双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法技术

本发明专利技术公开了一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，包括：方波信号驱动荧光激发光源，荧光激发光源的出光光口与光强接收装置的入射狭缝紧贴血袋且同轴，荧光激发光源激发血液样品产生荧光，光强接收装置接收荧光光强；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光强接收装置入射狭缝同轴前提下控制荧光激发光源移动，由光强接收装置接收荧光光强；将采集到的两个荧光光强分别变换至频域构造频域内荧光光强，归一化处理后结合化学检验的数据建立数学模型；采集未知血液样品在两个位置处荧光光强，将其分别变换至频域构造频域内荧光光强并归一化，带入数学模型得到游离血红蛋白的含量。本发明专利技术极大抑制了荧光自吸收带来的非线性影响。

Method for measuring free hemoglobin in blood bag by dual optical path fluorescence intensity in frequency domain

The invention discloses a method, a double pass frequency domain fluorescence intensity measurements of blood bag free hemoglobin comprises a driving signal square wave excitation source, excitation source of light intensity and light receiving device close to the entrance slit blood bag and coaxial, fluorescence excitation light source to stimulate blood samples to produce fluorescence, light receiving device receiving fluorescence intensity; displacement platform to ensure the fluorescence excitation light source light intensity and the light receiving device under the premise of controlling the incident slit coaxial excitation source by the light receiving device receives mobile, fluorescence intensity; two fluorescence intensity will be set to the frequency domain to the frequency domain transform respectively to construct normalized fluorescence intensity, with the establishment of mathematical model of chemical test data acquisition; unknown blood samples in two positions of fluorescence intensity, which are transformed to frequency domain structure frequency The fluorescence intensity was normalized and the mathematical model was established to obtain the content of free hemoglobin. The invention greatly inhibits the nonlinear influence caused by the self absorption of fluorescence.

【技术实现步骤摘要】
双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法
本专利技术涉及光强复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法。
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、简便、非接触、无污染的需求，针对这一问题，本专利技术提出了一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，本专利技术消除了荧光背景噪声的影响，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，可操作性强且测量荧光光强简便，详见下文描述：一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，所述方法包括以下步骤：方波信号驱动荧光激发光源，荧光激发光源的出光光口与光强接收装置的入射狭缝紧贴血袋，荧光激发光源对血液样品进行激发，光强接收装置接收荧光光强；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光强接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光强接收装置接收荧光光强；将两个位置处接收到荧光光强分别变换至频域构造频域内荧光光强，两个频域内荧光光强归一化处理，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强，分别变换至频域构造频域内荧光光强后归一化带入数学模型，得到游离血红蛋白的含量；所述方法消除荧光背景噪声影响，增加游离血红蛋白的信息量；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的高精度测量。所述构造频域内荧光光强的步骤具体为：方波信号驱动荧光激发光源，此时荧光激发光源发出的光被调制成具有一定频率的方波光信号，由光强接收装置接收荧光光强，将荧光光强的时间序列变换到频域，以其基波分量构造频域内荧光光强。其中，控制荧光激发光源移动，由光强接收装置接收荧光光强的步骤具体为：荧光激发光源在位置a处对血液样品进行激发，由光强接收装置接收荧光光强；位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，由光强接收装置接收荧光光强；或，荧光激发光源对血袋内的血液样品进行激发，由光强接收装置在位置a处接收荧光光强；位移平台控制光强接收装置移动至位置b，接收位置b处的荧光光强；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’处由光强接收装置接收荧光光强；位移平台控制荧光激发光源和光强接收装置分别移动至位置b、b’处，由光强接收装置接收荧光光强。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强接收装置入射狭缝紧贴血袋且同轴；或，在光强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强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，光强接收装置接收入射光纤与出射光纤相对位置a下的荧光光强；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下控制入射光纤移动到位置b处，光强接收装置接收入射光纤与出射光纤相对位置b下的荧光光强。其中，所述a位置为出射光纤的第一位置，光强接收装置接收入射光纤与出射光纤相对位置a下的荧光光强；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下控制出射光纤移动到位置b处，光强接收装置接收入射光纤与出射光纤相对位置b下的荧光光强。其中，a、a’分别为入射光纤和出射光纤的第一位置，光强接收装置接收入射光纤与出射光纤相对该位置下的荧光光强；在保证入射光纤与出射光纤同轴的前提下控制入射光纤和出射光纤分别移动到位置b、b’处，光强接收装置接收入射光纤与出射光纤相对该位置下的荧光光强。进一步地，所述荧光激发光源为紫外线灯、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。进一步地，所述位移平台为步进电机；所述光强接收装置为光敏管；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游离血红蛋白受到同一荧光激发光源激发的荧光光强，据此实现对血袋内游离血红蛋白含量的无损检测；2、本专利技术利用血液中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，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，而且激发荧光产生位置与接收位置的距离不同也会导致荧光的自体吸收不同，双光程测量得到的两个光强是与产生荧光的位置与强度同时相关的荧光光强，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；3、本专利技术通过构造频域内荧光光强消除了背景噪声的影响，实现了快速、无污染的血袋内游离血红蛋白高精度测量，可操作性强且测量荧光光强简便。附图说明图1为双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法的原理图；图2为实施例1中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法示意图；图3为实施例2中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图；图4为实施例3中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图；图5为实施例4中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图；图6为实施例5中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图；图7为实施例6中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图；图8为实施例7中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图；图9为实施例8中双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法另一示意图。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：光强接收装置；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。以方波信号驱动荧光激发光源，此时荧光激发光源发出的光被调制成具有一定频率的方波光信号。激发血液样品得到的荧光频率与荧光激发光源发出的方波光频率一致，图1为荧光的波形与光强接收装置积分时间对应的积分值示意图，B为背景噪声，T为光强接收装置的积分时间，且T1＝T2＝…＝Ti＝T；T1区间内积分时间对应的是背景噪声，此时光强接收装置接收到的光强幅值是背景噪声的积分值，数值最小记为Imin；Ti区间内积分时间对应的是荧光光强和背景噪声，此时光强接收装置接收到的光强幅值是荧光光强和背景噪声的积分值，数值最大记为Imax，T1与Ti之间其他的积分时间一部分对应背景噪声，另一部分对应荧光光强和背景噪声，因此所得到的荧光积分值在(Imin，Imax)区间内变动。由此，在T1～Ti内可以得到一组值域为(Imin，Imax)积分值序列，由此可见，荧光光强的积分值在(Imin，Imax)区间内变动而形成周期性信号，通过对该积分值的时间序列进行傅立叶变换，以频域内的基波分量构造频域内荧光光强，可以消除背景噪声，大幅度提高信噪比。双光程荧光光强法是利用血液中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：方波信号驱动荧光激发光源，荧光激发光源的出光光口与光强接收装置的入射狭缝紧贴血袋，荧光激发光源对血液样品进行激发，光强接收装置接收荧光光强；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光强接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光强接收装置接收荧光光强；将两个位置处接收到荧光光强分别变换至频域构造频域内荧光光强，两个频域内荧光光强归一化处理，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强，分别变换至频域构造频域内荧光光强后归一化带入数学模型，得到游离血红蛋白的含量；所述方法消除荧光背景噪声影响，增加游离血红蛋白的信息量；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的高精度测量。

【技术特征摘要】
1.一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：方波信号驱动荧光激发光源，荧光激发光源的出光光口与光强接收装置的入射狭缝紧贴血袋，荧光激发光源对血液样品进行激发，光强接收装置接收荧光光强；位移平台在保证荧光激发光源出光光口和光强接收装置入射狭缝同轴前提下，控制荧光激发光源移动，由光强接收装置接收荧光光强；将两个位置处接收到荧光光强分别变换至频域构造频域内荧光光强，两个频域内荧光光强归一化处理，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强，分别变换至频域构造频域内荧光光强后归一化带入数学模型，得到游离血红蛋白的含量；所述方法消除荧光背景噪声影响，增加游离血红蛋白的信息量；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的高精度测量。2.根据权利要求1所述的一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，其特征在于，所述构造频域内荧光光强的步骤具体为：方波信号驱动荧光激发光源，此时荧光激发光源发出的光被调制成具有一定频率的方波光信号，由光强接收装置接收荧光光强，将荧光光强的时间序列变换到频域，以其基波分量构造频域内荧光光强。3.根据权利要求1所述的一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，其特征在于，控制荧光激发光源移动，由光强接收装置接收荧光光强的步骤具体为：荧光激发光源在位置a处对血液样品进行激发，由光强接收装置接收荧光光强；位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，由光强接收装置接收荧光光强；或，荧光激发光源对血袋内的血液样品进行激发，由光强接收装置在位置a处接收荧光光强；位移平台控制光强接收装置移动至位置b，接收位置b处的荧光光强；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’处由光强接收装置接收荧光光强；位移平台控制荧光激发光源和光强接收装置分别移动至位置b、b’处，由光强接收装置接收荧光光强。4.根据权利要求1或2所述的一种双光程频域内荧光光强测量血袋内游离血红蛋白的方法，其特征在于，所述方法还包括：在荧光激发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，张梦秋，万兴华，倪静，林凌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12