而判断是否患癌以及推测患者的病变情况。经临床使用、测试了155例患者的胃液，其独立诊断结果与临床确诊结果对照表明，正确率高达94％不出现假阴性，无一漏诊。本机工作稳定、可靠，体积小、重量轻、操作方便、成本很低。因此，激光胃癌诊断仪具有临床使用价值。

仪器由光学和电子学两大部分组成。

整体框图见附图一。

1、光学部分：

光源：采用He－Ne激光器。这是由于它有足够的单色强度，可以使仪器结构简化，易于调整，测量误差小。另外它的发射波长为6328，不会因为光源波长过短引起荧光干扰或波长过长散射效率降低而引起信号／噪声比值下降。而且较高的光强和合适的波长使接收器的选择比较容易。

当然用其它种类光源如氙灯、汞灯、钠灯、白炽灯等加滤光片或LED也可以工作。我们也做了这类仪器，但它要求采用配接高增益放大器的光电倍增管，成本较高，操作要求严格。

接收器：选用3DU类硅光敏三极管。接收灵敏度及其它性能可满足本仪器用激光器做光源时的要求，供电简单，无光老化，便于安装调整。对于采用其它光源的仪器则需用光电倍增管作为接收器，以提高对弱光的探测灵敏度。

光路：本仪器测量的是样品的瑞利散射光。基本光路详见附图二。激光束（或一般光束）射入样品池经样品散射后被位于正交方向的光接收器探测，散射光强大小反映了代谢产物的浓度。

本仪器后可用微计算机数据处理，其光路可参见附图三。利用光调制器将激光器直接光信号和样品散射信号分别分时送入计算机系统，进行数据处理。

2、电子学部分：

电子学部分主要由放大器、电源、微处理机三部分组成。

放大器：对放大器的基本要求是线性好，飘移小，要与探测器良好匹配并有合适的增益以推动显示器或满足微机所要求的信号电平。原理框图见附图四。

其中匹配放大器见附图五。按图中方式连接，据推导放大器输出电压U与光接收器接到的光强I之间成正比关系。因此，能保证测量的准确性。缓冲放大器是由普通运算放大器构成的可变增益放大器，其作用是与前级输出阻抗匹配，并提供一定输出电平以推动指示器或配合微机系统。

电源：由两部分组成。放大器、微机电源和激光器电源。前者直接利用三端集成稳压器。激光器电源为一高压恒流电源，直接采用倍压整流。电阻恒流的简易型激光电源。

微处理机：诊断结果数据处理专用微机系统见附图六或附图七。

由放大器送来的分时电信号经A／D（模拟／数字转换器）变成数字量分别存在RAM（随机存储器）中，CPU（中心处理器）按ROM（只读存储器）中的固化程序对上述信号进行减法、除法和求平均值运算后在LED（发光二极管）上显出十分精确的结果。并可以在PRINTER（打印机）上打出诊断报告。使用极为简便。键盘可以用来输入各种有关参数。当然也可以用单片计算机代替附图六中虚线右面的部分见附图七。

用微机处理信号的过程中，减法可消除放大器零点飘移，除法可消除光源散射信号的低频波动，平均值运算则可消去高频波动，提高信／噪比，保证测量结果十分精确。

样品处理方法：将患者的清晨空腹胃液取出后用滤纸过滤，泸液存放在冰箱中待查。

仪器使用方法：接上市电，合上总电源开关，在样品室全暗时调节仪器零点。打开激光器调节电流至5mA，用标准样品按表盘刻线校准灵敏度便可测量。表盘上分成不同区域以确认诊断结果。

技术指标

1）灵敏度：一次蒸馏水指针偏五格

2）重复性≤±3％

3）使用环境条件：

温度：5℃－40℃