一种血管自动定位的光声血糖检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种血管自动定位的光声血糖检测装置，包括激发光源装置、样品装置，探测装置和信号处理装置。激发光源装置包括激光器、光阑、准直透镜和聚焦透镜，探测装置包括后向超声探测器、侧向超声探测器、扫描移动平台、移动平台控制器和微型调焦控制器，信号处理装置由信号放大器、信号采集卡和计算机依次电气连接构成。侧向超声探测器固定在扫描移动平台上，随扫描移动平台移动而移动，扫描移动平台通过移动平台控制器与计算机连接。信号放大器输入端分别与后向超声探测器、侧向超声探测器相连，信号采集卡与激光器连接。本实用新型专利技术公开一种血管自动定位的光声血糖检测装置，实现对血管中血糖浓度的光声检测，大大提高准确性。

A Photoacoustic Blood Glucose Detection Device for Auto-localization of Blood Vessels

The utility model provides a photoacoustic blood sugar detection device for automatic blood vessel positioning, including an excitation light source device, a sample device, a detection device and a signal processing device. The excitation light source device includes laser, diaphragm, collimation lens and focusing lens. The detection device includes a backward ultrasonic detector, a lateral ultrasonic detector, a scanning mobile platform, a mobile platform controller and a micro-focusing controller. The signal processing device consists of a signal amplifier, a signal acquisition card and a computer connected electrically in turn. Lateral ultrasonic detectors are fixed on the scanned mobile platform, which moves with the scanned mobile platform. The scanned mobile platform is connected to the computer through the mobile platform controller. The input end of the signal amplifier is connected with the backward ultrasonic detector and the lateral ultrasonic detector respectively, and the signal acquisition card is connected with the laser. The utility model discloses a photoacoustic blood sugar detection device for automatic blood vessel positioning, which realizes photoacoustic detection of blood sugar concentration in blood vessel and greatly improves accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种血管自动定位的光声血糖检测装置
本技术属于生物医疗
，具体涉及一种血管自动定位的光声血糖检测装置。
技术介绍
目前，全球患糖尿病人数已经超过4亿人，而我国是全球糖尿病患者第一大国，糖尿病已经成为严重威胁人们生命健康和生存质量的三大杀手之一。由于到目前为止，医学上治疗糖尿病只能通过定期地跟踪测量血糖值及变化，配以药物调节胰岛素的代谢功能，从而控制体内血糖浓度并趋于稳定。因此，血糖及其变化的测量准确与否对控制糖尿病病情具有十分重要的作用。传统的血糖测量方法是针刺采血法，这种方法不仅给患者带来身心和经济负担，而且频繁地针刺采血会使给病患带来二次感染的风险。因此，无损伤性的血糖检测方法是未来血糖检测的发展趋势。到目前为止已经有几种无损伤的检测方法应用于血糖检测，其中光学方法最具代表性，如：近/中红外光谱法、偏振光测量法、相干光测量法和光声测量法等。其中，光声技术具有光学高分辨率和超声高对比度的优点，并且，光声法是利用探测超声信号来代替光谱法的探测光子信号的特点，从而从原理上避开了组织中散射光对有用信号带来的强烈干扰，可以提高光声信号的信噪比和测量准确度。由于测量血糖值及其变化最终是要应用于人体在体检测，而对于光声技术测量血糖来讲，其入射光在人体内产生的光声源位置，对于血糖值测量的合理性和准确性至关重要。有研究表明，血糖浓度在人体表皮、真皮、皮下组织和血管内的血液分布是存在很大差异性的，虽然也有利用皮肤组织液中的血糖值来间接反映血液中的血糖浓度，但是其相关性是否完全正确目前还没有定论，依然处于研究阶段。并且，其他人体组织部位中含有许多组分(如：脂肪、纤维组织和骨骼等)的干扰，使得测量的血糖特征光声信号提取困难。另外，研究也表明，其他人体组织部位(如：皮肤中的组织间液)中的血糖浓度含量与血管中全血血糖浓度含量之间存在一定的时延效应，这些因素都会对人体真实血糖浓度含量和变化趋势的精确测量造成一定的影响。而对血管或毛细血管中的血液直接进行光声检测，所测量的光声信号最能表征人体血糖浓度的真实信息。因此，入射光在人体组织中的光声源定位是血糖浓度测量准确与否的关键。
技术实现思路
本技术为解决现有技术存在的不足，提供一种血管自动定位的光声血糖检测装置，可以大大提高血糖检测的准确度和可靠性。为了解决本技术的技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：一种血管自动定位的光声血糖检测装置，包括激发光源装置1、样品装置2，探测装置3和信号处理装置4，所述激发光源装置1沿光传播方向由激光器11、光阑12、准直透镜13和聚焦透镜14构成；所述样品装置2用于装载和固定被测样品，所述探测装置3包括后向超声探测器31、侧向超声探测器32、扫描移动平台33、移动平台控制器34和微型调焦控制器35，所述信号处理装置4由信号放大器41、信号采集卡42和计算机43依次电气连接构成；所述激光器11出口与光阑12、准直透镜13和聚焦透镜14的中心在一条轴线上，所述侧向超声探测器32固定在扫描移动平台33上，随扫描移动平台33移动而移动；所述扫描移动平台33与移动平台控制器34电气连接，所述移动平台控制器34与计算机43连接；所述信号放大器41输入端分别与所述后向超声探测器31和侧向超声探测器32的信号输出端相连；所述信号采集卡42与激光器11电气连接，将激光器11的周期脉冲信号作为信号采集卡42进行信号采集操作的外部触发条件。优选地，所述聚焦透镜14为焦距可调式聚焦透镜。优选地，所述后向超声探测器31为一环形超声探测器，所述后向超声探测器31内环直径等于所述聚焦透镜14的外径，所述聚焦透镜14内嵌于后向超声探测器31中，与聚焦透镜14构成一体化，所述后向超声探测器31位置随聚焦透镜14焦距的变化而变化。优选地，所述后向超声探测器31环中心点与所述聚焦透镜14中心点重合，所述后向超声探测器31的前段面与所述聚焦透镜14的径向面在同一平面上。优选地，所述的样品装置2位于所述后向超声探测器31和侧向超声探测器32之间，所述后向超声探测器31的轴线方向与所述侧向超声探测器32的轴线方向互为90度。优选地，所述侧向超声探测器32为单元或多元或环形超声探测器，所述侧向超声探测器固定连接在所述扫描移动平台33上，通过计算机43给移动平台控制器34发送指定，来控制扫描移动平台33的移动，进而控制侧向超声探测器32在垂直或水平方向上的平移动作。优选地，所述后向超声探测器31和侧向超声探测器32的前端面与样品装置上的被测组织的表面平行紧密接触，所述后向超声探测器31和侧向超声探测器32与被测组织之间均涂抹超声耦合液。优选地，所述计算机43和信号采集卡42之间通过图形化编程软件LabVIEW来实现数据的外部触发采集和保存等功能。与现有技术相比，本技术获得的有益效果是：本技术公开的一种血管自动定位的光声血糖检测装置，采用后向超声探测器和侧向超声探测器不仅可以无损伤性的探测离体或在体的血糖浓度信息，而且还可以准确地获取被测组织体内血管的具体位置，通过对聚焦透镜焦点的自动调节，可以确保入射脉冲激光准确地落入到血管中去，从而实现对血管中血糖浓度的光声检测，大大提高血糖检测的准确性。附图说明图1为本技术结构原理示意图图2为后向超声探测器、侧向探测器与被测组织之间的位置关系示意图。附图标记：1、激发光源装置；11、激光器；12、光阑；13、准直透镜；14、聚焦透镜；2、样品装置；21、上皮组织；22、皮下组织；23、血管；24、肌肉组织；25、骨骼；3、探测装置；31、后向超声探测器；32、侧向超声探测器；33、扫描移动平台；34、移动平台控制器；35、微型调焦控制器；4、信号处理装置；41、信号放大器；42、信号采集卡；43、计算机。具体实施方式下面结合附图，对实施例进行详细说明。参见附图1和附图2，一种血管自动定位的光声血糖检测装置，包括激发光源装置1、样品装置2，探测装置3和信号处理装置4，所述激发光源装置1沿光传播方向由激光器11、光阑12、准直透镜13和聚焦透镜14构成；所述样品装置2用于装载和固定被测样品，被测样品或组织器官由表及里可以依次包括上皮组织21、皮下组织22、血管23、肌肉组织24和骨骼25；所述探测装置3包括后向超声探测器31、侧向超声探测器32、扫描移动平台33、移动平台控制器34和微型调焦控制器35，所述信号处理装置4由信号放大器41、信号采集卡42和计算机43依次电气连接构成；所述激光器11出口与光阑12、准直透镜13和聚焦透镜14的中心在一条轴线上，所述侧向超声探测器32固定在扫描移动平台33上，随扫描移动平台33移动而移动；所述扫描移动平台33与移动平台控制器34电气连接，所述移动平台控制器34与计算机43连接；所述信号放大器41输入端分别与所述后向超声探测器31和侧向超声探测器32的信号输出端相连；所述信号采集卡42与激光器11电气连接，将激光器11的周期脉冲信号作为信号采集卡42进行信号采集操作的外部触发条件。进一步地，所述聚焦透镜14为焦距可调式聚焦透镜。进一步地，所述后向超声探测器31为一环形超声探测器，所述后向超声探测器31内环直径等于所述聚焦透镜14的外径，所述聚焦透镜14内嵌于后向超声探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种血管自动定位的光声血糖检测装置，其特征在于：包括激发光源装置(1)、样品装置(2)，探测装置(3)和信号处理装置(4)，所述激发光源装置(1)沿光传播方向由激光器(11)、光阑(12)、准直透镜(13)和聚焦透镜(14)构成；所述样品装置(2)用于装载和固定被测样品，所述探测装置(3)包括后向超声探测器(31)、侧向超声探测器(32)、扫描移动平台(33)、移动平台控制器(34)和微型调焦控制器(35)，所述信号处理装置(4)由信号放大器(41)、信号采集卡(42)和计算机(43)依次电气连接构成；所述激光器(11)出口与光阑(12)、准直透镜(13)和聚焦透镜(14)的中心在一条轴线上，所述侧向超声探测器(32)固定在扫描移动平台(33)上，随扫描移动平台(33)移动而移动；所述扫描移动平台(33)与移动平台控制器(34)电气连接，所述移动平台控制器(34)与计算机(43)连接；所述信号放大器(41)输入端分别与所述后向超声探测器(31)和侧向超声探测器(32)的信号输出端相连；所述信号采集卡(42)与激光器(11)电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种血管自动定位的光声血糖检测装置，其特征在于：包括激发光源装置(1)、样品装置(2)，探测装置(3)和信号处理装置(4)，所述激发光源装置(1)沿光传播方向由激光器(11)、光阑(12)、准直透镜(13)和聚焦透镜(14)构成；所述样品装置(2)用于装载和固定被测样品，所述探测装置(3)包括后向超声探测器(31)、侧向超声探测器(32)、扫描移动平台(33)、移动平台控制器(34)和微型调焦控制器(35)，所述信号处理装置(4)由信号放大器(41)、信号采集卡(42)和计算机(43)依次电气连接构成；所述激光器(11)出口与光阑(12)、准直透镜(13)和聚焦透镜(14)的中心在一条轴线上，所述侧向超声探测器(32)固定在扫描移动平台(33)上，随扫描移动平台(33)移动而移动；所述扫描移动平台(33)与移动平台控制器(34)电气连接，所述移动平台控制器(34)与计算机(43)连接；所述信号放大器(41)输入端分别与所述后向超声探测器(31)和侧向超声探测器(32)的信号输出端相连；所述信号采集卡(42)与激光器(11)电...

【专利技术属性】
技术研发人员：任重，刘国栋，
申请(专利权)人：江西科技师范大学，
类型：新型
国别省市：江西,36