CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN và hợp tác chia sẻ kinh nghiệm để tối ưu hóa chi phí và nâng cao chất lượng hệ thống tự động hóa. Từ những nhu cầu và tính thực tiễn hệ thống tự động cho lĩnh vực y tế nói chung và cụ thể hơn là trong lĩnh vực xét nghiệm. Để cung cấp cho nhu cầu nhóm đã lựa chọn đề tài nghiên cứu “HỆ THỐNG XÉT NGHIỆM SINH HÓA”.
Đề tài thực hiện một công đoạn trong dây chuyền xét nghiệm thực tế đó là chiết xuất mẫu nước niệu nhỏ giọt lên que thử theo yêu cầu xét nghiệm. Mục tiêu đề tài và giới hạn đề tài 1. Mục tiêu Tạo ra hệ thống sát với thực tế, hoạt động ổn định dựa trên những yêu cầu thực tế của hệ thống. Hệ thống chiết xuất nhỏ giọt lên que thử Thông tin về lỗi sẽ được hiển thị khi có lỗi xảy ra với hệ thống.
Giám sát và vận hành ở chế độ manual thông qua màn hình HMI. Điều khiển và giám sát quá trình nhỏ giọt và xử lý màu để người vận hành giám sát, tiến hành các thao tác nhập dữ liệu và kiểm tra kết quả từ xa. Nhận diện xử lý màu sau khi nhỏ giọt so với ngưỡng màu. Giới hạn đề tài Phần mô hình: Thiết kế robot castesian, sử dụng động cơ servo điều khiển các trục robot và động cơ step điều khiển tải.
Sử dụng camera công nghiệp quét mã vạch để tiếp nhận và giải mã thông tin. Ngoài ra, hệ thống được điều khiển, giám sát bởi HMI gắn trên máy và màn hình web. Phần chương trình điều khiển: Sử dụng các phần mềm chuyên cho servo với MR- Configurator, PLC với GX Works, cho camera với Cognex In-Sight Explorer và Dataman, thiết kế web SCADA với phần mềm GENESIS64 ICONICS. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 CHƯƠNG 1.
Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình triển khai các giải pháp của Mitsubishi Electric, các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, tham khảo ý kiến chuyên gia, và phân tích cùng tổng hợp dữ liệu đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo kết quả chính xác và đáng tin cậy. Phương pháp thực nghiệm: Chúng tôi đã áp dụng các giải pháp từ Mitsubishi Electric vào mô hình và thực hiện nhiều thử nghiệm khác nhau. Qua quá trình này, chúng tôi ghi nhận các kết quả và điều chỉnh sao cho chất lượng của hệ thống đạt được kết quả tốt nhất. Phương pháp phân tích và tổng hợp: Sau mỗi thử nghiệm, các kết quả được ghi lại và phân tích chi tiết.
Tổng hợp các kết quả này để xác định quy trình linh hoạt nhất, nhằm đạt hiệu suất tốt nhất. Giới thiệu nội dung Nội dung của bài báo cáo được trình bày thành các chương như sau: Chương 1: Tổng quan Giới thiệu tổng quan về đề tài, mục tiêu và giới hạn, phương pháp nghiên cứu và tóm tắt nội dung báo cáo. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trình bày các phương pháp lý luận thực tiễn mang lại. Để phát triển đưa ra kế hoach phát triển máy Chương 3: Thiết kế phần cứng hệ thống Trình bày các yêu cầu về đáp ứng của phần cứng hệ thống.
Qua đó, phần cứng được thiết kế để thỏa mãn những yêu cầu được đưa ra và trình bày thông số kĩ thuật của các thiết bị đã lựa chọn. Chương 4: Thiết kế phần mềm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Trình bày những yêu cầu khi thi công phần mềm để đáp ứng hoạt động của hệ thống. Thêm vào đó là việc thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát sao cho người dùng dễ dàng thao tác, cũng như phù hợp với yêu cầu thực tế của hệ thống.
Chương 5: Kết quả Trình bày kết quả đạt được của hệ thống so với mục tiêu ban đầu. Đồng thời đánh giá hiệu suất làm việc của hệ thống đó. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Trình bày kết quả rút ra được sau khi thực hiện đề tài và hướng phát triển trong tương lai của hệ thống. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương này nêu ra các phương pháp khả thi có thể áp dụng vào đề tai. Những phương pháp để nhận biết mẫu bệnh, gắp thả cũng như truyền thông dữ liệu. Và từ đó, lựa chọn được phương pháp phù hợp nhất. Các loại xét nghiệm nước tiểu 2.
Xét nghiệm nước tiểu Xét nghiệm nước tiểu, hay tổng phân tích nước tiểu, là một xét nghiệm không thể thiếu trong việc đánh giá tình trạng sức khỏe của thận và hệ tiết niệu. Xét nghiệm này dùng để phát hiện các rối loạn như nhiễm trùng đường tiểu, bệnh thận, và tiểu đường. Trong quá trình xét nghiệm, sự hiện diện và nồng độ của nhiều chất trong nước tiểu được kiểm tra kỹ lưỡng. Thông thường, nước tiểu có các chỉ số lý hóa với giá trị cụ thể.
Các chất bất thường trong nước tiểu, nếu có, thường xuất hiện với nồng độ rất thấp, gần như không thể phát hiện được bằng các biện pháp pháp thông thường. Kết quả thu được sẽ cho biết liệu có sự thay đổi nào trong các chỉ số này không. Nếu các chỉ số vượt ra ngoài phạm vi bình thường, điều đó có thể là dấu hiệu cho thấy cơ thể bạn đang gặp vấn đề về sức khỏe. Một kết quả tổng phân tích nước tiểu không bình thường có thể chỉ ra nhiều loại bệnh lý khác nhau.
Chẳng hạn, sự hiện diện của protein hoặc máu trong nước tiểu có thể là dấu hiệu của bệnh thận hoặc nhiễm trùng đường tiểu. Mức đường cao trong nước tiểu thường liên quan đến bệnh tiểu đường. Các thông số khác như pH, nồng độ bạch cầu, hoặc sự xuất hiện của vi khuẩn cũng được xem xét để chẩn đoán chính xác tình trạng sức khỏe. Thành phần nước niệu Nước niệu đầu có thành phần gần giống với huyết tương, bao gồm các chất như glucose, acid amin, Na+, K+, HCO3-, Cl-, ceton… Lượng protein trong nước tiểu đầu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5 CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ít hơn huyết tương từ 300 đến 400 lần do các protein có kích thước lớn không thể qua được màng lọc cầu thận. Nồng độ các chất hòa tan trong nước tiểu đầu loãng hơn, chứa ít các chất cặn bã và chất độc hơn, và có nhiều chất dinh dưỡng hơn. Bao gồm nước, các chất cặn bã như acid uric, creatinin, ure, sản phẩm chuyển hóa của một số thuốc và các ion điện giải như K+, H+… Nồng độ các chất hòa tan trong nước tiểu chính thức đậm đặc hơn, chứa nhiều chất cặn bã và chất độc hơn, và gần như không còn chứa chất dinh dưỡng. Que thử nước tiểu là một loại giấy được xử lý hóa học, có khả năng phát hiện sự hiện diện của glucose và ceton.
Vì Glucose là loại đường chính trong máu và ceton là loại axis được tạo ra khi cơ thể chuyển hóa chất béo thành năng lượng khi thiếu glucose. Vậy nên khi nhứng que thử, các thuốc thử sẽ tương tác với glucose và ceton làm thay đổi màu sắc 2. Thông số mẫu bệnh phẩm Để đạt kết quả bán định lượng chính xác nhất, đối với từng loại xét nghiệm cần đọc kết quả theo đúng thời gian quy định, tính từ thời điểm lấy giấy ra khỏi nước tiểu ta có thể ước lượng như sau: sau 30 giây: bilirubin và Glucose; sau 40 giây: Ketones; Tỉ trọng (SG) sau 45 giây; 50 giây: Hồng cầu; sau 60 giây: Protein, pH, Nitrite Urobilingen; và sau 2 phút đối với Bạch cầu. Trong khoảng từ 1-2 phút nếu chỉ cần xác định âm tính hay dương tính, tất cả các thông số thử nghiệm (trừ bạch cầu) đều có thể đọc được.
• Glucose (Glu) Nguyên lý: Glucose chuyển hóa thành gluconic acid và hydrogen peroxide dưới tác dụng của enzyme glucose oxidase. Hydrogen peroxide sau đó phản ứng với iodide potassium dưới xúc tác của peroxidase, tạo ra màu từ xanh lá đến nâu. Độ nhạy: 75-125 mg/dl Glucose ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tính năng: Chỉ đặc trưng cho glucose.
Đối với galactose, lactose, fructose hay các chất chuyển hóa từ thuốc sẽ không có phản ứng. Ý nghĩa: Nước tiểu bình thường không chứa glucose. Sự hiện diện của glucose có thể là dấu hiệu của giảm ngưỡng thận hoặc bệnh đái tháo đường, viêm tụy cấp, các bệnh lý về thận, hội chứng Falconi, mất dung nạp galactose, hội chứng Cushing, nhiễm trùng. • Bilirubin (Bili) Nguyên lý: Bilirubin kết hợp với diazotized dichloroanilin tạo ra màu xám nâu.
Độ nhạy: 0,4-0,8 mg/dl Bilirubin. Tính năng: Nhạy cảm hơn phản ứng viên thuốc ICTOTEST. Ý nghĩa: Sự hiện diện của bilirubin là bất thường do trong nước tiểu bình thường tồn tại bilirubin. • Ketones (Ket) Nguyên lý: Acetoacetic acid phản ứng với nitroprusside tạo ra màu hồng.
Độ nhạy: 5-10 mg/dl Acetoacetic acid. Tính năng: Không phản ứng với beta-hydroxybutyric acid và acetone. Ý nghĩa: Sự hiện diện của ketones có thể do thai nghén, nhịn đói, lao động nặng, hoặc rối loạn chuyển hóa đường, mỡ. • Tỉ trọng (SG) Nguyên lý: Chất chỉ thị màu thay đổi từ xanh lục đến vàng nâu dựa trên nồng độ các chất điện ly.
Độ nhạy: 1,000-1,030 Tính năng: Kết quả so sánh và lặp lại được từng 0,005 so với phương pháp khúc xạ kế. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Ý nghĩa: Tỉ trọng nước tiểu bình thường là 0,003-0,030. Tỉ trọng nước tiểu 24 giờ thay đổi từ 1,016-1,022.
• Máu (Blo) Nguyên lý: Hemoglobin kết hợp với cumene hydroperoxide và 3,3’-5,5’- tetramethylbenzidine tạo ra màu từ cam đến xanh lục đậm. Độ nhạy: 0,015-0,062 mg/dl (5-20 hồng cầu/microlit) Tính năng: Nhạy hơn với myoglobin tự do và hemoglobin so với hồng cầu nguyên vẹn. Ý nghĩa : Các kết quả dương tính là bất thường, dù là màu xanh đều khắp (hemoglobin). Hay từng điểm xanh (hồng cầu nguyên vẹn).
• pH Nguyên lý: Chất chỉ thị màu kép cho một gam màu trên vùng pH của nước tiểu. Độ nhạy: 5-8,5 Tính năng: Theo từng đơn vị trong khoảng đo được có thể xác định độ pH. Ý nghĩa: pH trong khoảng 5-9 đều có thể bình thường hoặc có bệnh. • Protein (Pro) Nguyên lý: Sự hiện diện của protein làm chất chỉ thị màu chuyển sang màu xanh lục tại pH cố định,.
Độ nhạy: 15-30 mg/dl Albumin Tính năng: Nhạy hơn với albumin, ít nhạy với hemoglobin, protein, globulin protein Bence-Jones và mucoprotein. Ý nghĩa: Bất thường nếu mọi kết quả dương tính nhiều hơn vết đều. • Urobilinogen (Uro) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Nguyên lý: p-diethylaminobenzaldehyde tác dụng với urobilinogen tạo ra màu hồng đỏ.
Độ nhạy: 0,2 mg/dl Urobilinogen (0,2 đơn vị Ehrlich/l) Tính năng: Không xác định được tình trạng không có urobilinogen. Ý nghĩa: Thông thường có 0,2-1,0 mg/dl. • Nitrite (Nit) Nguyên lý: Từ thức ăn Nitrate bị chuyển hóa bởi vi khuẩn Gram (-) thành nitrite, tác dụng với p-arsanilic tạo phức hợp doazonium, kết hợp với 1,2,3,4- tetrahydrobenzoquinolin-3-ol tạo màu hồng. Độ nhạy: 0,06-0,1 mg/dl ion Nitrite.