[發明專利]一種血糖光聲無損檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201810230994.4
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108181242A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 任重;劉國棟;熊志華
• 申請（專利權）人: 江西科技師范大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種血糖光聲無損檢測裝置及方法，包括光源激發單元、被測組織、超聲傳感器和數據處理控制單元構成。本發明采用多波長聯合激發來對血糖成分進行光聲檢測，不僅可以一次性激發得到多個波長下的光聲幅值，還可以有選擇性地控制不同數量的光源組合進行聯合激發。并且，采用不同血糖特征波長的多個激光二極管來作為激發光源，可以使得整個血糖光聲檢測裝置體積小巧，有利于裝置的便攜化設計。相比與其他類型的光聲檢測裝置和方法，本發明公開的一種血糖光聲無損檢測裝置及方法，適用性更強、功能更完整，便于攜帶。

技術領域

本發明屬于生物醫療檢測技術領域，具體涉及一種血糖光聲無損檢測裝置及方法。

背景技術

目前，尚無完全治愈糖尿病的方法和特效藥，只有依靠對血糖值進行監測，然后依靠血糖值來增減藥量從而達到穩定體內血糖值。因此，血糖的準確檢測對于糖尿病患者而言至關重要。目前檢測血糖的方法依然是采用針刺采血，然后利用生化分析儀器來對血糖值進行測定，這種方法得到的血糖值雖然較準確，但是，對于病情較重而需要頻繁監測血糖值的糖尿病患者，卻帶來了巨大的經濟和身心負擔，并且頻繁扎針使得創面難以愈合，從而又增加了二次感染的風險。因此，血糖無損檢測是未來糖尿病血糖監測技術的必然發展趨勢。目前，血糖無損檢測技術中最具代表性的有光學檢測方法，如：近/中紅外光譜法、偏振光技術、光學相干層析術、拉曼光譜法等。由于這些純光譜法受人體組織他組分干擾，如：水分、蛋白質等，光譜數據產生嚴重地重疊和混疊，使得血糖特征光譜信號提取困難，大大限制了純光譜技術在血糖無損檢測方面的進展。但是，光聲技術兼具了光學高對比度和聲學高分辨率的優點，利用探測聲信號來代替探測光子信號，可以較好地克服組織散射光和他組分光譜混疊等帶來的干擾，最終可以提高血糖檢測的穩定性和準確性。但是，目前血糖光聲檢測大部分依然是對仿體和離體樣本進行研究的，在體光聲血糖檢測的研究相對較少。同時，現在光聲血糖檢測都是以某一個固定波長來進行研究的，但是血糖光聲信號特征波長到目前為止還沒有完全確定，并且對于某一個固定波長而言，也存在著在這個波長上存在其他組分特征吸收產生的光聲信號干擾的現象。因此，僅僅依靠單個波長的光聲檢測方式，無法滿足復雜介質和影響因素眾多的被測樣品，尤其是人體組織。因此，必須尋求光聲血糖無損檢測的改進方法。

發明內容

本發明為解決血糖光聲檢測目前存在的技術問題，提供一種血糖光聲無損檢測裝置及方法。

為了解決本發明的技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種血糖光聲無損檢測裝置，包括光源激發單元、被測組織、超聲傳感器和數據處理控制單元，所述光源激發單元包括光源一、光源二、光源三、光源四、光源驅動器、光源耦合器、單模光纖、多模光纖、準直透鏡和聚焦透鏡構成；所述光源耦合器通過單模光纖分別與光源一、光源二、光源三、光源四連接，所述光源耦合器整合后的光通過多模光纖輸出，由準直透鏡準直和聚焦透鏡聚焦后成為聚焦光斑；所述數據處理控制單元沿信號傳輸方向依次設置信號放大器、信號采集器、計算機和信號同步電路；所述信號同步電路輸入端與計算機相連，所述信號同步電路輸出端分別與信號放大器和信號采集器相連，用于將計算機的同步信號送至信號放大器和信號采集器，從而實現信號的同步放大和采集操作；所述光源驅動器輸入端與數據處理控制單元中的計算機相連，所述光源驅動器輸出端分別與光源一、光源二、光源三、光源四連接，其作用在于接收數據處理控制單元中的計算機的光源啟動指令，來控制光源一、光源二、光源三、光源四的單個或多個光源的開啟操作。

優選地，所述光源一、光源二、光源三、光源四為脈沖激光器，既可以為波長可調諧的脈沖激光器，也可以為固定波長的脈沖激光器，或頻率調制的脈沖激光器。

優選地，所述被測組織為人體在體組織、離體組織或液態樣本。若被測組織為人體在體組織或離體組織，可以直接用于檢測；對于液態血液樣本，需要利用透明容器(石英或玻璃材質的比色皿等)進行裝載。

優選地，所述超聲傳感器為聚焦或非聚焦型超聲探測器，用于探測被測組織中的血糖光聲信號。

優選地，所述光源激發單元中光源的個數不少于2個。