测量人体血液成分含量的方法及其装置制造方法及图纸

一种结构简单、采用无创手段并通过人体血液成分对特定频率红外光的吸收率准确测量人体血液成分含量的方法及其装置。有以下步骤：1)选定待测部位；2)对待测部位进行温度调节；3)使用红外光检测信号照射待测部位；4)获取反馈信号；5)在待测部位处于至少二个不同温度下，分别获取对应温度下的反馈信号并经计算获得待测成分在血液中的含量。测量装置，包括主控电路、信号发生器、定位装置、信号接收器和一个温度调节装置。其可为医学研究人员提供了一种通过无创检测精准获知人体血液成分含量的新思路，尤其是癌症的生物标记物的红外多频谱特征进行研究。测量装置可避免有创检测带来的对患者生理和心理的痛苦和感染疾病的风险。

Method and device for measuring content of human blood components

A method and device for accurately measuring the content of human blood components by using a simple structure and non-invasive means and through the absorption rate of human blood components to infrared light of a specific frequency are described. There are the following steps: 1) selecting the position to be measured; 2) adjusting the temperature of the place to be measured; 3) irradiating the place to be measured with infrared light detection signal; 4) obtaining feedback signal; 5) obtaining feedback signal at least two different temperatures at the place to be measured and calculating the content of the component to be measured in the blood. . The measuring device comprises a main control circuit, a signal generator, a positioning device, a signal receiver and a temperature regulating device. It can provide a new way for medical researchers to accurately determine the content of human blood components through non-invasive detection, especially the infrared multi-spectral characteristics of cancer biomarkers. The measuring device can avoid the physical and psychological pain and the risk of infection caused by invasive testing.

【技术实现步骤摘要】
测量人体血液成分含量的方法及其装置
本专利技术涉及一种测量人体血液成分含量的方法及装置，特别涉及一种可准备测量人体血液成分对特定频率的红外光吸收率的方法及其装置。
技术介绍
人体血液成分，如血糖、血尿酸、甘油三脂、胆固醇和生物标记物等在血液中的含量，是通过有创针刺获取血液样本，再经专用医学检测仪对所获取的血液样本进行检测获得。其存在的缺陷是针刺皮肤会给被测者带来一定的痛苦，另外，相关的专用医学检测仪售价昂贵。近些年，出现一些可通过无创手段获取血液成分含量的检测设备或技术方案，但其存在以下不足：1)由于血液成分的浓度变化产生的有效信号非常微弱，若要精确和可靠地检测到该浓度的变化，则需要相关的检测仪器具有非常高的信噪比，因此，现有技术中的相关检测仪器售价高，这无疑增加了生产成本，同时也增加了患者的就医成本。2)为了从测量的数据中提取出浓度信息，需要采用各种各样复杂的数据处理方法，这些数据处理方法难度大且实现复杂。例如对比文件1(CN104257390B)公开一种无创血糖测定方法，包括：测定所述预设部位对波长为λ1的红外光的当前吸收率B1，然后测定该预设部位对波长为λ2的红外光的当前吸收率B2；根据B1、B2以及预存的初始血糖浓度值A0、预设部位对波长为λ1的红外光的初始吸收率A1、预设部位对波长为λ2的红外光的初始吸收率A2计算出当前血糖浓度值D0＝A0×(B1-B2)/(A1-A2)+k；其中，k为常数，且0≤k≤0.5。对比文件1的无创血糖测定方法采用两种不同波长的红外光，先后测同一部位，k值的确定较为复杂且不准，而且没有考虑同一部位在不同时间下的生理变化，而且参数较多，在获取各参数的过程中误差不可避免，最后经误差累积也会影响到血糖浓度的检测结果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、采用无创手段并通过人体血液成分对特定频率红外光的吸收率准确测量人体血液成分含量的方法及其装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的准确测量人体血液成分含量的方法，有以下步骤：1)选定人身体上某个待测部位；2)采用热辐射和/或热传导的发热部件对所述的待测部位进行温度调节；3)使用对人体血液中待测成分具有一定吸收率的红外光作为检测信号照射所述的待测部位；4)通过设置体外的信号接收器获取反馈信号，该反馈信号为所述检测信号中未被所述待测部位吸收且射出体外的剩余量；5)在所述待测部位处于至少二个不同温度下，分别获取对应温度下的所述反馈信号并经计算获得所述待测成分在血液中的含量。所述的至少二个不同温度对应的温度为递增式、递减式或者为增减交替式。针对不同次检测时，所述信号接收器与人体表面之间的距离调节至该信号接收器接收到的反馈信号处于设定的标准光通量范围为佳。针对所述待测部位进行检测对应的温度在3－5个档次，其中，各档次对应的温度为第一温度、[第一温度－(1至50℃)]或者[第一温度+(1至50℃)]。本专利技术的准确测量人体血液成分含量的装置，包括主控电路、可发出以红外光作为检测信号的信号发生器，其特征在于：该测量装置中还设有一个可将所述检测信号准确照射在人身上某待测部位的定位装置、接收反馈信号的信号接收器和一个温度调节装置，所述反馈信号为所述检测信号中未被所述待测部位吸收射出体外的剩余量，该温度调节装置由对所述待测部位通过热辐射或热传导方式传递热能的发热部件、可使该发热部件的温度产生高低变化且受控于所述主控电路的热能调节器、实时采集所述发热部件的温度并将对应该温度的温度电信号传递给所述主控电路的第一温度传感器和可快速将热能调节器的热能排至周围空间的散热器构成，其中，所述发热部件置于所述待测部位的近旁，热能调节器置于发热部件与散热器之间。所述信号接收器在手动调节机构或微型电机的驱动下，可沿所述反馈信号方向相对所述待测部位做相向或相背移动。在所述信号接收器的近旁，设有第二温度传感器；当所述信号发生器和信号接收器设于所述待测部位的同侧时，第二温度传感器可将所述待测部位的温度传送至所述的主控电路并由该主控电路通过所述的热能调节器实时调节所述的发热部件的温度至设定值；当所述信号发生器、所述待测部位和信号接收器的几何中心处于同一直线上且所述待测部位介于信号发生器和信号接收器之间时，所述第二温度传感器可将所述反馈信号射出人体部位的温度传送至所述的主控电路并由该主控电路过所述的热能调节器实时调节所述的发热部件的温度至设定值。所述发热部件、热能调节器、信号发生器和散热器紧固为一体结构，其中，发热部件为半球形圆缺，沿其轴向设有通光孔道，其球冠朝外；热能调节器为带有中央通孔且为盘状的半导体加热片；散热器为柱状且具轴向中空通道的金属导热部件；信号发生器的前端穿过所述的轴向中空通道和中央通孔置于所述通光孔道中。在所述发热部件的球冠上设有具有一定热阻的防烫隔膜。所述发热部件、热能调节器、信号发生器和散热器紧固为一体结构，其中，发热部件为半球形圆缺，其球冠朝外，由其球冠至其底面设有多个通光孔道，多个通光孔道的轴线之间的夹角成锐角；热能调节器为带有与所述通光孔道数量相同的通孔且为盘状的半导体加热片；散热器为柱状且具轴向中空通道的金属导热部件；信号发生器为多头发光器的红外光发生器，各头发光器的前端穿过所述的轴向中空通道和对应的通孔置于对应的所述通光孔道中。本专利技术的方法为医学研究人员提供了一种通过无创检测精准获知人体血液成分含量的新思路，其开创了运用红外多频谱技术检测人体血液成分的先河，可以为医疗研究机构对人体血液成分，尤其是癌症的生物标记物的红外多频谱特征进行研究，进而为人类准确预防重大疾病提供有力帮助。本专利技术的测量装置为无创检测，其具有以下优点：1)它避免了有创检测所带来的对患者生理和心理的痛苦和感染疾病的风险，例如糖尿病及痛风病患者，需要频繁的检测血糖和尿酸，现有的检测技术给患者带来巨大的痛苦；2)结构简单、操作方便，不需要任何的日常消耗品，降低了患者的经济负担；3)其可以进行实时检测，为医疗机构准确显示患者的病理及发展过程，能够做到及时掌握及时治疗；4)其能够对癌症等重大疾病的生物标记物进行检测，其不失为医疗卫生部门准确预防和筛查重大疾病的重要设备。附图说明图1为待测部位应用于虎口部对应的测量装置示意图。图2为图1中A部放大示意图。图3为图1的爆炸示意图。图4为图3中的B部放大示意图。图5为图4中的发热部件与热能调节器的分解示意图。图6为双信号通道的发热部件的示意图。附图标记如下：主控电路1、信号发生器2、温度调节装置3、发热部件31、通光孔道311、缺口312、热能调节器32、通孔321、散热器33、轴向中空通道331、温控信号采集模块4、第一温度传感器41、第二温度传感器42、定位装置5、壳体部51、第一容纳腔511、第二容纳腔512、顶盖部52、容纳孔521、观测孔522、绑带6、手部7、信号接收器8。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本专利技术的保护范围之内。一、本专利技术的准确测量人体血液成分含量的方法其为一种采用无创手段对人体血液成分含量进行检测的方法，所述血液成分是指包括并限于人体血液中的血糖、血尿酸、甘油三脂、胆固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种准确测量人体血液成分含量的方法，有以下步骤：1)选定人身体上某个待测部位；2)采用热辐射和/或热传导的发热部件(31)对所述的待测部位进行温度调节；3)使用对人体血液中待测成分具有一定吸收率的红外光作为检测信号照射所述的待测部位；4)通过设置体外的信号接收器(8)获取反馈信号，该反馈信号为所述检测信号中未被所述待测部位吸收且射出体外的剩余量；5)在所述待测部位处于至少二个不同温度下，分别获取对应温度下的所述反馈信号并经计算获得所述待测成分在血液中的含量。

【技术特征摘要】
1.一种准确测量人体血液成分含量的方法，有以下步骤：1)选定人身体上某个待测部位；2)采用热辐射和/或热传导的发热部件(31)对所述的待测部位进行温度调节；3)使用对人体血液中待测成分具有一定吸收率的红外光作为检测信号照射所述的待测部位；4)通过设置体外的信号接收器(8)获取反馈信号，该反馈信号为所述检测信号中未被所述待测部位吸收且射出体外的剩余量；5)在所述待测部位处于至少二个不同温度下，分别获取对应温度下的所述反馈信号并经计算获得所述待测成分在血液中的含量。2.根据权利要求1所述的准确测量人体血液成分含量的方法，其特征在于：所述的至少二个不同温度对应的温度为递增式、递减式或者为增减交替式。3.根据权利要求2所述的准确测量人体血液成分含量的方法，其特征在于：针对不同次检测时，所述信号接收器(8)与人体表面之间的距离调节至该信号接收器(8)接收到的反馈信号处于设定的标准光通量范围为佳。4.根据权利要求3所述的准确测量人体血液成分含量的方法，其特征在于：针对所述待测部位进行检测对应的温度在3－5个档次，其中，各档次对应的温度为第一温度、[第一温度－(1至50℃)]或者[第一温度+(1至50℃)]。5.一种准确测量人体血液成分含量的装置，包括主控电路(1)、可发出以红外光作为检测信号的信号发生器(2)，其特征在于：该测量装置中还设有一个可将所述检测信号准确照射在人身上某待测部位的定位装置(5)、接收反馈信号的信号接收器(8)和一个温度调节装置(3)，所述反馈信号为所述检测信号中未被所述待测部位吸收射出体外的剩余量，该温度调节装置(3)由对所述待测部位通过热辐射或热传导方式传递热能的发热部件(31)、可使该发热部件(31)的温度产生高低变化且受控于所述主控电路(1)的热能调节器(32)、实时采集所述发热部件(31)的温度并将对应该温度的温度电信号传递给所述主控电路(1)的第一温度传感器(41)和可快速将热能调节器(32)的热能排至周围空间的散热器(33)构成，其中，所述发热部件(31)置于所述待测部位的近旁，热能调节器(32)置于发热部件(31)与散热器(33)之间。6.根据权利要求5所述的准确测量人体血液成分含量的装置，其特征在于：所述信号接收器(8)在手动调节机构或微型电机的驱动下，可沿所述反馈信号方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴明，张跃，
申请(专利权)人：澳菲科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44