一種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測裝置及方法。利用濾波器對光源波長實現(xiàn)自適應(yīng)過濾以及對光強的調(diào)制，最終信號通過頻譜算法/遺傳算法將其從檢測信號中消除，獲得信噪比更高的檢測信號；其中參比光池還包括至少一個標準參比濃度，對動態(tài)干擾進行實時校準。該檢測裝置，包括光源、濾波器、長光程反射鏡和檢測器；待測部位位于長光程反射鏡形成的空間中，其中光源發(fā)出光經(jīng)過濾波器、長光程反射鏡到達檢測器。本發(fā)明主要用于生物醫(yī)學(xué)檢測、環(huán)境檢測、食品檢測、安全監(jiān)測、藥品檢測等領(lǐng)域。
【專利說明】一種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生化檢測領(lǐng)域，具體涉及但不限于光源處理、光源濾波、吸收光程處 理、檢測等功能于一體的無創(chuàng)生化參數(shù)檢測。

【背景技術(shù)】
[0002] 在家用生化檢測中，尤其是血糖檢測，目前主要采用采血進行體外檢測，長久以來 是分析血糖的主流工具。然而這些采樣帶來被檢者的疼痛，并有交叉感染的風險，同時需要 為耗材支付高昂的費用，成為了被檢者的財力、心理負擔。
[0003] 當前對無創(chuàng)檢測及其準確性提出了越來越迫切的要求，由于檢測無創(chuàng)、快速、耗材 少、費用低、取樣等操作簡單，便攜式無創(chuàng)生化檢測在現(xiàn)場實時性要求高的場合必將發(fā)揮越 來越重要的作用。但是當前無創(chuàng)家用生化檢測儀器能檢測的常見指標僅限于血壓/血氧/ 心率等指標(血壓、心率等指標因脈搏的機械振動明顯而利于檢測，血氧主要在紅光和近紅 外光有顯著吸收，同時組織體液在此而波段上吸收較弱，而容易使光線通過，顯得"透明"也 實現(xiàn)了無損檢測)，還不能實現(xiàn)無創(chuàng)血糖/血脂等指標的定量檢測。原因有幾個方面：血糖 /血脂吸收弱，信號強度不夠；另外它們的特征光波也容易被水/組織/骨骼/皮膚及其附 著物/汗液等吸收而容易受到干擾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于近紅外檢測人體生化 參數(shù)的檢測裝置及方法。
[0005] -種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測裝置，包括光源、濾波器、長光程反射鏡 和檢測器；待測部位位于長光程反射鏡形成的空間中，其中光源發(fā)出光經(jīng)過濾波器、長光程 反射鏡到達檢測器。
[0006] 所述光源所包含的波長為600nm-2500nm。
[0007] 所述的光源為或者光源陣列、透鏡，或者光源陣列、透鏡的組合。
[0008] 所述濾波器包括濾光器外殼、檢測光池、參比光池，其中濾光器外殼的濾光片中心 波長為被檢測物質(zhì)的敏感波長。
[0009] 所述的參比光池包含參比被測物質(zhì)和仿人體體液成分的混合物，所述的檢測光池 包含仿人體體液成分的混合物。
[0010] 所述的空間為可容納固定人體檢測部位的結(jié)構(gòu)。
[0011] 所述的待測部位包括耳垂、指頭、手掌、指蹼、手臂、手腕、嘴唇或舌頭。
[0012] 所述的空間包括一組反射鏡，用來增加光程。
[0013] 所述的檢測器為近紅外傳感器或近紅外攝像頭。
[0014] 一種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測方法，利用濾波器對光源波長實現(xiàn)自適 應(yīng)過濾以及對光強的調(diào)制，最終信號通過頻譜算法/遺傳算法將其從檢測信號中消除，獲 得信噪比更高的檢測信號；其中參比光池還包括至少一個標準參比濃度，對動態(tài)干擾進行 實時校準。
[0015] 本發(fā)明無創(chuàng)、定量、快速、耗材少、費用低、操作簡單，主要用于生物醫(yī)學(xué)檢測、環(huán)境 檢測、食品檢測、安全監(jiān)測、藥品檢測等領(lǐng)域，具有市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明無創(chuàng)生化參數(shù)檢測的校準裝置的光路圖； 圖2是本發(fā)明無創(chuàng)生化參數(shù)檢測的校準裝置的濾光器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中，光源1、濾光器2、濾光器外殼21、檢測光池22、參比光池23、長光程反射鏡3、檢 測器4。

【具體實施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
[0018] 圖1示出了工作模型圖。光源1發(fā)出的多個波長光線，經(jīng)過濾光器2中被其中的 物質(zhì)吸收之后，再穿過被測人體組織，產(chǎn)生吸收。濾光器中濾光池不同，則被吸收的波長幅 度不一樣，通過檢測器的信號水平，建立被測物質(zhì)濃度、各個波長或濾光池之間的信息，建 立映射矩陣。通過FFT算法、最小二乘法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法計算矩陣常數(shù)。建立方程如下： 首先，光學(xué)吸收服從Beer-Lambert公式，如公式（1):

【權(quán)利要求】
1. 一種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：包括光源、濾波器、長 光程反射鏡和檢測器；待測部位位于長光程反射鏡形成的空間中，其中光源發(fā)出光經(jīng)過濾 波器、長光程反射鏡到達檢測器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述光源所包含的波長為600nm-2500nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的光源為或者光源陣列、透鏡，或者 光源陣列、透鏡的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述濾波器包括濾光器外殼、檢測光池、 參比光池，其中濾光器外殼的濾光片中心波長為被檢測物質(zhì)的敏感波長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于：所述的參比光池包含參比被測物質(zhì)和仿 人體體液成分的混合物，所述的檢測光池包含仿人體體液成分的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的空間為可容納固定人體檢測部位 的結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的待測部位包括耳垂、指頭、手掌、指 蹼、手臂、手腕、嘴唇或舌頭。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：所述的空間包括一組反射鏡，用來增加光 程。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的檢測器為近紅外傳感器或近紅外 攝像頭。
10. -種基于近紅外檢測人體生化參數(shù)的檢測方法，其特征在于：利用濾波器對光源 波長實現(xiàn)自適應(yīng)過濾以及對光強的調(diào)制，最終信號通過頻譜算法/遺傳算法將其從檢測信 號中消除，獲得信噪比更高的檢測信號；其中參比光池還包括至少一個標準參比濃度，對動 態(tài)干擾進行實時校準。
【文檔編號】A61B5/1455GK104367327SQ201410633614
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】胡貴權(quán) 申請人:杭州欣安醫(yī)療科技有限公司