[發明專利]無創血液成分動態檢測裝置

有效

• 申請號: 201110219220.X
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102349835A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 王虎;張文生
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及機電行業醫療器械領域，尤其涉及一種無創血液成分動態檢測裝置。

背景技術

血液成分的濃度能夠反映人體的生理狀態，是診斷、治療某些疾病的重要依據。例如，嚴重威脅人類健康、患病率逐年上升的糖尿病的治療，主要通過頻繁監測血糖濃度，調整降糖藥物的用量。現行的血液成分濃度測量方式需要采取血樣，并通過生化方法來實現，不但成本高、頻繁給患者造成疼痛，而且有感染其它疾病的危險。

相比之下，近紅外血液成分檢測技術通過人體組織對近紅外光的吸收情況，間接獲取血液成分的濃度，因而具有速度快，成本低，無創傷等優點，是一種具有極大應用前景的檢測技術。然而，臨床意義上的無創近紅外血液成分濃度檢測仍存在一些技術難題。首先，由于血液成分復雜，各成分對近紅外光譜的吸收存在交疊，相互間存在干擾。其次，測量條件的變化對檢測結果也具有顯著的影響，例如，同一個體由于兩次測量的位置、角度不同，以及不同個體的皮膚毛發、角質層構造差異等，均會改變近紅外光的吸收量，從而影響到血液成分的濃度監測。最后，皮膚的生理背景因素，如溫度、濕度等，也給近紅外檢測帶來干擾。

針對上述問題，目前主要有以下幾種解決途徑：第一，依據不同血液成分對近紅外光的吸收峰值差異，使用多光路差分的方式提高測量儀器的信噪比，降低其它血液成分帶來的干擾噪聲；第二，對被測部分的溫度、濕度等因素建模，并使用相應傳感部件獲取相關參數，從而消除此類因素的干擾；第三，基于近紅外漫反射光的浮動基準測量法，選擇組織中漫反射光強對葡萄糖的靈敏度最大位置，從而降低生理因素帶來的噪聲。然而，這將導致檢測裝置結構十分復雜，不易使用。此外，由于無創方式血液成分檢測易于受到外界干擾，導致測量結果不可靠，目前的檢測裝置尚缺乏對測量結果進行評估的功能。

申請人意識到現有技術中的無創近紅外血液成分檢測裝置結構復雜，檢測方法繁瑣。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決上述缺陷，本發明提供了一種無創血液成分動態檢測裝置，以提供一種結構簡單的檢測裝置，降低測量方法的復雜度。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種無創血液成分動態檢測裝置。該裝置包括：支架；動力控制部件；固定于支架上部的上夾持部；與上夾持部相對設置的下夾持部；位于下夾持部的下方，固定于支架側面的動力部件，用于在動力控制部件的指令下，通過傳動部件推動下夾持部沿支架側面的軌道向上滑動，以使上夾持部和下夾持部共同夾緊被測部位；固定于上夾持部的下表面或下夾持部上表面的近紅外光源；與近紅外光源相對設置的，固定于下夾持部上表面或上夾持部下表面的光信號傳感部件；總控制模塊，與近紅外光源和光信號傳感部件相連接，用于指令近紅外光源發送近紅外光，并利用光信號傳感模塊收集的近紅外光通過被測部位后的吸收情況。

優選地，本發明無創血液成分動態檢測裝置中，總控制模塊還與動力控制部件相連接；總控制模塊向動力控制部件發送測量指令；動力控制部件根據測量指令向動力部件發送測量驅動信號；動力部件根據測量驅動信號運轉，通過傳動部件推動下夾持部在預設的起點和終點之間沿支架側面的軌道上下周期性振動；光信號傳感部件測量下夾持部位于不同位置時近紅外光通過被測部位后的吸收情況。

優選地，本發明無創血液成分動態檢測裝置中，下夾持部按照簡諧振動的序列上下周期性振動；光信號傳感部件采集各振動周期內的光信號幅度數據，并將光信號幅度數據發送至總控制模塊；總控制模塊分別計算在振動位移最大處、振動位移最小處的光信號幅度的各周期內的平均值，取兩個平均值的差值作為血液成分的參考值。

優選地，本發明無創血液成分動態檢測裝置中，簡諧振動的頻率為0.25Hz；在一個測量周期內，下夾持部的簡諧振動周期數大于等于50。

優選地，本發明無創血液成分動態檢測裝置中，測量指令和測量控制信號中均包含預設的下夾持部的起點和終點信息；該裝置還包括：固定于上夾持部的下表面或下夾持部上表面的壓力傳感部件；總控制模塊向動力控制部件發送測試指令；動力控制部件根據測試指令向動力部件發送測試驅動信號；動力部件根據測試驅動信號運轉，通過傳動部件推動下夾持部沿支架側面的軌道向上滑動，以逐漸夾緊被測部位；壓力傳感部件測試被測部位的壓力值，并將壓力值反饋至總控制模塊；總控制模塊根據預設的上壓力閾值和下壓力閾值，預設下夾持部的起點和終點信息。

優選地，本發明無創血液成分動態檢測裝置中，上壓力閾值為3.0牛頓，下壓力閾值為0.6牛頓。