[實(shí)用新型]一種基于光聲技術(shù)的血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720890413.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206945622U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任重;劉國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西科技師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/24
• 分類號(hào): G01N29/24;G01N29/07
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于生物醫(yī)療檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光聲技術(shù)的血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

糖尿病正嚴(yán)重威脅著人們的生命健康和生存質(zhì)量。到目前為止，醫(yī)學(xué)上還沒(méi)有任何一種特效藥或方法可以根治糖尿病，只能是對(duì)糖尿病患者自身的血糖濃度和血糖值進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)病情變化來(lái)通過(guò)藥物來(lái)加以控制，以此來(lái)穩(wěn)定血糖濃度和避免并發(fā)癥的產(chǎn)生。因此，對(duì)血糖濃度及變化趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)，是控制糖尿病至關(guān)重要。目前，醫(yī)學(xué)上對(duì)血糖濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)基本上采用的是針刺和靜脈抽血檢測(cè)法，這種方法是需要利用針刺破人體皮膚或靜脈血管采血，然后利用生化分析儀器(如：酶免反應(yīng)法或電化學(xué)法)來(lái)對(duì)全血或經(jīng)過(guò)離心機(jī)分離的血清進(jìn)行生化指標(biāo)分析，獲得相應(yīng)的血糖濃度值。會(huì)更好些。這種方法存在一些弊端，一方面，該方法是對(duì)人體組織有損傷的檢測(cè)方法；另一方面，該檢測(cè)方法過(guò)程繁瑣、樣品制備復(fù)雜、可操作性不高；并且，對(duì)于病情嚴(yán)重的糖尿病患者和需要經(jīng)常監(jiān)測(cè)血糖值變化的患者而言，頻繁地進(jìn)行針刺或靜脈抽血，會(huì)帶來(lái)巨大的身心和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且易引發(fā)二次感染的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)血糖濃度進(jìn)行無(wú)損傷地監(jiān)測(cè)是未來(lái)治療糖尿病的發(fā)展趨勢(shì)。目前，已有多種無(wú)損檢測(cè)方法運(yùn)用于血糖濃度的檢測(cè)，如：近紅外光譜法、中紅外光譜法、偏振光法、光學(xué)相干層析法、太赫茲法和光致超聲法等。其中，光致超聲法(又稱“光聲法”)融合了光學(xué)和超聲技術(shù)，利用脈沖激光激發(fā)被測(cè)組織，組織吸收或者釋放能量而產(chǎn)生攜帶能表征被測(cè)組織某種屬性的超聲信號(hào)，經(jīng)過(guò)采用高靈敏度的超聲探測(cè)器捕獲產(chǎn)生的超聲信號(hào)，再通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理算法便可以對(duì)被測(cè)組織中攜帶某些特征的信號(hào)進(jìn)行解析，從而了解被測(cè)組織的具體屬性。雖然激發(fā)光源是脈沖激光，從激發(fā)光源來(lái)講與光譜法類似，但是從捕獲的信號(hào)來(lái)講，與光譜法截然不同，光聲法是利用探測(cè)超聲信號(hào)來(lái)代替光譜法的探測(cè)光子信號(hào)的特點(diǎn)，從而從原理上避開(kāi)了組織中散射光對(duì)有用信號(hào)帶來(lái)的強(qiáng)烈干擾，可以提高光致超聲信號(hào)的信噪比和測(cè)量準(zhǔn)確度。

到目前為止，人們對(duì)利用光聲技術(shù)來(lái)檢測(cè)血糖濃度，主要是采用光路和探測(cè)單元固定的檢測(cè)方式來(lái)對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行血糖光聲檢測(cè)，雖然有一定的效果，但是該結(jié)構(gòu)過(guò)于單一，無(wú)法滿足不同形狀檢測(cè)對(duì)象和不同檢測(cè)部位的需求。并且，這種固定的檢測(cè)方式，只能對(duì)組織中某一個(gè)固定深度的血糖濃度進(jìn)行檢測(cè)，但是由于不同檢測(cè)對(duì)象和同一檢測(cè)對(duì)象的不同檢測(cè)部位，其內(nèi)部深度方向的組織結(jié)構(gòu)是不同的，如果依然采用固定光路和探測(cè)單元固定的檢測(cè)方式，勢(shì)必會(huì)造成不同檢測(cè)部位檢測(cè)的結(jié)果存在很大差異。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的是現(xiàn)有血糖光聲無(wú)創(chuàng)檢測(cè)結(jié)構(gòu)單一，檢測(cè)結(jié)果存在較大差異的技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于光聲技術(shù)的血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

為了解決本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于光聲技術(shù)的血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)裝置，包括光源單元1、被測(cè)組織2、環(huán)形超聲探測(cè)器3和信號(hào)處理裝置4，所述光源單元1沿光傳播方向由激光器11、準(zhǔn)直透鏡12和聚焦透鏡13構(gòu)成，所述激光器11的出口與所述準(zhǔn)直透鏡12和聚焦透鏡13的中心在一條軸線上；所述信號(hào)處理裝置4包括信號(hào)放大器41、數(shù)字示波器42、GPIB-USB接口卡43、計(jì)算機(jī)44和焦距控制器45；所述信號(hào)放大器41、數(shù)字示波器42、GPIB-USB接口卡43、計(jì)算機(jī)44和焦距控制器45之間依次電氣連接，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器41放大的信號(hào)送入數(shù)字示波器42進(jìn)行采集和顯示，然后，由GPIB-USB接口卡43將數(shù)字示波器42采集到的數(shù)字信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)44中進(jìn)行后續(xù)分析和處理；所述激光器11與數(shù)字示波器42電氣連接，激光器11的周期性脈沖信號(hào)作為數(shù)字示波器42采集實(shí)時(shí)光聲信號(hào)的外部觸發(fā)信號(hào)，以便光聲數(shù)據(jù)地同步觸發(fā)和采集；所述環(huán)形超聲探測(cè)器3與信號(hào)放大器41電氣連接，所述聚焦透鏡13與計(jì)算機(jī)44之間通過(guò)焦距控制器45電氣連接，所述環(huán)形超聲探測(cè)器3與被測(cè)組織2之間均勻涂抹超聲耦合液，所述環(huán)形超聲探測(cè)器3的前端面與所述被測(cè)組織2的表面平行緊密接觸。

優(yōu)選地，所述聚焦透鏡13內(nèi)嵌于所述環(huán)形超聲探測(cè)器3內(nèi)環(huán)中，所述環(huán)形超聲探測(cè)器3內(nèi)環(huán)直徑與所述聚焦透鏡13的外徑相等，所述環(huán)形超聲探測(cè)器3與所述聚焦透鏡13為一體化結(jié)構(gòu)，不僅可以讓環(huán)形超聲探測(cè)器3探測(cè)血糖光聲信號(hào)，而且可以使得光源單元1發(fā)射的激光光束進(jìn)入被測(cè)組織，使得檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、便捷，方便在體的光聲血糖濃度無(wú)創(chuàng)檢測(cè)。