用于皮肤测试的设备和系统

技术领域

本发明涉及医学检测技术领域，具体涉及用于皮肤测试的设备和系统。

背景技术

随着生物学检测技术的不断发展，人们发现可以通过皮肤测试的方法来检测出一些疾病或身体机能的异常。这样的皮肤测试方法依赖于人体各组织器官的细胞的同源性，不同组织器官的细胞结构的物质基础类似。因此，可以通过在外周皮肤上进行皮肤测试来反映中枢神经细胞或其他部分细胞的结构完整性。

例如，对于健康的受测者，当烟酸溶液接触皮肤表面时，构成细胞膜结构的分子变化将引起局部皮肤发生短暂的红肿反应。然而，当受测者的细胞膜结构存在缺陷时，该受测者的皮肤反应会受到阻滞，红肿反应受损，而这样的细胞膜结构缺陷可能会引起受测者患有与脑健康相关的疾病。因此，可以利用烟酸溶液（或烟酸衍生物溶液）进行皮肤测试从而检测受测者的脑健康水平。

如何能够提高皮肤测试的效率、准确性，是亟待研究的技术问题。

发明内容

为了解决或至少缓解诸如以上问题或其他现有问题中的一个或多个，本发明提供了以下技术方案。

根据本发明的一方面，提供一种用于皮肤测试的设备，包括：接收装置，其配置成接收利用HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯进行皮肤测试所获取的至少两组特征数据，其中，每组特征数据包括一个反应时间和所述反应时间下的反应特征值；计算装置，其配置成利用所述至少两组特征数据计算反应速率；以及判断装置，其配置成当所述反应速率达到预确定的标准时，判断测试结果存在异常。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的设备中，所述反应特征值包括红肿区域面积。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的设备中，所述反应速率是所述红肿区域面积在上升期的变化速率。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的设备中，所述HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯选自烟酸、烟酸甲酯、烟酸乙酯及其组合。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的设备中，所述测试试剂为烟酸或其衍生物。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的设备中，所述HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯呈水溶液形式。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的设备中，所述皮肤测试用于诊断以下项中的至少一项：精神类疾病、儿童青少年精神障碍、神经类疾病。

根据本发明的另一方面，提供一种用于皮肤测试的系统，包括：上述用于皮肤测试的设备；试剂盒，其包括测试试剂，所述测试试剂包括HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯；反应器，其具有接触受测皮肤的反应区；成像设备，其配置成对所述受测皮肤进行成像；以及图像处理设备，其配置成对所述成像设备获得的图像进行处理，以获得至少两组特征数据，其中，每组特征数据包括一个反应时间和所述反应时间下的反应特征值。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的系统中，所述试剂盒包含浓度为0.0001M以上、0.0002M以上、0.0003M以上、0.0004M以上、0.0005M以上和/或0.005M以上的所述测试试剂。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的系统中，所述反应器具有一个或多个孔以相应放置一个或多个浓度的所述测试试剂。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的系统中，所述成像设备包括壳体，所述壳体与所述受测皮肤构成密闭空间。

作为上述方案的替代或补充，根据本发明一实施例的用于皮肤测试的系统中，还包括定时设备，所述定时设备配置成：从所述测试试剂与所述受测皮肤接触开始计时；和/或向所述成像设备发送定时拍摄信号。

根据本发明的用于皮肤测试的技术方案利用皮肤测试过程中的反应速率作为判断受测者是否存在异常的衡量标准，能够缩短整个皮肤测试的反应时间。整个测试无需等待皮肤测试达到平台期，而是在上升期即可完成测试的图像数据采集。这对于需要同时进行大量测试的场景或者测试迟迟难以达到平台期的场景尤其适用。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚。

图1示出了根据本发明的一个实施例的利用测试试剂进行皮肤测试的测试结果曲线图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的利用测试试剂进行皮肤测试的测试结果曲线图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的用于皮肤测试的设备300的结构框图。

图4示出根据本发明的一个实施例的用于皮肤测试的系统400的结构框图。

图5示出根据本发明的一个实施例的用于皮肤测试的系统400中的反应器402的示意图。

具体实施方式

在本发明的上下文中，除非另外特别指明，术语“包括”、“包含”、“具有”以及类似表述意在表示不排他的包含。

在本发明的上下文中，测试试剂可以是HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯，该测试试剂能够通过对HCAR2受体或HCAR3受体的激活从而进行皮肤测试。进一步，HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯可以是烟酸或其衍生物溶液，诸如烟酸溶液、烟酸甲酯溶液、烟酸乙酯溶液、或它们的组合。

在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例。

图1示出了利用测试试剂（例如，烟酸溶液）进行皮肤测试的测试结果。如图1所示，该受测者从开始反应后的t=60s开始进入红肿反应的上升期，从开始反应后的t=180s开始进入红肿反应的平台期。在本发明的上下文中，反应的“上升期”意在表示反应特征值（例如，红肿区域面积）开始进入上升阶段；反应的“平台期”意在表示反应特征值进入稳定期。

为了稳定评估皮肤测试的反应强度，通常需要确保皮肤测试进入反应的平台期，以平台期的反应特征值来作为测试结果。然而，这导致了皮肤测试耗时过长的问题，常常需要花费10分钟或者更长时间来为一个受测者进行测试。不仅如此，如图2所示的皮肤测试反应曲线中，反应开始10分钟后，测试仍然未能达到平台期，这将大大增加皮肤测试的时间成本，并且带来测试时间不可预估的问题。

本发明的提出是基于发现能够利用反应特征值的反应速率来作为皮肤测试的衡量标准，从而判断受测者是否存在异常。基于这样的发现，在测试过程中无需等待整个测试过程完全结束（即，进入平台期），而是取得合适的反应速率后，即可完成测试。

图3示出了根据本发明的一个实施例的用于皮肤测试的设备300的结构框图。

如图3所示，用于皮肤测试的设备300包括接收装置301、计算装置302和判断装置303。

接收装置301配置成接收利用HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯进行皮肤测试所获取的至少两组特征数据。其中，每组特征数据包括一个反应时间和该反应时间下的反应特征值。

反应特征值可以包括皮肤测试引起的红肿区域面积。但本发明不限于此，反应特征值也可以是反应区域（例如，红肿区域）的颜色、周长或形状等参数。

计算装置302配置成利用接收装置301接收到的至少两组特征数据计算反应速率。其中，反应速率可以是红肿区域面积在上升期的变化速率。

判断装置303配置成当计算装置302所计算的反应速率达到预确定的标准时，判断测试结果存在异常。

举例而言，当所计算的反应速率低于预确定的阈值时，判断测试结果存在异常，受测者可能存在所测疾病的患病风险。此处，关于反应速率的预确定的阈值是关于成像结果中反应特征值的阈值，例如，反应区域的颜色、面积、周长或形状等参数的阈值。该阈值可以是人工事先标定的、也可以是通过机器学习等方式训练得出的。

如前所述，这里使用的测试试剂可以是HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯，进一步可以是烟酸或其衍生物溶液，诸如烟酸溶液、烟酸甲酯溶液、烟酸乙酯溶液、或它们的组合。

可选地，这里使用的 HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯呈水溶液形式。可选地，HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯的浓度可以包括以下浓度中一个或多个：0.0001M以上、0.0002M以上、0.0003M以上、0.0004M以上、0.0005M以上以及0.005M以上。

相应地，皮肤测试可以用于诊断精神类疾病、儿童青少年精神障碍、神经类疾病。其中，精神类疾病可包括精神分裂症谱系及其他精神病性障碍、双相情感障碍、抑郁障碍、焦虑障碍、创伤及应激相关障碍等受脑内细胞状态影响的精神类疾病；儿童青少年精神障碍包括儿童的注意缺陷多动障碍、孤独症谱系障碍、智力发育障碍、抽动障碍、通常起病于童年与少年期的行为与情绪障碍、抑郁障碍、适应障碍、焦虑障碍、双相情感障和精神分裂症等；神经类疾病可包括脑卒中、后循环缺血、帕金森病、帕金森综合症、痴呆（包括阿尔兹海默病、路易体痴呆、帕金森病痴呆、额颞叶变性、血管性痴呆以及其他类型的痴呆）、轻度认知功能障碍等受脑内细胞状态影响的神经类疾病。

以图1所示的红肿反应曲线为例，接收装置301配置成接收两组特征数据，分别为（x1，y1）和（x2，y2）。其中，t=x1时，反应已经进入上升期，y1为t=x1时的反应特征值（例如，红肿区域面积）；t=x2时，反应仍然处于上升期，y2为t=x2时的反应特征值。

计算装置302配置成利用两组特征数据来计算红肿区域面积在上升期的反应速率

。

判断装置303配置成当计算装置302所计算的反应速率

由此，皮肤测试无需等待反应进入平台期（即，不用等到t=180s以后），而是可以在t=x2时刻就完成特征数据的采集，反应时间大大减少，显著提高了皮肤测试的效率。这在需要同时进行大量皮肤测试的场景下，尤其适用。

另一方面，利用反应速率作为皮肤测试的衡量标准，也能够更准确地体现出反应强度，提高皮肤测试的准确性。

图4示出根据本发明的一个实施例的用于皮肤测试的系统400的结构框图。

如图4所示，用于皮肤测试的系统400包括试剂盒401、反应器402、成像设备403、图像处理设备404和用于皮肤测试的设备405。

试剂盒401包括测试试剂。测试试剂包括HCAR2受体激活剂或HCAR3受体激活剂或其酯。测试试剂可以进一步是烟酸或其衍生物溶液，诸如烟酸溶液、烟酸甲酯溶液、烟酸乙酯溶液、或它们的组合。

相应地，皮肤测试可以用于诊断前述的精神类疾病、儿童青少年精神障碍、神经类疾病等，在此不再赘述。

试剂盒401包含以下浓度中一个或多个的测试试剂：0.0001M以上、0.0002M以上、0.0003M以上、0.0004M以上、0.0005M以上和0.005M以上。

反应器402具有接触受测皮肤的反应区，参考图5。反应器402可具有一个或多个孔4021以相应放置一个或多个浓度的测试试剂。

成像设备403配置成对受测皮肤进行成像。作为示例，成像装置可以是CCD或COMS摄像头、数码相机等，其将经皮肤测试后的受测皮肤摄制成图像。

图像处理设备404配置成对成像设备403获得的图像进行处理，以获得至少两组特征数据。其中，每组特征数据包括一个反应时间和该反应时间下的反应特征值。反应特征值可包括红肿区域面积。但本发明不限于此，反应特征值也可以是反应区域（例如，红肿区域）的颜色、周长或形状等参数。在具体应用时，图像处理设备404可采用任何可行的芯片、单元、模块等硬件来实现，当然也允许通过软硬件结合等方式来实现。

用于皮肤测试的设备405包括接收装置、计算装置和判断装置。

其中，接收装置配置成接收图像处理设备404处理得到的至少两组特征数据。接收装置可以例如是上述接收装置301。计算装置配置成利用接收装置接收到的至少两组特征数据计算反应速率，反应速率可以是红肿区域面积在上升期的变化速率。计算装置可以例如是上述计算装置302。判断装置配置成当计算装置所计算的反应速率达到预确定的标准时，判断测试结果存在异常。判断装置可以例如是上述判断装置303。举例而言，当所计算的反应速率低于预确定的阈值时，判断测试结果存在异常，受测者可能存在所测疾病的患病风险。此处，关于反应速率的预确定的阈值是关于成像结果中反应特征值的阈值，例如，反应区域的颜色、面积、周长或形状等参数的阈值。该阈值可以是人工事先标定的、也可以是通过机器学习等方式训练得出的。

在根据本发明的一个实施例中，成像设备403包括壳体，该壳体与受测皮肤构成密闭空间。这可以为成像提供一个光照稳定的空间。

在根据本发明的一个实施例中，用于皮肤测试的系统400还可包括定时设备406。定时设备406可配置成从测试试剂与受测皮肤接触开始计时，从而得到例如图1所示的随测试时间而变化的反应曲线。可以例如根据人工输出来确定测试溶液与受测皮肤接触开始的时刻，从而开始计时。也可以例如根据来自其他设备（例如，用于感测测试开始时刻的感测设备）的信号来确定测试溶液与受测皮肤接触开始的时刻。

定时设备406可进一步配置向成像设备403发送定时拍摄信号。例如，定时设备406可配置成响应于计时达到预确定的一个或多个时间阈值时而发出定时拍摄信号，以指示成像装置430对受测皮肤进行成像。时间阈值可以是预先确定的需要拍摄皮肤测试引起的皮肤反应图像的时间。例如，从t=60s开始定时设备406每10s或每60s发出一次定时拍摄信号。需要注意的是，本发明上下文中的时间阈值不限于上述示例，而可以是根据实际皮肤测试需求而预先确定的任何适当的时间。

在根据本发明的一个实施例中，用于皮肤测试的系统400还可包括通信装置470。通信装置470用于向系统400之外发送数据以用于处理或存储该数据，例如将该数据以有线或无线形式发送到外部，诸如位于本地、远程、云端的存储器、处理器、服务器等。其中，发送的数据包括成像装置403的成像结果、图像处理设备404处理得到的特征数据组或者用于皮肤测试的设备405确定的皮肤测试结果。

用于皮肤测试的系统400中的各个部分可以是两两相互独立的，也可以是其中部分或全部集成在一起的。例如，成像设备403、图像处理设备404和用于皮肤测试的设备405可以集成在一个硬件设备上，该硬件设备可以采用机箱或者可穿戴设备等各种形式来实现。

综上所述，根据本发明的一个实施例的用于皮肤测试的技术方案利用皮肤测试过程中的反应速率作为判断受测者是否存在异常的标准，能够缩短整个皮肤测试的反应时间，无需等待皮肤测试达到平台期，而是在上升期即可完成测试的图像数据采集。这对于需要同时进行大量测试的场景或者测试迟迟难以达到平台期的场景尤其适用。

此外，相较于仅采用反应特征值来作为判断异常的衡量标准，本发明的实施例采用反应特征值的变化速率来作为衡量标准，这在一些场景下能够更准确地反应受测者状态，提高皮肤测试的准确率。

需要指出的是，附图中所示的一些方框图仅是用来示意性地表示功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

还应当理解，在一些备选实施例中，描述的功能/步骤可以不按示例的次序来发生。例如，依次示出的两个功能/步骤可以基本同时执行或甚至逆序执行。这具体取决于所涉及的功能/步骤。

以上尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。