[其他]體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)測(cè)定裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101466
• 申請(qǐng)日: 1988-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88101466A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張吉夫;神田昌彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01N21/27
• 分類號(hào): G01N21/27
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東,林長(zhǎng)安

本發(fā)明涉及體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)測(cè)定裝置，特別涉及一種以非侵入方式測(cè)定人體或動(dòng)物體器官或其它部份的血紅蛋白氧合狀態(tài)，血液量的變化及細(xì)胞質(zhì)狀細(xì)胞色素氧化還原作用的變化等體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)的裝置。

圖1是現(xiàn)有的體內(nèi)器官代謝作用測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2和圖3表示在現(xiàn)有的測(cè)定裝置中檢測(cè)光的光路。

日本特開(kāi)昭57-115232號(hào)公報(bào)揭示了圖1所示的裝置。在該裝置中，近紅外線光源交替地發(fā)射不同波長(zhǎng)的近紅外光，該近紅外光通過(guò)光纖2穿過(guò)人體頭部3，由檢測(cè)系統(tǒng)4測(cè)定其強(qiáng)度?？刂蒲b置5控制單色閃光的速度和順序，并對(duì)檢測(cè)的光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。反饋控制裝置6利用負(fù)反饋控制檢測(cè)靈敏度，將檢測(cè)到的光信號(hào)保持恒定在一個(gè)波長(zhǎng)上，并且修正在透視期間內(nèi)由于檢測(cè)器官內(nèi)血液量的變化而產(chǎn)生的透過(guò)率的變化。輸出控制電路7在接受基準(zhǔn)和測(cè)定信號(hào)的同時(shí)，輸出反饋電壓血液量指示信號(hào)。

在圖1所示裝置中，從頭部射入700nm～1300nm的光，通過(guò)檢測(cè)透過(guò)頭部3的光信號(hào)，便可獲得腦內(nèi)血紅蛋白的氧合狀態(tài)，血液量及細(xì)胞質(zhì)狀細(xì)胞色素氧化還原作用的變化狀況。這個(gè)過(guò)程是利用了以下情況，即以血紅蛋白的等吸收點(diǎn)805nm作為基準(zhǔn)波長(zhǎng)，脫氧合血紅蛋白在約760nm處有一小的峰值，或者在700nm～1300nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，存在著細(xì)胞色素aa3的氧依存吸收體。

另外，日本特開(kāi)昭60-72542號(hào)公報(bào)也揭示了一種光學(xué)CT裝置，該裝置與以上描述同樣，利用一定波長(zhǎng)范圍的光和吸光特性，可以定量地在二次分布曲線上觀測(cè)到體內(nèi)血紅蛋白，肌紅蛋白等的氧分子與蛋白質(zhì)氧的結(jié)合狀態(tài)。還可以根據(jù)構(gòu)成呼吸鏈的細(xì)胞色素等成份的氧化還原狀態(tài)，在二次分布曲線上觀測(cè)到（Cytocondria）的濃度。

但是，即使700nm～1300nm的光的機(jī)體透過(guò)性比可見(jiàn)光高，將其照射機(jī)體，檢測(cè)該透過(guò)光時(shí)，入射的光與血紅蛋白的大小相比，由于其波長(zhǎng)短，在射入體內(nèi)后，立即散射并被吸收。因此檢測(cè)的光具有散射的光成分。這種情況已在C.C.Johnson“Optical????Diffusion????in????Blood“IEEE????TRANSACTION????ONBIO-MEDICAL????ENGINEERING????Vol.BME-17????No.2????1970????pp129～133里揭示。

也就是說(shuō)，如圖2所示，由檢測(cè)器9檢出入射到體內(nèi)的光信號(hào)時(shí)，該檢測(cè)到的光信號(hào)除了包含通過(guò)光路10a的光外，還包含了通過(guò)光路10b，10c的光。其中，光路10a是連接入射光和檢測(cè)器9的直線光路，光路10b、10c是散亂、擴(kuò)散了的光路10a以外的光路。因此，檢測(cè)透過(guò)光時(shí)，常常不能限定檢測(cè)光在機(jī)體內(nèi)通過(guò)的具體通路，用圖1所示的裝置，只能得到測(cè)定對(duì)象體內(nèi)全部的情報(bào)，或者如圖3所示那樣，只能得到在比光路10a寬得多的光路（圖3中斜線部分）上的情報(bào)。在臨床上診斷體內(nèi)血流障礙等器質(zhì)性病變及其程度時(shí)，經(jīng)常需要了解病變的具體部位，因而這種代表機(jī)體內(nèi)部廣泛范圍的情報(bào)是沒(méi)有足夠的意義的。

為此，本發(fā)明的主要目的是提供一種體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)測(cè)定裝置，該裝置只檢測(cè)連結(jié)入射光和檢測(cè)器的直射成分光信號(hào)，從而可觀測(cè)準(zhǔn)確位置上的血流動(dòng)態(tài)，呼吸動(dòng)態(tài)等體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明裝置是這樣工作的：從光源發(fā)出幾種不同波長(zhǎng)的光，這些光被分成參照光和采樣光，這兩種光中的任何一方被延遲，參照光和穿過(guò)機(jī)體的采樣光被聚光，根據(jù)該被聚集的光，發(fā)生該光的第2高次諧波，檢測(cè)出該第2高次諧波后，由測(cè)定運(yùn)算裝置對(duì)檢測(cè)的第2高次諧波光子進(jìn)行計(jì)數(shù)，將該計(jì)數(shù)值用一預(yù)定數(shù)平均，求其平均值，根據(jù)該平均值，改變采樣光或者參照光的延遲量，根據(jù)其延遲時(shí)間和延遲時(shí)間內(nèi)的平均值，當(dāng)相對(duì)于非延遲光，延遲光的延遲量為一預(yù)定值時(shí)，此時(shí)的第2高次諧波光子數(shù)的平均值被貯存，根據(jù)各波長(zhǎng)的光子數(shù)平均值，計(jì)算并輸出機(jī)體內(nèi)的代謝動(dòng)態(tài)。

因此，按照本發(fā)明，當(dāng)參照光和穿過(guò)機(jī)體的采樣光之間的延遲量為一預(yù)定值時(shí)，計(jì)算此時(shí)的第2高次諧波光子計(jì)數(shù)值的平均值，可除去體內(nèi)透過(guò)光中的散亂成份，只檢測(cè)在機(jī)體內(nèi)直射的光成分，利用透過(guò)光檢測(cè)體內(nèi)情報(bào)，這樣，病變的位置情報(bào)就更明確了。

圖1是現(xiàn)有的體內(nèi)器官代謝作用測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2和圖3表示在現(xiàn)有裝置中，被檢測(cè)光的光路。

圖4是本發(fā)明的原理圖。

圖5表示一種供給圖4所示體內(nèi)代謝動(dòng)態(tài)測(cè)定裝置的超短光脈沖。

圖6是參照光脈沖，體內(nèi)透過(guò)光脈沖及這些脈沖的第2高次諧波波形圖。