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基于前列腺癌标志物的早期诊断检测仪研制

作　者: 朱健铭
导　师: 陈真诚
学　校: 中南大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 早期诊断 前列腺癌 前列腺特异性抗原 前列腺酸性磷酸酶 便携式检测仪
分类号: R197.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


前列腺癌是中老年男性常见的恶性肿瘤之一,研制一种能适合家庭使用或随身携带使用的前列腺癌早期诊断便携式检测仪对于已经步入老年化社会的中国有着重要的意义。它能够帮助中老年男性自我筛查早期前列腺癌,并能缓解医疗卫生部门的压力。本文选取前列腺癌的肿瘤标志物前列腺特异性抗原(PSA)和前列腺酸性磷酸酶(PAP)来实现早期诊断,研制了一种基于差分光电检测技术的前列腺癌早期诊断便携式检测仪。本检测仪选用免疫层析法胶体金标记的试纸作为检测对象,可以同时检测血清游离态前列腺特异性抗原(fPSA)、复合态前列腺特异性抗原(cPSA)和PAP的浓度,通过这三个指标筛查早期前列腺癌。仪器选用峰值波长为525nm的发光二极管照射试纸,用敏感波长为520nm-580nm的光电二极管接收反射光,以此计算出试纸的吸光度,进而推算出血清待测物浓度。整个检测过程在暗室中进行,保证检测不受外界光源的干扰。仪器采用TI公司的MSP430FG437单片机作为信号处理和控制单元,采用段式液晶显示检测结果。仪器操作简单,体积小,重量轻,适合家庭使用和随身携带使用。完成了软硬件联合调试,验证了该检测仪的性能,结果表明用差分光电检测技术检测金标试纸并推算血清中待测物浓度的方法是可行的,该检测仪有望用于早期前列腺癌的筛查。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 前列腺癌早期诊断的研究背景和意义  8-9
    1.1.1 研究背景  8-9
    1.1.2 研究意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
  1.3 论文工作与文章结构  11-13
    1.3.1 论文工作  11
    1.3.2 文章结构  11-13
第二章 检测原理与系统设计  13-19
  2.1 前列腺癌早期诊断便携式检测仪的检测原理  13-14
    2.1.1 基于免疫层析法的金标检测试纸  13-14
    2.1.2 差分光电检测技术  14
  2.2 前列腺癌早期诊断便携式检测仪的系统设计  14-18
    2.2.1 需求分析  15
    2.2.2 硬件系统设计  15-17
    2.2.3 软件系统设计  17-18
  2.3 本章小结  18-19
第三章 硬件设计与调试  19-36
  3.1 检测暗室设计  19-20
  3.2 模拟电路设计  20-32
    3.2.1 LED恒流驱动电路  20-23
    3.2.2 多通道选择电路  23
    3.2.3 电流-电压转换电路  23-27
    3.2.4 模拟滤波电路  27-30
    3.2.5 电源电路  30-32
  3.3 数字电路设计  32-33
    3.3.1 单片机及其外围电路  32
    3.3.2 段式LCD接口电路  32-33
  3.4 电磁兼容性设计  33-35
    3.4.1 硬件抗干扰技术  34
    3.4.2 仪器对外干扰的防护  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 软件设计与调试  36-46
  4.1 主要功能模块软件设计  36-43
    4.1.1 自检模块  36
    4.1.2 系统初始化模块  36-38
    4.1.3 LED亮度调节模块  38-39
    4.1.4 LCD显示模块  39-40
    4.1.5 模数转换模块  40-42
    4.1.6 数据处理模块  42
    4.1.7 延时模块  42-43
  4.2 软件抗干扰设计  43-44
    4.2.1 CPU抗干扰技术  43-44
    4.2.2 数字滤波器  44
  4.3 本章小结  44-46
第五章 系统联调与性能测试  46-52
  5.1 系统联调  46-48
  5.2 性能测试  48-51
  5.3 本章小结  51-52
第六章 总结与展望  52-54
  6.1 主要工作成果  52
  6.2 后续工作展望  52-54
参考文献  54-59
攻读学位期间主要的研究成果  59-60
致谢  60-61
附录 样机实物图  61

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中图分类: > 医药、卫生 > 预防医学、卫生学 > 保健组织与事业（卫生事业管理） > 医疗卫生制度与机构 > 医院、综合医院 > 医疗器械与设备
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