專利名稱：液體中特定成分的檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體中特定成份的檢測裝置，特別是一種以影像擷取處理技術檢測液體中特定成份的裝置。
背景技術：
過去數十年來，基于驗孕及各種藥物分析的目的，各種生物性檢體(biological specimen)的分析已有逐漸增加的趨勢。已有相當多的時間及金錢投入于各種分析系統及技術的開發，以期獲致更令人信賴及準確的檢測結果。
再者，隨著濫用藥物(drugs of abuse)的不斷泛濫，此些藥物及其代謝物的檢驗及鑒定已變得非常重要，有許多的濫用藥物檢測方法已被發展出來。
色層層析分析方法(Thin Layer Chromatography)(TLC)用以檢測尿液中的藥物成份，其需要仔細小心地準備待測檢體及有技巧地將待測檢體施于靜置在一展開室(developing chamber)內的一色層層析片上。一旦色層層析片從展開室中取出及干燥之后，即以顯色劑噴灑于其上面。此色層層析片上顯現的顯色區域再與已知的標準品比較，以得知檢體中的成份物。此種分析方法是一種以定性分析方法檢測未知檢體樣品中的各種藥物成份，過程冗長耗時，需要經驗豐富技術熟練的技術人員解釋分析結果。
多樣性免疫化學試驗方法(Enzyme Multiplied Immuno-chemicalTest)(EMIT)是一種檢測生物性液體(biological fluid)中濫用藥物成份的半定量免疫分析方法。此種實驗室檢驗方法需要訓練有素的技術人員來執行，所需要的設備亦相當昂貴。
輻射免疫分析方法(Radio-Immuno-Assay)(RIA)是一種用以檢測濫用藥物的定量敏感的實驗室分析方法。各種免疫化學物質被標記具放射活性的物質，因此極需小心使用此些免疫化學物質及使用后小心丟棄。再者，由于放射性物質的存在，亦需要從政府處取得一執照，以被允許使用此一實驗室分析方法。氣相液體層析分析方法(Gas LiquidChromatography)(GLC)可提供較高準確度的藥物分析結果。然而，此種分析方法需要使用到昂貴的儀器設備，其分析過程亦非常復雜，而需要經過高度訓練的技術人員來執行。
上述已知的分析方法皆需要技巧熟練的技術人員及精巧復雜的儀器設備，因此往往使得此些分析方法變得相當昂貴。
另一種檢測生物性液體中濫用藥物成份的方法是使用濫用藥物試驗用試紙。此種試紙以一種特殊程序制備，以使其對于酸堿值不敏感但對于檢測液體中特定成份敏感并產生顯色反應。此種從一被測對象身上收集得到的生物性液體中檢測特定成份存在與否的濫用藥物試驗用試紙的顯色反應結果僅經由目判方式來下結論。此種檢測方法雖然快速方便，但在判斷被測對象是否使用藥物上較難令人信服。
據此，亟待提供一種可分析及鑒定出液體樣品中特定成份的方法及裝置，其可克服上述各種現有方法的缺失。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其可由影像擷取處理技術定性及定量地檢測出液體中特定成份。
本發明的另一目的是提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其可快速準確地定性及定量地分析出液體中特定成份。
本發明的又一目的是提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其操作容易、方便使用及具有低制造成本。
本發明的再一目的是提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其可設計成一可攜式裝置，以方便使用者隨身攜帶。
本發明的又另一目的是提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其可用于濫用藥物(drugs of abuse)的檢測。
本發明的再又一目的是提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其可同時檢測不同液體樣品的特定成份。
根據以上所述的目的，本發明提供一種液體中特定成份的檢測裝置。本發明的檢測裝置包括一外殼體、一托盤、一傳動組、一圓筒型透明容器、一圓筒型固持件及一光學掃描模塊。托盤可轉動地設于外殼體內，及傳動組設于外殼體內用以帶動托盤轉動。圓筒型透明容器固持于托盤上，以與托盤同步轉動。圓筒型透明容器內裝有一待測液體樣品。圓筒型固持件具有復數個中空框體形成環繞于圓筒型固持件周壁，每一中空框體固持一試片。此圓筒型固持件放置于圓筒型透明容器內部，以使液體樣品的液面超過每一試片的底部，使液體樣品可借助毛細管作用為每一試片吸收上升，每一試片對于液體樣品中至少一特定成份可產生一顯色面積于試片的一特定區域。光學掃描模塊固設于圓筒型透明容器一側，用以當圓筒型透明容器轉動時擷取每一試片上相應液體樣品反應形成的顯色面積影像資料，及將顯色面積影像資料轉換成電子信號，經由每一試片上所擷取的顯色面積影像資料，以分析及鑒定液體樣品所含的特定成份。本發明提供一種制造成本并不昂貴的檢測裝置，其由影像資料擷取處理技術可快速準確地定性及定量地檢測液體中特定成份。本發明裝置可適用于檢測濫用藥物。
圖1為根據本發明一第一較佳具體實施例的檢測裝置的立體透視示意圖；圖2A為本發明第一較佳具體實施例中結合傳動組的托盤的放大頂視示意圖；圖2B為本發明第一較佳具體實施例中固持有經顯色反應的試片的圓筒型固持件的放大立體透視示意圖；圖2C為本發明第一較佳具體實施例中光學掃描模塊的放大頂視示意圖；圖3為本發明一第二較佳具體實施例中的一圓筒型固持件的放大立體透視圖；圖4為一試驗過液體樣品并產生顯色反應圖案的試片示意圖。
圖中符號說明1 檢測裝置10 外殼體12 托盤14 傳動組141、142、143 齒輪16 圓筒型透明容器18 圓筒型固持件181中空框體182試片183控制色條184標的色條20 光學掃描模塊201線性光源202、203、204 鏡片組205透鏡系統206光傳感器
3圓筒型固持件30 中空框體300 試片具體實施方式
本發明提供一種液體中特定成份的檢測裝置，其結合影像資料擷取處理技術，以定性及定量地分析鑒定出液體樣品中特定成份。本發明的裝置可適用于濫用藥物(drugs of abuse)的檢測，例如可檢測從一受測對象身上收集得到生物性液體如尿液檢體，以檢測此受測對象是否使用非法藥物。本發明裝置并可設計成具有足夠的敏感度，以當受測對象的生物性檢體如尿液中含有的非法藥物超過一預定量時，即可靠地檢測出此受測對象有使用非法藥物。本發明裝置制造成本并不昂貴及容易操做，且不需要事前小心仔細地準備待測樣品。因此，本發明裝置及其提供的方法可取代以往實驗室的分析方法做為證實非法藥物濫用的有效工具。
本發明裝置由以下較佳具體實施例配合附圖，將予以詳細說明如下。在此須注意的是，所有的附圖并未按照實際尺寸等比例放大縮小，僅用以例示說明本發明裝置的構件組合關系。
圖1是根據本發明一第一較佳具體實施例的檢測裝置1的立體透視示意圖，其包括一外殼體10、一托盤12、一傳動組14(未示于圖1)、一圓筒型透明容器16、一圓筒型固持件18(未示于圖1)及一光學掃描模塊20。托盤12可轉動地設于外殼體10內，傳動組14設于外殼體10內，用以帶動托盤12轉動。參照圖2A，較佳地，傳動組14設于托盤12下方及包含復數個齒輪，例如三個互相作動齒輪141、142及143。圓筒型透明容器16固持于托盤12上，以在傳動組14帶動下，圓筒型透明容器16可與托盤12同步轉動。圓筒型透明容器16內含有一預定量的待測液體樣品(未示于圖1)。參照圖2B圓筒型固持件18具有復數個中空框體181形成環繞于其周壁上，其中每一中空框體181固持一試片182。每一試片182對于待測液體樣品的至少一特定成份會產生一顯色面積于試片182上一特定區域。圓筒型固持件18置放于圓筒型透明容器16內，待測液體樣品的液面超過每一試片182底部，以使待測液體借助毛細管作用被每一試片182吸收上升，而產生一顯色圖案于每一試片182上。參考圖2B，試片182上的顯色圖案由試片182上個別的特定區域產生的一控制色條(controlbar)183及一標的色條(target bar)184所構成。控制色條183位于試片182的頂部區域，其對液體樣品產生顯色反應，以確保液體樣品量足夠而足被試片182吸收上升經過試片182上所有含有標的色條184的面積。當一試片182上一標的色條184顯色之后，即代表液體樣品中存在一種相應的特定成份。然而，試片182上的顯色圖案由使用的試片等級來決定。現有的試片依不同等級分別可檢測液體樣品中一種、兩種、三種、四種、五種至六種特定藥物成份。圖2B所示的每一試片182可分別檢測液體樣品中一種不同的特定成份。
光學掃描模塊20固設于圓筒型透明容器16的一側，當圓筒型透明容器20轉動時，以擷取每一試片182上的顯色圖案的影像資料，及將此顯色圖案影像資料轉換成電子信號。借助從每一試片182上所擷取的顯色圖案影像資料，即可分析鑒定出液體樣品中的特定成份。例如，根據每一試片182上的顯色圖案的影像位置及其灰階強度(graylevel)即可檢測出液體樣品中的特定成份及其含量。參圖2C，一般掃描裝置使用的掃描頭200可做為本發明檢測裝置1的光學掃描模塊20。此光學掃描模塊20包括一線性光源201、一鏡片組202、203及204、一透鏡系統205及一光傳感器206，例如一電荷耦合裝置。線性光源201縱向平行于圓筒型透明容器16的本體。鏡片組202、203及204將線性光源201經每一試片182反射的投射光導引至透鏡系統205，以聚焦至光傳感器206。以一般的影像處理技術即可分析處理從每一試片182上擷取的影像資料。據此，可信靠地定性及定量地分析鑒定出液體樣品中的特定成份。
在本發明的第一較佳具體實施例中，液體樣品可以是從一受測對象(test subject)身上收集得到的一生物性液體，例如一尿液檢體。就本發明檢測裝置1來看，本發明提供一種可快速準確地檢測濫用藥物存在與否的裝置及方法。本發明檢測裝置1視所使用的試片182種類而定，可檢測古柯堿、嗎啡、海洛因、可待因及其它鴉片劑等濫用藥物。
圖3是根據本發明一第二較佳具體實施例所使用的一圓筒型固持件3的立體透視示意圖。圓筒型固持件3具有復數個中空框體30形成環繞于其周壁。較佳地，復數列中空框體30分別形成于圓筒型固持件3周壁不同高度上。參照圖4，一經試驗一液體樣品并經顯色反應形成顯色圖案的試片300固持于圓筒型固持件3的一中空框體30中。在第二較佳具體實施例中，圓筒型固持件3取代圓筒型透明容器16固持于托盤12上，以當傳動組14帶動托盤12轉動時，圓筒型固持件3可同步與托盤12轉動。當圓筒型固持件3轉動時，光學掃描模塊20即擷取每一試片300上的影像資料。根據從每一試片300上擷取而得的影像資料，經試片300試驗過的液體樣品中的特定成份即可被定性及定量地分析鑒定出來。再者，每一試片300在固持于中空框體30內之前，可先試驗過個別的液體樣品。因此，本發明的第二較佳具體實施例可同時針對多位受測對象檢測是否有藥物濫用情形。參照圖4所示，對于液體樣品中多種特定成份可分別顯色反應于不同特定區域的試片300較佳使用于第二具體實施例中。因此，使用本發明第二較佳具體實施例提供的檢測裝置可更便利快速地檢測濫用藥物，以滿足現今藥物濫用逐漸增加所產生的需求。
另一方面，本發明的檢測裝置可適于縮小及設計成可攜式裝置，以增加使用者攜帶的便利性。再者，本發明檢測裝置并不限于檢測液體樣品中的特定成份，其亦可當做掃描儀使用，以擷取固持于可轉動托盤上的圓筒型對象的影像。
以上所述僅為本發明的具體實施例，并非用以限定本發明的保護范圍；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，其包括一外殼體；一托盤，可轉動地設于該外殼體內；一傳動組，設于該外殼體內，用以帶動該托盤轉動；一圓筒型透明容器，固持于該托盤上，以與該托盤同步轉動，該圓筒型透明容器內裝有一待測液體樣品；一圓筒型固持件，具有復數個中空框體形成環繞于該圓筒型固持件周壁，每一該中空框體固持一試片，該圓筒型固持件放置于該圓筒型透明容器內部，以使該液體樣品的液面超過每一該試片的底部，使該液體樣品可借助毛細管作用為每一該試片吸收上升，每一該試片對于該液體樣品中至少一特定成份可產生一顯色面積于該試片的一特定區域；及一光學掃描模塊，固設于該圓筒型透明容器一側，用以當該圓筒型透明容器轉動時擷取每一該試片上相應該液體樣品反應形成的該顯色面積影像資料，及將該顯色面積影像資料轉換成電子信號，經由每一該試片上所擷取的該顯色面積影像資料，以分析及鑒定該液體樣品所含的該等特定成份。
2.如權利要求1所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的傳動組設于該托盤下方及包含復數個齒輪。
3.如權利要求1所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的光學掃描模塊包括一線性光源、一鏡片組、一透鏡系統及一光傳感器，其中，該線性光源縱向地平行于該圓筒型透明容器本體，該鏡片組將該線性光源經每一該試片反射的投射光導引至該透鏡系統，以聚焦至該光傳感器。
4.如權利要求1所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的液體樣品包含一生物性液體。
5.如權利要求1所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的試片用以試驗濫用藥物。
6.一種液體中特定成份的檢測裝置，其包括一外殼體；一托盤，可轉動地設于該外殼體內；一傳動組，設于該外殼體內，用以帶動該托盤轉動；一圓筒型固持件，具有復數個中空框體形成環繞于該圓筒型固持件周壁，每一該中空框體固持一試片，該試片經試驗過一液體樣品并相應該液體樣品中至少一特定成份反應形成一顯色圖案于該試片上，該圓筒型固持件固持于該托盤上，以使該圓筒型固持件與該托盤同步轉動；及一光學掃描模塊，固設于該圓筒型固持件一側，用以當該圓筒型固持件轉動時擷取每一該試片上的該顯色圖案影像資料，及將該顯色圖案影像資料轉換成電子信號，經由每一該試片上所擷取的該顯色圖案影像資料，以分析及鑒定該試片試驗的該液體樣品所含的該等特定成份。
7.如權利要求6所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的傳動組設于該托盤下方及包含復數個齒輪。
8.如權利要求6所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的復數個中空框體形成于該圓筒型固持件具不同高度的周壁上。
9.如權利要求6所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的每一試片在固持于該圓筒型固持件的一該中空框體前已試驗過一個別的液體樣品，并相應該個別的液體樣品反應形成一顯色圖案于該試片上。
10.如權利要求6所述的液體中特定成份的檢測裝置，其特征在于，上述的光學掃描模塊包括一線性光源、一鏡片組、一透鏡系統及一光傳感器，其中該線性光源縱向地平行于該圓筒型固持件本體，該鏡片組將該線性光源經每一該試片反射的投射光導引至該透鏡系統，以聚焦至該光傳感器。
全文摘要
本發明涉及一種液體中特定成分的檢測裝置，包括一外殼體、一托盤、一傳動組、一圓筒型透明容器、一圓筒型固持件及一光學掃描模塊，托盤可轉動地設于外殼體內，及傳動組設于外殼體內用以帶動托盤轉動，圓筒型透明容器固持于托盤上，以與托盤同步轉動，圓筒型透明容器內裝有一待測液體樣品，圓筒型固持件具有復數個中空框體形成環繞于圓筒型固持件周壁，每一中空框體固持一試片，光學掃描模塊固設于圓筒型透明容器一側，用以當圓筒型透明容器轉動時擷取每一試片上相應液體樣品反應形成的顯色面積影像資料，及將顯色面積影像資料轉換成電子信號，經由每一試片上所擷取的顯色面積影像資料，以分析及鑒定液體樣品所含的特定成分。
文檔編號G01N21/78GK1508543SQ0215716
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月17日 優先權日2002年12月17日
發明者王國任, 余育侞 申請人:力捷電腦股份有限公司