經(jīng)皮黃疸儀的研制與臨床應(yīng)用

劉 健 馮念倫* 孫仲軒 呂興峰

1 臨床意義及應(yīng)用

新生兒黃疸是新生兒期常見表現(xiàn)，有生理性及病理性之分。對病理性黃疸如果監(jiān)測、治療不及時，可導(dǎo)致膽紅素腦病，甚至嚴(yán)重影響患兒的生存質(zhì)量。對新生兒黃疸程度的判斷及動態(tài)監(jiān)測有利于及時處理、避免膽紅素腦病的發(fā)生。

在臨床上以血清膽紅素測定作為診斷和治療新生兒高膽紅素血癥的金標(biāo)準(zhǔn)。

在醫(yī)院產(chǎn)科和兒科監(jiān)測新生兒黃疸時，因新生兒抽血困難而且是有創(chuàng)操作，存在出血、感染等可能，患者及家屬不易接受，且復(fù)雜、費時，故不宜用血清膽紅素水平來進行動態(tài)監(jiān)測。而經(jīng)皮黃疸儀操作簡便、快捷、可以無創(chuàng)傷的進行患兒的膽紅素測定，有利于醫(yī)護人員重復(fù)進行測定及動態(tài)觀察。

表1 足月新生兒血清膽紅素正常參考值(單位：mg/dl)

經(jīng)大量臨床試驗表明，經(jīng)皮測得的膽紅素值與新生兒血清膽紅素濃度呈現(xiàn)良好的線性相關(guān)性，其線性關(guān)系方程式為：

血清膽紅素濃度（μmol/L）=15.89×經(jīng)皮膽紅素值-173.5

其中經(jīng)皮膽紅素值也是經(jīng)皮黃疸指數(shù)，用來說明皮膚膽紅素的高低，因此沒有單位。膽紅素值國內(nèi)通常使用的mg/dL單位，國際單位μmol/L。

兩者之間的換算關(guān)系為：1 mg/dL=17.1 μmol/L。

根據(jù)經(jīng)皮黃疸值的大小和變化能夠判定血清膽紅素濃度的大小及變化，尤其能夠準(zhǔn)確地反映血清膽紅素濃度的變化，從而有效地對新生兒黃疸進行動態(tài)監(jiān)測和對高膽紅素血病的篩查。

對于膽紅素腦病風(fēng)險指標(biāo)來講，有臨床研究文獻報告，經(jīng)皮黃疸測定比血清膽紅素濃度更有價值，特別是早產(chǎn)兒及有某些疾病的患兒，易合并低蛋白血癥及酸中毒，雖然血中膽紅素濃度未明顯增高，但游離膽紅素水平已升高，即可沉積于組織內(nèi)，很容易發(fā)生膽紅素腦病。這時使用經(jīng)皮黃疸儀測定，可以及早發(fā)現(xiàn)及時治療。由此可見經(jīng)皮黃疸儀是一種操作簡便，能夠快捷、無創(chuàng)傷、比較準(zhǔn)確的測定新生兒膽紅素血癥的便攜式儀器，特別適用于動態(tài)監(jiān)測；且經(jīng)皮黃疸測定值是膽紅素腦病一個很有價值的預(yù)測指標(biāo)，經(jīng)皮黃疸儀對診斷新生兒高膽紅素血癥有較高的臨床實用價值，值得各級醫(yī)院及婦幼保健院推廣使用。

2 經(jīng)皮黃疸儀的理論依據(jù)和測定原理

我們研制的QL1200型經(jīng)皮黃疸儀應(yīng)用了先進的光纖技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電子及信息處理技術(shù)，儀器集光、電技術(shù)于一體，小巧玲瓏，方便操作，是對新生兒黃疸的動態(tài)監(jiān)測和對高膽紅素血病的篩查的專用儀器。儀器除了具有無創(chuàng),安全,方便測定等特點外，還對紫外線進行了濾除處理：儀器對內(nèi)部氙弧閃光燈發(fā)出的強光進行了紫外線濾除，使射到嬰兒額頭皮膚內(nèi)的光線不含有紫外線，避免了紫外線對皮膚的傷害，為此申請了國家專利。

2.1 理論依據(jù)和測定原理

血清膽紅素在血液、組織液及組織中累積，而在皮膚、粘膜、鞏膜出現(xiàn)黃染，臨床上稱黃疸。經(jīng)皮膽紅素測定是依據(jù)經(jīng)皮黃疸儀的氙弧燈管被激發(fā)后發(fā)出的氙光，經(jīng)皮膚與皮下組織折射，其散射光經(jīng)光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)，進入到儀器的分光系統(tǒng)中；由于新生兒體內(nèi)缺少胡蘿卜素等干擾物質(zhì)，因此新生兒黃疸時皮下組織對波長為460 nm入射光的反射值，隨著血清總膽紅素濃度的增加而減小，故可通過測定和計算皮下組織對入射光中的460 nm波長反射值的多少來測定新生兒血清總膽紅素濃度。通過把特定波長的光轉(zhuǎn)換成電信號給單片機采樣，再由單片機計算處理，得出測定值，由屏幕顯示。

2.2 血紅蛋白干擾的消除

由于血紅蛋白在460 nm處也有較強的吸收峰，皮下組織中的血紅蛋白對皮下組織的反射光譜有顯著影響。經(jīng)皮黃疸儀在設(shè)計中，采用了雙波長來消除血紅蛋白的干擾：因為血紅蛋白在460 nm處的吸收峰值與550 nm處的吸收峰值相同，可以用減去550 nm處吸收值的方法來消除血紅蛋白的干擾。通過單片機計算460 nm和550 nm兩種光波的光密度差異，得到經(jīng)皮黃疸儀的測定值（也稱經(jīng)皮膽紅素值）。

3 經(jīng)皮黃疸儀的組成和工作流程

3.1 經(jīng)皮黃疸儀的組成

經(jīng)皮黃疸儀器由主機、校驗盤、充電器組成。黃疸儀主機、校驗盤、充電器示意圖(如圖1所示)：

圖1 充電器示意圖

3.2 工作原理

儀器由鎳氫電池提供電源，可根據(jù)需要由外接充電器為鎳氫電池充電。電源電壓通過穩(wěn)壓電路為單片機提供穩(wěn)定的電壓，以便其可靠的工作。進行測定時，打開電源開關(guān)，按下測定鍵，儀器在內(nèi)部單片機的控制下，電源電壓由疝閃光電路轉(zhuǎn)變成疝閃光管需要的電壓值，并由電容儲存一定的電荷供給疝閃光管，疝閃光管發(fā)出的強光經(jīng)過患兒皮膚和皮下組織折射，散射光經(jīng)光導(dǎo)纖維內(nèi)環(huán)傳導(dǎo)后，到達光學(xué)系統(tǒng)，儀器用中心波長分別為460 nm藍光和550 nm綠光窄響應(yīng)濾光片處理后，將反射光分解為藍、綠兩束不同頻譜的光，照射到硅光電池的表面上，將其光信號變成電信號；可得到460 nm和550 nm光譜的皮下組織反射值，再由單片機處理。單片機經(jīng)過計算得出經(jīng)皮黃疸值，在液晶屏上顯示。工作原理框圖(如圖2所示)：

圖2 工作原理框圖

3.3 軟件流程圖(如圖3所示)

圖3 軟件流程圖

4 QL1200型經(jīng)皮黃疸儀的技術(shù)指標(biāo)

技術(shù)指標(biāo)確定的依據(jù)：是根據(jù)臨床實際的需要而制定。

4.1 檢測方法

460 nm 藍光、550 nm綠光比較。

4.2 測量范圍

0～25 mg/dL或0～427.5 μmol/L。

4.3 顯示方法

液晶顯示。

4.4 示值誤差

00～15±1；

16～25±1.5。

4.5 光源

氙弧閃光燈

4.6 電源

鎳氫電池充電電池組，每充足一次電能檢測約1000次。

4.7 開啟準(zhǔn)備時間

小于4 s。

4.8 充電器

輸入220 V 50 Hz 3 W；

輸出4.2 V 0.5 A D C。

4.9 校驗盤

對白色色屏顯示00.0或00.1；

對黃色色屏顯示20.0±1。

[1]GB9706.1-2007,醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求[S].

[2]趙煒,王秀英.經(jīng)皮膽紅素測定儀在新生兒高膽紅素血癥中的臨床應(yīng)用[J].中國優(yōu)生與遺傳雜志,2003,11(4):89-112.

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