หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะคืออะไร

เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะเป็นเครื่องมืออัตโนมัติสำหรับการกำหนดสารเคมีบางชนิดในปัสสาวะ เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการตรวจปัสสาวะอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ มีข้อดีคือการใช้งานง่ายและรวดเร็ว โดยการควบคุมของคอมพิวเตอร์ เครื่องมือจะรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลสีจากแถบตัวอย่างที่มีสารทดสอบ และทำการแปลงสัญญาณหลายขั้นตอน จากนั้นจึงแสดงผลลัพธ์ของปริมาณสารเคมีในปัสสาวะออกมา

1. หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะ

（1）. โครงสร้างของแถบสารทดสอบ:

ชั้นแรกคือเยื่อไนลอน: มีบทบาทในการป้องกันไม่ให้มีการปนเปื้อนของสารโมเลกุลขนาดใหญ่ในกระบวนการตอบสนอง

ชั้นที่สองของวัสดุฟลีซ: ประกอบด้วยชั้นไอโอเดตและชั้นสารละลาย ชั้นไอโอเดตสามารถทำลายสารรบกวน เช่น วิตามินซี และชั้นสารละลายมีส่วนประกอบของสารละลาย ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับสารที่วัดในปัสสาวะเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงสี

ชั้นที่สามสำหรับดูดซับ: สามารถทำให้ปัสสาวะกระจายอย่างสม่ำเสมอและรวดเร็ว และปัสสาวะ YZ สามารถไหลไปยังเขตปฏิกิริยาใกล้เคียงได้

ชั้นที่สี่: เป็นแผ่นพลาสติกที่ปัสสาวะไม่ซึมผ่านใช้เป็นโครงสร้าง หลักการทำงานและการส่งผลของแถบสารละลาย การประยุกต์ใช้แถบสารละลาย เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะชนิดต่าง ๆ โดยทั่วไปจะใช้แถบสารละลายเฉพาะของตนเอง นอกจากนี้ยังมีบล็อกว่างหนึ่งบล็อกและบล็อกอ้างอิงหนึ่งบล็อก

（2）. หลักการวัด:

หลังจากแช่แถบสารทดสอบในปัสสาวะ ยกเว้นช่องว่าง ช่องสารทดสอบอื่นๆ จะมีการเปลี่ยนแปลงสีเนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาเคมีกับปัสสาวะ การเข้มของสีของช่องสารทดสอบเป็นสัดส่วนกับการสะท้อนแสง และความเข้มของสีเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นขององค์ประกอบต่างๆ ในปัสสาวะ หากวัดการสะท้อนแสงได้ ก็จะสามารถทราบความเข้มข้นขององค์ประกอบต่างๆ ในปัสสาวะได้

เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะทั่วไปจะถูกควบคุมโดยไมโครคอมพิวเตอร์ และทำการวัดเชิงปริมาณครึ่งหนึ่งโดยใช้สเปกโตรโฟโตเมตรแบบพื้นที่ทรงกลมเพื่อรับแสงสะท้อนสองความยาวคลื่น ความยาวคลื่นที่วัดคือความยาวคลื่นลักษณะเฉพาะที่ไวต่อสารทดสอบ และอีกความยาวคลื่นหนึ่งคือความยาวคลื่นอ้างอิงซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่ไม่ไวต่อสารทดสอบ ใช้เพื่อลดผลกระทบของแสงพื้นหลังและแสงรบกวนอื่นๆ

2.โครงสร้างของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะ

เทคโนโลยีการวิเคราะห์ปัสสาวะถือว่าเริ่มต้นขึ้นทั่วไปในช่วงทศวรรษ 1950 และหลักการทำงานของมันคือการวัดสีด้วยแสงไฟฟ้า การสร้างโครงสร้างของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะที่ใช้กันทั่วไปประกอบด้วยระบบกลไก ระบบออปติก ระบบควบคุมวงจร ซอฟต์แวร์สำหรับการวิเคราะห์และประมวลผล รวมถึงระบบแสดงผลและพิมพ์

ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง เมื่อแท่งทดสอบที่แช่ในตัวอย่างปัสสาวะถูกวางบนถาดสำหรับแท่งทดสอบ เครื่องจักรเคลื่อนที่ของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะจะลำเลียงแท่งทดสอบไปยังตำแหน่งใต้ระบบออปติก จากนั้นแสงจากแหล่งกำเนิดจะส่องลงบนแท่งทดสอบ เมื่อแต่ละบล็อกสารเคมีเกิดปฏิกิริยาแล้ว แสงสะท้อนจะถูกตรวจจับโดยตัวแปลงแสงไฟฟ้า แต่ละบล็อกสารเคมีในแท่งทดสอบจะเกิดปฏิกิริยาอย่างเป็นอิสระกับองค์ประกอบที่สอดคล้องกันในปัสสาวะเพื่อแสดงสีที่แตกต่างกัน ความเข้มของสีนั้นมีความสัมพันธ์แบบตรงกับความเข้มข้นของสารทางชีวเคมีแต่ละชนิดในปัสสาวะ

ยังมีบล็อกว่างอยู่ในแถบทดสอบเพื่อชดเชยข้อผิดพลาดที่เกิดจากความเปลี่ยนแปลงของสีปัสสาวะและเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะ อินเทนซิตีของแสงที่ตรวจพบจากแต่ละบล็อกสารเคมีและแสงสะท้อนจากบล็อกว่างจะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลด้วยระบบวงจร จากนั้นส่งไปยังโปรเซสเซอร์ ZY (CPU) เพื่อคำนวณค่าความสะท้อน ซึ่งจะใช้ในการกำหนดองค์ประกอบทางชีวเคมีในปัสสาวะ ส่วนผลลัพธ์สามารถแสดงบนหน้าจอหรือพิมพ์ออกมาได้

3. การจำแนกประเภทของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะ

(1) . การจำแนกตามวิธีการทำงาน: สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบเปียกและแบบแห้ง เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบแห้งส่วนใหญ่ใช้สำหรับประเมินผลการวัดของวิธีกระดาษทดสอบแบบแห้งโดยอัตโนมัติ เนื่องจากมีโครงสร้างเรียบง่ายและสะดวกต่อการใช้งาน จึงได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายในทางคลินิก

(2) . จัดหมวดหมู่ตามรายการทดสอบ: สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะ 8 รายการ, 9 รายการ, 10 รายการ, 11 รายการ, 12 รายการ, 13 รายการ และ 14 รายการ รายการทดสอบรวมถึงโปรตีนในปัสสาวะ, น้ำตาลในปัสสาวะ, pH ในปัสสาวะ, คีโตนในปัสสาวะ, บิลิรูบินในปัสสาวะ, ยูโรบิลินอีเจน, เลือดซ่อนเร้นในปัสสาวะ, ไนเตรียท, เซลล์เม็ดเลือดขาวในปัสสาวะ, ความหนาแน่นเฉพาะของปัสสาวะ, วิตามิน C และความขุ่น

(3) . ตามระดับการอัตโนมัติ: สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบกึ่งอัตโนมัติและแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

①เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบกึ่งอัตโนมัติ

ปัจจุบัน มีผู้ผลิตหลายรายที่ผลิตเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบกึ่งอัตโนมัติ โดยมีหลักการทำงานที่เรียบง่าย ขนาดเล็ก ต้นทุนต่ำ และระยะเวลาพัฒนาน้อย นอกจากนี้ยังสามารถหาสารแทนแถบทดสอบปัสสาวะได้ง่าย ทำให้ครองตลาดผู้ใช้งานในประเทศจำนวนมาก

โครงสร้าง อินเทอร์เฟซ และการดำเนินงานของเครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบกึ่งอัตโนมัติค่อนข้างง่าย แต่ต้องนำตัวอย่างมาตรวจทีละชิ้น และต้องคนตัวอย่างด้วยมือ โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีการสแกนบาร์โค้ดอัตโนมัติ แถบทดสอบปัสสาวะจำเป็นต้องจุ่มลงในถ้วยปัสสาวะด้วยมือ ซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีของพื้นที่แผ่นทดสอบได้ง่าย สีเข้มเกินไป ปัสสาวะล้นออกมามากเกินจนทำให้พื้นที่แผ่นทดสอบใกล้เคียงถูกปนเปื้อน และอาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานและโต๊ะทดลองถูกปนเปื้อนทางอ้อมได้

②เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะอัตโนมัติ

เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะแบบอัตโนมัติทั้งหมดโดยทั่วไปจะใช้อุปกรณ์ส่งผ่านที่ออกแบบมาอย่างชาญฉลาด ซึ่งมีฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น การถ่ายโอนตัวอย่างอัตโนมัติ การดูดตัวอย่าง การจุดตัวอย่าง การทำความสะอาด การให้เทสท์สตริป และการรวบรวมของเสีย ซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจสอบตัวอย่างเป็นกลุ่ม โรงพยาบาลขนาดใหญ่ หรือการตรวจร่างกาย โดยใช้งานมากขึ้น มีข้อได้เปรียบของการฉีดตัวอย่างแบบอัตโนมัติ การเขย่าตัวอย่างอัตโนมัติ การสแกนบาร์โค้ดของหลอดทดลอง อัตราการทำงานที่ลดลงของการหมายเลขตัวอย่างด้วยมือ การควบคุมปริมาณและเวลาในการจุดตัวอย่างอย่างแม่นยำ ไม่มีการปนเปื้อนของแผ่นสารเคมีที่อยู่ใกล้เคียง และมลพิษต่อผู้ปฏิบัติงานน้อยกว่า พร้อมด้วยของเหลวควบคุมคุณภาพ