多级散射聚焦调控血液参数监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多级散射聚焦调控血液参数监测装置，光源驱动模块驱动光源阵列发射不同波长光场，光源阵列出射光场光路上依次设置有波前相位控制器和光场聚焦部件，多级散射光场出射光路上设置有阵列式光电传感器，阵列式光电传感器将检测到含有被监测物质信息的光场实现光电信息转化后输入系统控制部件，波前相位控制器、阵列式光电传感器、系统控制部件三部分构成动态控制回路，实现多级散射聚焦调控；系统控制部件与信息分析处理部件连接，信息分析处理部件对稳定后的光电信息进行数据分析处理得到血液参数指标数据。本实用新型专利技术检测区域可控、监测精度高、实时动态、一致性好、抗干扰性强、高可靠性、适用范围广、灵活性强、功能易于扩充等特点。

Multistage Scattering Focus Control Blood Parameters Monitoring Device

The utility model relates to a multi-stage scattering focusing control blood parameter monitoring device. The light source driving module drives the light source array to emit light fields of different wavelengths. Wavefront phase controller and light field focusing components are arranged on the light path of the light source array, and an array photoelectric sensor is arranged on the light path of the multi-stage scattering light field, and the array photoelectric sensor will detect the presence of a target. The light field of monitoring material information is transformed into the control part of the photoelectric system. The wavefront phase controller, the array photoelectric sensor and the control part of the system constitute a dynamic control loop to realize multi-level scattering focusing control. The control part of the system is connected with the information analysis and processing part, and the information analysis and processing part carries out data analysis and processing for the stabilized photoelectric information. Blood parameter data were obtained. The utility model has the advantages of controllable detection area, high monitoring accuracy, real-time dynamic, good consistency, strong anti-interference, high reliability, wide application range, strong flexibility and easy expansion of functions.

【技术实现步骤摘要】
多级散射聚焦调控血液参数监测装置
本技术涉及一种无创血液参数监测装置，特别是一种应用于血液检查、健康管理、健康监测、疾病理疗、生命科学、医疗诊断、生物技术、人机交互、行为组织、智慧感知等领域中的一种多级散射聚焦调控血液参数监测装置，属于无创血液参数监测

技术介绍
无创血液参数监测在血液检查、健康管理、健康监测、疾病理疗、生命科学、医疗诊断、生物技术、人机交互、行为组织、智慧感知等领域中具有重要学术研究意义和广泛实际应用价值。以糖尿病为例，我国已经成为糖尿病困扰人数最多的国家，根据网络信息涉及约1.2亿人群。糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病，高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起，长期存在高血糖可能导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。血糖指标无创监测方法将极大推进高血糖患者的指标监测跟踪行为，提高用户体验感和心理舒适度，具有广泛应用价值。在先技术中存在多种无创血液参数监测装置，见美国专利，名称为Apparatusfornon-invasiveglucosemonitoring,授权专利号为US9662004B2，专利授权时间为2017年05月30日,专利权人为中国台湾生物光子公司（TaiwanBiophotonicCorporation）。在先技术和产品具有相当的优点，但是存在一些本质不足：1）采用检测眼部房水旋光特性为检测原理，眼部房水中的糖成分含量与血液中糖成分含量不是同一指标，需要进行映射换算，监测精度和一致性收到限制，存在监测误差，且难于进一步提高；2）眼部房水糖成分含量与血液中糖成分含量的变化不是同步的，房水中的血糖浓度相比血液中血糖浓度变化要延迟及时分钟，这对于低血糖发生的检测是很难适用的，影响适用范围，并且无法实时动态进行血糖监测；3）房水有前房水和后房水，中间被虹膜隔开了一部分，也就是说入射光系统的差异将导致测量的结果有可能导致测量到的葡萄糖浓度有可能是前房水的葡萄糖浓度，也有可能被后房水中的葡萄糖给干扰，监测一致性和准确度收到影响，无法实现高一致性高准确度监测；4）为了保护眼睛，只有非常有限的光能被射入眼睛，监测灵活性差，适用范围有限，用户体验感弱和功能难于扩充。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述技术的不足，提供一种多级散射聚焦调控血液参数监测装置，该装置具有方法简单、检测区域可控、监测精度高、实时动态、一致性好、抗干扰性强、高可靠性、适用范围广、灵活性强、功能易于扩充等特点。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种多级散射聚焦调控血液参数监测装置，包括：光场聚焦部件、波前相位控制器、光源阵列、光源驱动模块、阵列式光电传感器、系统控制部件、信息分析处理部件，所述光源阵列与光源驱动模块相连接，光源驱动模块驱动光源阵列发射不同波长光场，并对每个波长发光进行频率调制，实现光源阵列的多波长多调制频率输出；光源阵列出射光场光路上依次设置有波前相位控制器和光场聚焦部件，波前相位控制器对光源阵列出射光场进行波前相位调控，经过光场聚焦部件后照射在被监测部位，使监测部位区域光场与被检测物质相互作用，多级散射光场出射光路上设置有阵列式光电传感器，阵列式光电传感器将检测到含有被监测物质信息的光场实现光电信息转化后输入系统控制部件，系统控制部件与波前相位控制器相连接，波前相位控制器、阵列式光电传感器、系统控制部件三部分构成动态控制回路，实现多级散射聚焦调控；系统控制部件与信息分析处理部件连接，信息分析处理部件对稳定后的光电信息进行数据分析处理得到血液参数指标数据。所述的被监测部位为手臂、手掌、腿部、颈部部位之一。所述的光源阵列为多波长二极管激光器阵列、多波长发光二极管阵列、宽光谱光源复合窄带滤光片的光源的一种。所述的阵列式光电传感器为阵列光电传感器元件和会聚光学系统构成的集成阵列式光电传感器。本技术的有益效果是：本技术是基于多级散射聚焦原理，利用光场波前相位调控技术，实现多波长光场聚焦，照射被检测区域，阵列式光电传感器进行光电信息采集，将光电信息与波前相位调控关联构成动态回路，可以调控被监测区域光场特性以及实现被监测区域动态选择，以提高光场与被检测物质充分相互作用，信息分析处理部件对监测稳定后的光电信息数据进行数据分析，得到无创血液参数监测结果。与现有技术相比，本技术具有以下特点：1）在先技术和产品具有相当的优点，但是存在一些本质不足，采用检测眼部房水旋光特性为检测原理，眼部房水中的糖成分含量与血液中糖成分含量不是同一指标，需要进行映射换算，监测精度和一致性收到限制，存在监测误差，且难于进一步提高。本技术基于多级散射聚焦原理，利用光场波前相位调控技术，实现多波长光场聚焦，照射被检测区域，阵列式光电传感器进行光电信息采集，信息分析处理部件对监测稳定后的光电信息数据进行数据分析，得到无创血液参数监测结果，具有方法简单、监测精度高、实时监测、一致性好、抗干扰性强、高可靠性等特点；2）在先技术中的眼部房水糖成分含量与血液中糖成分含量的变化不是同步的，房水中的血糖浓度相比血液中血糖浓度变化要延迟及时分钟，这对于低血糖发生的检测是很难适用的，影响适用范围，并且无法实时动态进行血糖监测。本技术利用光场与血液参数相互作用进行监测，液中糖成分含量的变化和方动态法中光电信息进行动态实时关联，光电信息与波前相位调控关联构成动态回路，可以调控被监测区域光场特性以及实现被监测区域动态选择，以提高光场与被检测物质充分相互作用，并且使用时只需要将检测装置放置在被检测区域即可，具有适用范围广、灵活性强、功能易于扩充、适用范围广、心理舒适度好、用户体验感强等特点；3）在先技术房水有前房水和后房水，中间被虹膜隔开了一部分，也就是说入射光系统的差异将导致测量的结果有可能导致测量到的葡萄糖浓度有可能是前房水的葡萄糖浓度，也有可能被后房水中的葡萄糖给干扰，监测一致性和准确度收到影响，无法实现高一致性高准确度监测。本技术充分利用了光电信息无创血液参数监测原理，可以进行血液多参数动态实时监测，具有标准构架和模块化基础，多级散射聚焦调控，具有抗干扰性强、高可靠性、高一致性等特点；4）在先技术为了保护眼睛，只有非常有限的光能被射入眼睛，监测灵活性差，适用范围有限，用户体验感弱和功能难于扩充。本技术在人员皮肤上进行检测，例如手臂、手背等部分，具有无创无痛、使用灵活、安全等特点。附图说明图1为本技术的多级散射聚焦调控血液参数监测装置示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术创造作进一步说明。如图1所示，本技术的多级散射聚焦调控血液参数监测装置，包括：光场聚焦部件2、波前相位控制器3、光源阵列4、光源驱动模块5、阵列式光电传感器6、系统控制部件7、信息分析处理部件8。光源阵列4与光源驱动模块5相连接，光源驱动模块5驱动光源阵列4发射不同波长光场，并对每个波长发光进行频率调制，实现光源阵列4的多波长多调制频率输出；光源阵列4出射光场光路上依次设置有波前相位控制器3和光场聚焦部件2，波前相位控制器3对光源阵列4出射光场进行波前相位调控，经过光场聚焦部件2后照射在被监测部位1；监测部位1区域光场与被检测物质相互作用，多级散射光场出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级散射聚焦调控血液参数监测装置，包括：光场聚焦部件（2）、波前相位控制器（3）、光源阵列（4）、光源驱动模块（5）、阵列式光电传感器（6）、系统控制部件（7）、信息分析处理部件（8），其特征在于：所述光源阵列（4）与光源驱动模块（5）相连接，光源驱动模块（5）驱动光源阵列（4）发射不同波长光场，并对每个波长发光进行频率调制，实现光源阵列（4）的多波长多调制频率输出；光源阵列（4）出射光场光路上依次设置有波前相位控制器（3）和光场聚焦部件（2），波前相位控制器（3）对光源阵列（4）出射光场进行波前相位调控，经过光场聚焦部件（2）后照射在被监测部位（1），使监测部位（1）区域光场与被检测物质相互作用，多级散射光场出射光路上设置有阵列式光电传感器（6），阵列式光电传感器（6）将检测到含有被监测物质信息的光场实现光电信息转化后输入系统控制部件（7），系统控制部件（7）与波前相位控制器（3）相连接，波前相位控制器（3）、阵列式光电传感器（6）、系统控制部件（7）三部分构成动态控制回路，实现多级散射聚焦调控；系统控制部件（7）与信息分析处理部件（8）连接，信息分析处理部件（8）对稳定后的光电信息进行数据分析处理得到血液参数指标数据。...

【技术特征摘要】
1.一种多级散射聚焦调控血液参数监测装置，包括：光场聚焦部件（2）、波前相位控制器（3）、光源阵列（4）、光源驱动模块（5）、阵列式光电传感器（6）、系统控制部件（7）、信息分析处理部件（8），其特征在于：所述光源阵列（4）与光源驱动模块（5）相连接，光源驱动模块（5）驱动光源阵列（4）发射不同波长光场，并对每个波长发光进行频率调制，实现光源阵列（4）的多波长多调制频率输出；光源阵列（4）出射光场光路上依次设置有波前相位控制器（3）和光场聚焦部件（2），波前相位控制器（3）对光源阵列（4）出射光场进行波前相位调控，经过光场聚焦部件（2）后照射在被监测部位（1），使监测部位（1）区域光场与被检测物质相互作用，多级散射光场出射光路上设置有阵列式光电传感器（6），阵列式光电传感器（6）将检测到含有被监测物质信息的光场实现光电信息转化后输入系统控制部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：高秀敏，单新治，苗玉，王冠学，包颖，殷亮，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31