龍呈瑞

（四川輕化工大學(xué)宜賓校區(qū)自信學(xué)院，四川宜賓，644000）

1 血尿酸濃度檢測

痛風(fēng)病的發(fā)作是由于人體內(nèi)的單鈉尿酸鹽沉積所導(dǎo)致的晶體相關(guān)性關(guān)節(jié)病，血液中的尿酸濃度含量對于痛風(fēng)病的發(fā)作有著巨大的影響，所以尿酸濃度的高低就成了判定痛風(fēng)病的重要依據(jù)。本次實驗將采用紫外分光光度法來對尿酸溶液進(jìn)行檢測，由文獻(xiàn)了解到，紫外分光光度法是基于紫外光在190nm～800nm波長的范圍內(nèi)對一些特定的物質(zhì)有著特定的吸光度，所應(yīng)用來對部分物質(zhì)進(jìn)行檢測的方法。我們將使用紫外光譜儀進(jìn)行測量，當(dāng)紫外光穿透尿酸溶液時，尿酸將吸收293nm波長的紫外可見光，然后通過不同濃度的溶液對紫外可見光的吸光度不同，從而檢測出尿酸溶液的吸光值，針對尿酸在293nm的紫外光波有特定的吸收值，利用這個特性設(shè)計一個使用紫外光譜儀檢測尿酸濃度的實驗裝置，測出不同濃度的尿酸的光譜波形圖。

2 LabVIEW預(yù)警程序設(shè)計

LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，是由美國的NI公司研發(fā)的，能夠充分的發(fā)揮計算機(jī)的運算能力，使其擁有強大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠使用通用的硬件，通過改變軟件來實現(xiàn)不同的儀器的功能，相當(dāng)于軟件即硬件。并且LabVIEW使用的是G語言也就是圖片語言進(jìn)行編程，有著簡單易懂的原理，非常適合初學(xué)者和孩子對于計算機(jī)程序方面進(jìn)行了解。

本次設(shè)計的LabVIEW程序流程如下圖1，先導(dǎo)入前面收集到的光譜波形圖，再讀取光譜波形圖，得到光譜波形圖293nm 波峰的數(shù)值，這時先將得到的數(shù)值輸出，再將數(shù)值輸入到判斷程序中，判斷數(shù)值大小的范圍，針對男性和女性痛風(fēng)發(fā)作尿酸濃度的不同進(jìn)行不同范圍的判斷，判斷出這個數(shù)值是否超過檢測范圍，超過判斷范圍、低于判斷范圍和處于判斷范圍會有不同的結(jié)果，通過彈出窗口就能了解檢測人員是否需要注意痛風(fēng)病，達(dá)到對痛風(fēng)病的預(yù)警效果。

圖1 LabVIEW程序流程圖

由于光譜波形圖無法準(zhǔn)確地表現(xiàn)出尿酸溶液的濃度，當(dāng)通過紫外光譜儀得到需要的尿酸溶液的波形圖后，接下來將通過LabVIEW對波形圖進(jìn)行解讀，讀取需要的數(shù)據(jù)。如圖2，通過建立打開文件位置的圖標(biāo)程序，使用打開文件和讀取文件的函數(shù)，初步打開光譜波形圖文件，再通過匹配模式函數(shù)，得到需要的數(shù)據(jù)，由于需要特定的293nm的紫外光的吸收峰，所以要設(shè)置了一個專門讀取293nm波長的限定函數(shù)，最后索引出數(shù)組，得到吸收峰的數(shù)值，獲取到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

圖2 程序圖

通過對不同濃度的尿酸溶液的波形圖進(jìn)行測量，得到了不同的293nm紫外光吸光度，基于女性尿酸正常值是89-360μmol/L，男性的尿酸正常值是149-420μmol/L，設(shè)置不同的線路對不同性別的人進(jìn)行測量，通過檢測能得到男性正常尿酸濃度范圍內(nèi)的吸光值和女性正常尿酸濃度范圍內(nèi)的吸光值，最后得到四個尿酸濃度的吸光值，從而創(chuàng)建預(yù)警模型。

再通過LabVIEW程序讀取了420μmol/L尿酸溶液在293nm波長的吸收峰值，通過這樣反復(fù)的實驗，得到所有樣品尿酸溶液的吸收峰值，通過這些吸收峰值，整理出痛風(fēng)病發(fā)作的尿酸濃度范圍，從而設(shè)置警報程序。

由于男性和女性的尿酸濃度引發(fā)痛風(fēng)病的區(qū)別過大，將設(shè)置兩種濃度的預(yù)警程序，達(dá)到對不同人群的準(zhǔn)確的檢測痛風(fēng)病的發(fā)作。通過讀取光譜波形圖，男性波峰值在32到60之間，女性波峰值在25到55之間。男性和女性通過不同的按鈕觸發(fā)檢測，啟動按鈕才會對數(shù)值進(jìn)行檢測，從警報燈可以看出檢測結(jié)果，得到某一結(jié)果就會點亮某一結(jié)果的警報燈。

如圖3所示，編寫了男性的檢測程序和女性的檢測程序，兩者分別通過男性按鈕和女性按鈕為觸發(fā)條件，然后對通過的數(shù)值進(jìn)行判斷，確定其范圍，從而觸發(fā)不同線路上的警報燈，最后觸發(fā)線路終點的彈出窗口彈出警告。

圖3 檢測程序

當(dāng)檢測完成后，將對不同情況彈出一個窗口，當(dāng)尿酸濃度過高就會彈出警告語句，并提醒檢測人員注意飲食和鍛煉，如果尿酸濃度處于正常范圍，就會告知身體健康，以此達(dá)成預(yù)警的目的。

3 結(jié)語

在不斷的查資料中了解和現(xiàn)實生活中的觀察，我發(fā)現(xiàn)人們總是在病發(fā)才去對身體進(jìn)行檢查，這樣的話人們總要忍受一次病痛的折磨，嚴(yán)重者還難以度過治療的過程，醫(yī)院也有著對人體全身進(jìn)行檢查的儀器，但是由于費用太貴和人們總是有潛意識不患病前不進(jìn)醫(yī)院，造成了很多的病無法通過預(yù)防治療，而人們在檢查了也不知道自身的某些元素含量是否有病患，沒有一個具體的介紹說明。

在本次設(shè)計中，我通過設(shè)計一個簡單的人體檢查裝置，檢測部分人體引發(fā)疾病的元素的含量，比如痛風(fēng)病、糖尿病等等，再通過程序設(shè)計一個警告和建議裝置，提醒人們進(jìn)行飲食上的調(diào)節(jié)和鍛煉，從根源上減少發(fā)病率。預(yù)警模型由于實驗設(shè)備的原因，目前只能檢測尿酸溶液光譜波形圖，無法對人體內(nèi)的尿液和血液進(jìn)行檢測，還不能實際運用。而且由于設(shè)備的貴重性，無法普及到每家每戶，最多只能普及到每家醫(yī)院，科技還能夠進(jìn)步，希望以后能做出像小米手環(huán)那種方便的裝置。但是痛風(fēng)病是現(xiàn)在的一種常見疾病，而對痛風(fēng)病的預(yù)警有助于對痛風(fēng)病的治療，對于越來越常見的痛風(fēng)病，這個預(yù)警模型就顯得彌足珍貴，有著很好的前景。