确定介质中的临床和/或化学参数的方法及实现该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定介质（１０）中的临床和／或化学参数（Ｓ１）的方法，其中设置了用于发出相干光波（６）的装置（２），例如激光器单元，以及用于接收光波（８）的装置（４），例如光电晶体管单元。其中所发出的光波（６）中的至少一部分被射入到所述介质（１０）中，并且用于接收光波（８）的装置（４）对在介质（１０）中反射的光波（８）的至少一部分进行测量，其中基于所发出和所接收的光波（６；８）的特性来确定所述参数（Ｓ１）。其中通过一个激光器单元（２）向介质（１０）中发出光波（６），并通过一个光电晶体管单元（４）对在介质（１０）中反射的光波（８）进行测量，从而可以具有优点地在一个处理或控制单元中确定激光射线目标范围内的参数（Ｓ１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的方法，以及一种用于实现该方法的装置。为了能够精确确定活体中的物质或者物质浓度，必须从活体采集试样，然后使用适当的试剂通过特定的分析方法对该试样做进一步处理。在这些已知的方法中，一方面试样的采集(例如取血)、另一方面试剂的消耗都存在缺点。特别是对于糖尿病患者而言，在一天之内必须检验多次血液中的血糖含量，如果能有一种非侵入式方法来确定血糖含量将带来很大的优点。出于这种原因，已经提出了多种方法和装置用来非侵入式地确定血液中的血糖含量。有代表性地参照下面的出版物WO 95/04496和WO 01/26538。但是已经证明，这些已知的用于获取精确测量结果的方法并不适用。尤其是对于糖尿病患者而言，测量结果很不精确，以至于不能用于控制和调节血糖水平。尽管这些已知的方法能够用于不充分地显示当前的血糖含量，但为了确定在精确调节血糖水平时所需的必要用药量，则必须进行常规的控制测量，即还是要采集试样。因此本专利技术的任务在于给出一种用于以很高的精度来确定介质中的临床和/或化学参数的方法和装置。这一任务通过权利要求1的特征部分所给出的措施来解决。本专利技术的具有优点的实施例及用于实现所述方法的装置在其他权利要求中给出。本专利技术具有下列优点其中利用一个激光器单元向介质中发出光波，并利用一个光电晶体管测量在介质中反射的光波，可以在一个处理或控制单元中确定出现在激光射线的目标区域内的参数。在本专利技术的另一个实施方式中，与要确定的参数的区别特征相对应地调节激光器单元所产生的频率或波长，并且借助于由光电二极管单元所测得的信号来确定所述参数。已经表明，利用本专利技术所述的方法能够获得最大限度上精确的结果，尤其是对于如胆固醇这样的参数。另外，利用权利要求6所述的方法，以无关的形式以及以和权利要求1至5相关的形式，对于如血糖这样的参数可以获得最大限度上精确的结果。对于“临床和/或化学参数”这一概念可特别理解为下述参数-代谢分解物或代谢物；-参与新陈代谢的物质；-白血球，特别是用于确定炎症的程度；-尿酸；-酶；-离子或离子浓度；-维生素；-CRP-(C类反应蛋白)；-与抗衰老、衰老康复和生活方式相关的物质；-微生物体；-酒精；-药物；-乳酸；-掺杂物质；-染色体；-癌细胞和构造；-污染，尤其是废水污染；-液态介质、尤其是水的质量控制(保持了劳动效率，而无需使用试剂)；-荷尔蒙；-细菌；-结晶及其结构；-病毒。此外，“介质”的概念可理解为固态、液态或气态的介质，或者这些介质的任意混合形式，具有任意的结构，特别是-人或动物的身体；-血液；-颜料；-废水；-饮用水(其含义是水质量较高)；-借助焊接技术连接起来的金属工件。下面参考附图中所示的实施方式详细描述本专利技术。其中涉及了作为示例的实施方式，便于对权利要求中要求保护的主题进行理解。如图所示附图说明图1，通过示意图示出了本专利技术所述的用于确定体内的物质或物质浓度作为参数或参数浓度的装置，图2A，通过示意性透视图示出了激光器单元的一部分，其中一个剖面平行于纵轴，而另一个剖面垂直于纵轴，图2B，通过根据图1A的示意性透视图示出了激光器单元的另一个实施方式的一部分，图3，在图2A或图2B中所示的激光器单元部分中使用的输出窗口，图4，以一个根据图2A或2B平行于纵轴的剖面示出的如图3所示的输出窗口，图5，根据图2A、2B、3和4完整组合到一起的激光器单元，图6A和6B，分别示出了一个垂直于激光器单元的纵轴的剖面，图7，是一个实施变体的示意图，其中一个镜面单元和一个输出窗口始终设置在相对于激光二极管单元的中央位置处，图8，在图1所示装置中使用的滤波器单元，图9，通过透视图示出了滤波器单元的另一个实施方式，图10，在滤波器单元中使用的微棱镜单元，图11，用于调节透过的波长的两个彼此重叠放置的掩膜，图12，通过透视图示出了滤波器单元的另一个实施方式，带有一个光敏层，图13，带有光敏层的滤波器单元的另一个实施方式，图14，通过示意图示出了微波单元在一个平行于纵轴的剖面内的一部分，图15，用于微波单元的一部分的另一个实施方式的空腔谐振器，图16，根据图15的微波单元部分的另一实施方式的详细视图，图17，根据图16的微波单元一部分的第三个实施方式的详细视图，图18，根据图14的微波单元，具有一个用于使微波射线对准的装置。在图1的上半部分，在一个示意图中示出了一个根据本专利技术用于非侵入式确定身体10中的物质的装置。根据本专利技术的装置由控制单元1、激光器单元2、微波单元3和光电晶体管单元4组成。控制单元1是本身执行处理过程并对信号进行整理的单元，因此与激光器单元2、微波单元3和光电晶体管单元4功能性连接。微波单元3适用于发送和接收微波7a、7b，而激光器单元2只适用于发出光波6。为了接收从身体10内反射的光波8，使用了光电晶体管单元4，它与激光器单元2一起构成了一个测量单元。要明确注意根据本专利技术并不一定要提供微波单元3，以及由激光器单元2和光电晶体管单元4所组成的测量单元，以实现本专利技术。反之，本专利技术首先可以用一个测量单元来实现，即微波单元3或激光器单元2与光电晶体管单元4相结合。显然，通过这两者的结合，将要详细描述的本专利技术所述装置实现了尽可能广泛的应用。在控制单元1中包含了放大器单元、信号处理单元、存储器单元以及其他功能单元，它们显然可以设置为独立的单元。在图1中仅仅为了一目了然起见，不同的功能单元全部包含在控制单元1中。图1中用10来表示作为介质的身体。这里它例如是活的人体上的一个区域，在该区域内要确定物质S1至S3作为参数，或者确定多种物质S1至S3。在身体10中简略绘出了带有血管壁20a和20b的动脉血管20。在血管20中以及在其他组织中可以发现物质S1至S3，因此血管20中的物质S1至S3通过血液流动来传递，并可扩散到其他组织中。下面详细描述了根据本专利技术的方法，它利用图1所示的装置来实现，并用于确定血液中的物质S1至S3或者其浓度首先在第一个阶段借助于激光器单元2确定一个随后要在其中进行测量的测量路径100。其目的是使测量路径100定位在动脉血管的中央区域内。为此，还要详细描述的激光器单元2在IR(红外)范围内工作。众所周知，动脉血中的氧气含量高于静脉血。其结果是，与相应位置处的氧气含量有关，收到一个强度或大或小的反射信号，这个信号用光电晶体管单元4来测量。这样，在反射信号较强时，可以以下述情况为出发点即动脉血管或者流过的血液较强的身体组织部分位于激光射线的目标区域内。由于在反射信号中还包含关于位于激光射线目标区域内的很小部分的速度的信息，还可以确定是实际上存在动脉血管(所述很小部分的速度较高)，还是仅仅存在流过的血液较强的身体组织部分(所述很小部分几乎不移动)。从而确定了测量路径100。对测量路径100是否位于预定位置处进行检验是可能的，并且是有意义的。此时必须要使用激光器单元2，因为只有激光才具有所需的目标精确度。在本专利技术所述方法的另外一个实施方式中，在第一个阶段首先确定对于在测量路径100中执行的测量的时间点。如果根据前面描述的方法步骤确定了测量路径100的位置在一根动脉血管20内，则血管20中的速度特征基本上与心跳周期成正比(QRS波群)。然后要确定一个参照心跳周本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定介质（１０）中的临床和／或化学参数（Ｓ１）的方法，其特征在于，－设置了用于发出相干光波（６）的装置（２）和用于接收光波（８）的装置（４），－所发出的光波（６）中的至少一部分被射入到所述介质（１０）中，并且－用 于接收光波（８）的装置（４）对在介质（１０）中反射的光波（８）的至少一部分进行测量，其中基于所发出和所接收的光波（６；８）的特性来确定所述参数（Ｓ１）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克林德，
申请(专利权)人：医学技术股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]