双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，包括：荧光激发光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴血袋且同轴，荧光激发光源对血液样品进行荧光激发，光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，采集荧光光谱；将采集到的两个荧光光谱归一化处理，结合化学检验的数据，建立数学模型；采集未知血液样品两位置处的荧光光谱并进行归一化带入数学模型，得到游离血红蛋白的含量。本发明专利技术测量针对性强，极大抑制了荧光自吸收带来的光谱非线性影响，提高了血袋内游离血红蛋白含量分析精度，解决了血袋内游离血红蛋白的无损检测问题，高效、无污染。

Method for measuring free hemoglobin content in blood bag by double path optical fluorescence spectrum

The invention discloses a method, a measurement of free hemoglobin blood bag double optical path fluorescence spectra including: fluorescence excitation light source the light incident slit and spectral light receiving device close to the blood bag and the coaxial excitation source of blood samples for fluorescence excitation spectrum, light receiving device to collect fluorescence spectra; displacement platform to ensure the fluorescence excitation light source light spectrum and light receiving device of slit coaxial premise control excitation source mobile acquisition, fluorescence spectra; fluorescence spectra normalized to two will be collected, combined with chemical test data, establish mathematical model; two position acquisition unknown blood sample fluorescence spectra and normalized to the mathematical model. The content of free hemoglobin. The present invention measures targeted, greatly restrain the nonlinear impact of fluorescence self absorption spectrum, and improve the accuracy of analysis of hemoglobin in the blood bag free, solve the problem of nondestructive testing in the blood bag free hemoglobin, high efficiency, no pollution.

【技术实现步骤摘要】
双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法
本专利技术涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法。
技术介绍
现有技术中，较为成熟的技术是通过化学检验的方式检测血袋中游离血红蛋白的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式需要打开血袋取出样品进行化验，无法满足快速，非接触、无污染的需求。荧光光谱测量由于其非接触、无污染、针对性强的特性也有可能实现血袋内游离血红蛋白的含量检测。但受到入射光强、光程长度和所测目标浓度的影响，导致荧光有严重的自吸收问题，因此会导致光谱的非线性，针对这一问题，本专利技术提出了一种双光程荧光光谱法检测血袋内游离血红蛋白含量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，本专利技术测量针对性强，极大抑制了荧光自吸收等带来的非线性影响，实现了快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量，且可操作性强，详见下文描述：一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，所述方法包括以下步骤：荧光激发光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴血袋且同轴，荧光激发光源对血液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱；将两个位置处采集到荧光光谱归一化处理，结合化学检验的数据，建立数学模型；采集未知血液样品两位置处的荧光光谱，归一化后带入数学模型进行计算，得到游离血红蛋白的含量；所述方法测量得到的两位置处的荧光光谱是与产生荧光的位置、强度同时相关的荧光光谱，增加游离血红蛋白信息量，抑制荧光自吸收带来的非线性影响；实现快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量。其中，位移平台控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱的步骤具体为：荧光激发光源在位置a处对血液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，由光谱接收装置采集荧光光谱；或，荧光激发光源对血袋内的血液样品进行激发，由光谱接收装置在位置a处采集荧光光谱；位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，采集位置b处的荧光光谱；或，在位置a处由荧光激发光源对血袋内的血液样品进行激发，在位置a’处由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台控制荧光激发光源和光谱接收装置分别移动至位置b、b’处，由光谱接收装置采集荧光光谱。其中，所述方法还包括：在荧光激发光源处设置一光纤，作为入射光纤，且保证入射光纤与光谱接收装置入射狭缝紧贴血袋且同轴；或，在光谱接收装置处设置一光纤，作为出射光纤，且保证出射光纤与荧光激发光源出光光口紧贴血袋且同轴；或，在荧光激发光源与光谱接收装置处分别设置入射光纤与出射光纤，且保证入射光纤与出射光纤紧贴血袋且同轴。其中，所述a位置为入射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置a下的荧光光谱；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下，位移平台控制入射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置b下的荧光光谱。其中，所述a位置为出射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置a下的荧光光谱；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下，位移平台控制出射光纤移动到位置b处，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置b下的荧光光谱。其中，a、a’分别为入射光纤和出射光纤的第一位置，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对该位置下的荧光光谱；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下，位移平台控制入射光纤和出射光纤分别移动到位置b、b’处，由光谱接收装置采集入射光纤与出射光纤相对位置下的荧光光谱。进一步地，所述荧光激发光源为紫外线灯，可直接发出紫外光或经光纤传导。进一步地，所述位移平台为步进电机；所述光谱接收装置为光谱仪。进一步地，所述荧光激发光源为紫外激光管或紫外发光管，可直接发出紫外光或经光纤传导，所述位移平台为磁铁吸合装置。上述所述数学模型利用主成分分析、人工神经网络、偏最小二乘回归、支持向量机、信号分析或统计方法建立。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：1、本专利技术通过控制位移平台改变光程，在不同光程长下采集血袋内血液受到同一荧光激发光源激发的荧光光谱，据此实现对血袋内游离血红蛋白含量的无损检测；2、本专利技术利用游离血红蛋白受到紫外光激发会产生荧光的特性，测量针对性强，但由于在光程方向上随紫外光入射深度不同而产生不同的荧光强度，且激发荧光产生位置与接收位置的距离不同均会导致荧光的自体吸收不同，双光程测量得到的两个光谱是与产生荧光的位置与强度同时相关的荧光光谱，增加了游离血红蛋白的信息量；3、本专利技术极大抑制了荧光自吸收等带来的非线性影响，实现了快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量，可操作性强。附图说明图1为实施例1中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法示意图；图2为实施例2中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图；图3为实施例3中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图；图4为实施例4中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图；图5为实施例5中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图；图6为实施例6中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图；图7为实施例7中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图；图8为实施例8中双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法另一示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1：第一光程；2：第二光程；3：荧光激发光源；4：入射光纤；5：血袋；6：位移平台；7：光谱接收装置；8：出射光纤；a、a’：第一位置；b、b’：第二位置。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。双光程荧光光谱法利用游离血红蛋白受到紫外光激发会产生荧光的特性，测量针对性强，但由于在光程方向上随紫外光入射深度不同而产生不同的荧光强度，且激发荧光产生位置与接收位置的距离不同均会导致荧光的自体吸收不同，双光程测量得到的两个光谱是与产生荧光的位置与强度同时相关的荧光光谱，增加了游离血红蛋白的信息量，极大抑制了荧光自吸收等带来的非线性影响，实现了快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量，可操作性强。实施例1本专利技术实施例提供的双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，所使用到的器件如图1所示，包括：荧光激发光源3、血袋5、位移平台6以及光谱接收装置7。其中，保证荧光激发光源3出光光口与光谱接收装置7入射狭缝紧贴血袋5且同轴，荧光激发光源3在第一位置a(对应第一光程1)处对血袋5内的血液样品进行激发，由光谱接收装置7采集荧光光谱。随后通过位移平台6在保证荧光激发光源3出光光口和光谱接收装置7出射狭缝同轴的前提下，控制荧光激发光源移动至第二位置b(对应第二光程2)，由光谱接收装置7采集荧光光谱。将a、b两个位置处采集的荧光光谱归一化处理，归一化方法为：Ag＝A/max(A)(1)公式(1)中，Ag为归一化吸光度，max(A)为不同波长上的吸光度最大值，A为吸光度。结合化学检验的数据，利用主成分分析(PCA,pri本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：荧光激发光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴血袋且同轴，荧光激发光源对血液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱；将两个位置处采集到荧光光谱归一化处理，结合化学检验的数据，建立数学模型；采集未知血液样品两位置处的荧光光谱，归一化后带入数学模型进行计算，得到游离血红蛋白的含量；所述方法测量得到的两位置处的荧光光谱是与产生荧光的位置、强度同时相关的荧光光谱，增加游离血红蛋白信息量，抑制荧光自吸收带来的非线性影响；实现快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量。

【技术特征摘要】
1.一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：荧光激发光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴血袋且同轴，荧光激发光源对血液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱；将两个位置处采集到荧光光谱归一化处理，结合化学检验的数据，建立数学模型；采集未知血液样品两位置处的荧光光谱，归一化后带入数学模型进行计算，得到游离血红蛋白的含量；所述方法测量得到的两位置处的荧光光谱是与产生荧光的位置、强度同时相关的荧光光谱，增加游离血红蛋白信息量，抑制荧光自吸收带来的非线性影响；实现快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量。2.根据权利要求1所述的一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，其特征在于，位移平台控制荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集荧光光谱的步骤具体为：荧光激发光源在位置a处对血液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，由光谱接收装置采集荧光光谱；或，荧光激发光源对血袋内的血液样品进行激发，由光谱接收装置在位置a处采集荧光光谱；位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，采集位置b处的荧光光谱；或，在位置a处由荧光激发光源对血袋内的血液样品进行激发，在位置a’处由光谱接收装置采集荧光光谱；位移平台控制荧光激发光源和光谱接收装置分别移动至位置b、b’处，由光谱接收装置采集荧光光谱。3.根据权利要求1或2所述的一种双光程荧光光谱测量血袋内游离血红蛋白含量的方法，其特征在于，所述方法还包括：在荧光激发光源处设置一光纤，作为入射光纤，且保证入射光纤与光谱接收装置入射狭缝紧贴血袋且同轴；或，在光谱接收装置处设置一光纤，作为出射光纤，且保证出射光纤与荧光激发光源出光光口紧贴血袋且同轴；或，在荧光激发光源与光谱接收装置处分别设置入射光纤与出射光纤，且保证入...

【专利技术属性】
技术研发人员：林凌，甄建芸，王玉宇，王艳军，张盛昭，张梦秋，李刚，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12