基于labview的痛风预警程序设计

龙呈瑞

（四川轻化工大学宜宾校区自信学院，四川宜宾，644000）

1 血尿酸浓度检测

痛风病的发作是由于人体内的单钠尿酸盐沉积所导致的晶体相关性关节病，血液中的尿酸浓度含量对于痛风病的发作有着巨大的影响，所以尿酸浓度的高低就成了判定痛风病的重要依据。本次实验将采用紫外分光光度法来对尿酸溶液进行检测，由文献了解到，紫外分光光度法是基于紫外光在190nm～800nm波长的范围内对一些特定的物质有着特定的吸光度，所应用来对部分物质进行检测的方法。我们将使用紫外光谱仪进行测量，当紫外光穿透尿酸溶液时，尿酸将吸收293nm波长的紫外可见光，然后通过不同浓度的溶液对紫外可见光的吸光度不同，从而检测出尿酸溶液的吸光值，针对尿酸在293nm的紫外光波有特定的吸收值，利用这个特性设计一个使用紫外光谱仪检测尿酸浓度的实验装置，测出不同浓度的尿酸的光谱波形图。

2 LabVIEW预警程序设计

LabVIEW是一种程序开发环境，是由美国的NI公司研发的，能够充分的发挥计算机的运算能力，使其拥有强大的数据处理能力，能够使用通用的硬件，通过改变软件来实现不同的仪器的功能，相当于软件即硬件。并且LabVIEW使用的是G语言也就是图片语言进行编程，有着简单易懂的原理，非常适合初学者和孩子对于计算机程序方面进行了解。

本次设计的LabVIEW程序流程如下图1，先导入前面收集到的光谱波形图，再读取光谱波形图，得到光谱波形图293nm 波峰的数值，这时先将得到的数值输出，再将数值输入到判断程序中，判断数值大小的范围，针对男性和女性痛风发作尿酸浓度的不同进行不同范围的判断，判断出这个数值是否超过检测范围，超过判断范围、低于判断范围和处于判断范围会有不同的结果，通过弹出窗口就能了解检测人员是否需要注意痛风病，达到对痛风病的预警效果。

图1 LabVIEW程序流程图

由于光谱波形图无法准确地表现出尿酸溶液的浓度，当通过紫外光谱仪得到需要的尿酸溶液的波形图后，接下来将通过LabVIEW对波形图进行解读，读取需要的数据。如图2，通过建立打开文件位置的图标程序，使用打开文件和读取文件的函数，初步打开光谱波形图文件，再通过匹配模式函数，得到需要的数据，由于需要特定的293nm的紫外光的吸收峰，所以要设置了一个专门读取293nm波长的限定函数，最后索引出数组，得到吸收峰的数值，获取到相应的数据。

图2 程序图

通过对不同浓度的尿酸溶液的波形图进行测量，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，设置不同的线路对不同性别的人进行测量，通过检测能得到男性正常尿酸浓度范围内的吸光值和女性正常尿酸浓度范围内的吸光值，最后得到四个尿酸浓度的吸光值，从而创建预警模型。

再通过LabVIEW程序读取了420μmol/L尿酸溶液在293nm波长的吸收峰值，通过这样反复的实验，得到所有样品尿酸溶液的吸收峰值，通过这些吸收峰值，整理出痛风病发作的尿酸浓度范围，从而设置警报程序。

由于男性和女性的尿酸浓度引发痛风病的区别过大，将设置两种浓度的预警程序，达到对不同人群的准确的检测痛风病的发作。通过读取光谱波形图，男性波峰值在32到60之间，女性波峰值在25到55之间。男性和女性通过不同的按钮触发检测，启动按钮才会对数值进行检测，从警报灯可以看出检测结果，得到某一结果就会点亮某一结果的警报灯。

如图3所示，编写了男性的检测程序和女性的检测程序，两者分别通过男性按钮和女性按钮为触发条件，然后对通过的数值进行判断，确定其范围，从而触发不同线路上的警报灯，最后触发线路终点的弹出窗口弹出警告。

图3 检测程序

当检测完成后，将对不同情况弹出一个窗口，当尿酸浓度过高就会弹出警告语句，并提醒检测人员注意饮食和锻炼，如果尿酸浓度处于正常范围，就会告知身体健康，以此达成预警的目的。

3 结语

在不断的查资料中了解和现实生活中的观察，我发现人们总是在病发才去对身体进行检查，这样的话人们总要忍受一次病痛的折磨，严重者还难以度过治疗的过程，医院也有着对人体全身进行检查的仪器，但是由于费用太贵和人们总是有潜意识不患病前不进医院，造成了很多的病无法通过预防治疗，而人们在检查了也不知道自身的某些元素含量是否有病患，没有一个具体的介绍说明。

在本次设计中，我通过设计一个简单的人体检查装置，检测部分人体引发疾病的元素的含量，比如痛风病、糖尿病等等，再通过程序设计一个警告和建议装置，提醒人们进行饮食上的调节和锻炼，从根源上减少发病率。预警模型由于实验设备的原因，目前只能检测尿酸溶液光谱波形图，无法对人体内的尿液和血液进行检测，还不能实际运用。而且由于设备的贵重性，无法普及到每家每户，最多只能普及到每家医院，科技还能够进步，希望以后能做出像小米手环那种方便的装置。但是痛风病是现在的一种常见疾病，而对痛风病的预警有助于对痛风病的治疗，对于越来越常见的痛风病，这个预警模型就显得弥足珍贵，有着很好的前景。