基于labview的痛風預警程序設計

龍呈瑞

（四川輕化工大學宜賓校區(qū)自信學院，四川宜賓，644000）

1 血尿酸濃度檢測

痛風病的發(fā)作是由于人體內的單鈉尿酸鹽沉積所導致的晶體相關性關節(jié)病，血液中的尿酸濃度含量對于痛風病的發(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行檢測，由文獻了解到，紫外分光光度法是基于紫外光在190nm～800nm波長的范圍內對一些特定的物質有著特定的吸光度，所應用來對部分物質進行檢測的方法。我們將使用紫外光譜儀進行測量，當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預警程序設計

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，相當于軟件即硬件。并且LabVIEW使用的是G語言也就是圖片語言進行編程，有著簡單易懂的原理，非常適合初學者和孩子對于計算機程序方面進行了解。

本次設計的LabVIEW程序流程如下圖1，先導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發(fā)作尿酸濃度的不同進行不同范圍的判斷，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果，通過彈出窗口就能了解檢測人員是否需要注意痛風病，達到對痛風病的預警效果。

圖1 LabVIEW程序流程圖

由于光譜波形圖無法準確地表現(xiàn)出尿酸溶液的濃度，當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，設置不同的線路對不同性別的人進行測量，通過檢測能得到男性正常尿酸濃度范圍內的吸光值和女性正常尿酸濃度范圍內的吸光值，最后得到四個尿酸濃度的吸光值，從而創(chuàng)建預警模型。

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，整理出痛風病發(fā)作的尿酸濃度范圍，從而設置警報程序。

由于男性和女性的尿酸濃度引發(fā)痛風病的區(qū)別過大，將設置兩種濃度的預警程序，達到對不同人群的準確的檢測痛風病的發(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)值進行檢測，從警報燈可以看出檢測結果，得到某一結果就會點亮某一結果的警報燈。

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

當檢測完成后，將對不同情況彈出一個窗口，當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，以此達成預警的目的。

3 結語

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)才去對身體進行檢查，這樣的話人們總要忍受一次病痛的折磨，嚴重者還難以度過治療的過程，醫(yī)院也有著對人體全身進行檢查的儀器，但是由于費用太貴和人們總是有潛意識不患病前不進醫(yī)院，造成了很多的病無法通過預防治療，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。

在本次設計中，我通過設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，比如痛風病、糖尿病等等，再通過程序設計一個警告和建議裝置，提醒人們進行飲食上的調節(jié)和鍛煉，從根源上減少發(fā)病率。預警模型由于實驗設備的原因，目前只能檢測尿酸溶液光譜波形圖，無法對人體內的尿液和血液進行檢測，還不能實際運用。而且由于設備的貴重性，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。但是痛風病是現(xiàn)在的一種常見疾病，而對痛風病的預警有助于對痛風病的治療，對于越來越常見的痛風病，這個預警模型就顯得彌足珍貴，有著很好的前景。