用于测量血液脂质浓度的装置和方法制造方法及图纸

为了提供一种用于通过无创脂质测量来测量脂质的浓度的装置及其方法。本发明专利技术包括：辐照单元，所述辐照单元用光辐照活体，其中所述活体的表面与光轴之间的角度为45°至175°的预定角度；光强度检测单元，所述光强度检测单元被定位在距所述辐照单元的预定距离处并且测量从所述活体反射的光强度；以及控制单元，所述控制单元基于所述光强度计算血流的湍流量并且基于所述血流的湍流量计算脂质浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量血液脂质浓度的装置和方法
本专利技术涉及一种用于测量血液脂质浓度的装置和方法。
技术介绍
抑制国家医疗费用是一项挑战。治疗由生活方式相关疾病产生的疾病的成本占医疗费用的三分之一。为了抑制国家医疗费用，需要改善健康寿命预期和生活质量(QOL)。为此，疾病预防的思想连同指定医疗体检的实施一起日益受欢迎。特别已知的是，指定医疗体检筛查所针对的代谢综合征会发展由因内脏脂肪肥胖的累积而引起的代谢紊乱产生的糖尿病、血脂异常症和高血压。代谢综合征的早期检测预期导致严重状况的预防、生活质量的改善以及国家医疗费用的抑制。不管代谢紊乱在如上所述的生活方式相关疾病的早期检测中起关键作用，指定医疗体检都仅依靠基于腹周尺寸测量预测胰岛素抵抗的风险。此原因是使用血液收集的常规试验方法难以立即测量活体的代谢，并且另外，难以在没有血液收集的情况下测量血中成分。血液脂质由于其高疏水性，形成被两亲性磷脂覆盖的胶束并且以微粒形式存在。血液脂质被称作脂蛋白，因为脂蛋白与血液脂质的表面结合。脂蛋白被按比重广泛地分类成四种类型。脂蛋白被以比重的升序分类成乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。脂蛋白还被以微粒尺寸的降序分类为CM、VLDL、LDL和HDL。脂蛋白是胆固醇和甘油三酯(TG)的集合。血液试验测量作为形成每个脂蛋白分子的成分的最小单位的甘油三酯和胆固醇。例如，被称作坏胆固醇的LDL胆固醇是LDL微粒中含有的胆固醇的浓度，并且在LDL微粒中测量的TG提供LDL-TG。在各种类型的胆固醇当中，已知LDL胆固醇和HDL胆固醇是与动脉硬化症有关的指标。近年来，餐后高脂血症已是代谢测量中的重要症状。作为动脉硬化症的风险因素，一直关注餐后高脂血症。有报告称，在非饥饿状态下甘油三酯的浓度增加提高冠状动脉疾病事件的发展风险。然而，为了诊断餐后高脂血症，有必要观察餐后6至8小时的血液脂质浓度的变化。也就是说，为了测量餐后高脂血症的状态，有必要将受试者置于约束下达6至8小时并且多次收集血液。对餐后高脂血症的诊断因此不比临床研究好，并且在临床位点诊断餐后高脂血症是不实际的。专利文献1公开了一种上述问题的解决方案的方法。专利文献1允许不仅在医疗机构中测量血液脂质，而且允许通过消除血液收集来在家测量血液脂质。允许瞬时数据采集使得能够在时间上连续的血液脂质测量。引用列表专利文献专利文献1：国际公开No.2014/087825
技术实现思路
技术问题专利文献1中描述的方法提供同一人的日内血液脂质变化的通常良好的结果。然而，由于对多个人执行的测量中的个体差异或测量位点方面的差异，测量值在一些情况下变化，从而产生数据共享或参考值设定方面的问题。进一步地，专利文献1中描述的方法，其中散射系数的变化量＝粒径的变化量＝TG浓度的变化量(ΔTG)，仅测量脂质浓度的变化量。因此有必要开发一种允许测量脂质浓度(TG)的绝对值的技术。已做出本专利技术以解决现有技术的问题并且提供一种用于基于使用无创脂质浓度测量来测量脂质浓度的绝对值的装置和方法。问题的解决方案根据本专利技术的血液脂质浓度测量装置包括：光辐射器，所述光辐射器以作为活体的表面与光轴之间的角度的预定角度向活体辐射光，所述角度大于或等于45°但小于或等于175°；光强度检测器，所述光强度检测器位于离所述光辐射器的预定距离处并且测量从所述活体反射离开的所述光的光强度；以及控制器，所述控制器基于所述光强度计算血流的湍流量并且基于血液的湍流量计算脂质浓度。根据本专利技术的血液脂质浓度测量方法包括：以作为活体的表面与光轴之间的角度的预定角度向所述活体上的预定位置辐射光的光辐射步骤，所述角度大于或等于45°但小于或等于175°；在与所述预定位置分开预定距离的位置处测量从所述活体反射离开的所述光的光强度的光强度检测步骤；以及基于所述光强度计算血流的湍流量并且基于血液的湍流量计算脂质浓度的步骤。专利技术的有利效果根据本专利技术的血液脂质浓度测量装置和用于操作该血液脂质浓度测量装置的方法允许测量脂质浓度。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个实施方式的血液脂质浓度测量装置的配置。图2是示出了根据本实施方式的血液脂质浓度测量装置的控制系统的配置的框图。图3示出了血液脂质散射光。图4是根据本实施方式的血液脂质浓度测量方法的流程图。图5示出了存在于从光辐射器穿过活体到光接收器的光的光路中的皮肤、血液和肌肉。图6示出了不同人当中的实测个体差异。图7示出了使用快速傅里叶变换(FFT)对脂质载荷试验中的无创脂质连续监测(六小时测量)的结果执行的频率分析的结果。图8示出了对血液散射系数的时间变化的测量的结果。图9示出了对血流的湍流强度即湍流的时间变化的测量的结果。图10示出了湍流强度与TG的变化量之间的相关性。图11是接收光强度的时间变化。图12示出了接收光强度与脂质浓度之间的相关性。图13示出了接收光强度与脂质浓度之间的相关性。图14示出了对血液的浊度的变化和光入射在活体上的入射角的验证。具体实施方式如图5所示，使用光的测量提供关于存在于从光辐射器穿过活体到光接收器的光的路径中的诸如皮肤、血液和肌肉的所有位点的信息，因此有必要去除关于皮肤、肌肉和其他位点的信息，以便仅从血液中获得信息。图6示出了人当中的实测个体差异。在实际的无创测量中，散射强度的变化0.1(a.u.，任意单位)对应于约150mg/dL的TG转化浓度的变化。测量结果目前在绝对值方面的比较表明图6中的人B和人C的结果彼此相差至少400mg/dL，但是在血液收集之后的分析结果表明实际差异是仅约20mg/dL。本专利技术人然后集中于血液继续在实际活体中流动的事实并且设法基于血液运动提取仅血液信息。图8示出了对血液散射系数(血流的湍流量)的时间变化的测量的结果。在大大地影响光量的不同乳糜微粒浓度下的散射系数(血流的湍流量)的时间变化之间的比较表明乳糜微粒浓度越高，散射系数的基线的振幅越宽，如图8所示。图7示出了使用快速傅里叶变换(FFT)对脂质载荷试验中的无创脂质连续监测(六小时测量)的结果执行的频率分析的结果以定位基线的振幅的原因。在脂质载荷试验中未发现频率特性，如图7所示。也就是说，还可以说图8所示的基线的振幅是随机噪声。也就是说，在散射测量中，未检测到活体中固有的周期性变化，诸如作为代表性示例的心跳和呼吸。此原因是在两个或多个点处的测量消除血液中固有的周期性变化。进一步地，在血流测量中观察到通常称作周期长为0.1Hz至0.2Hz的血管运动或血流波动，然而在散射测量中未观察到血管运动，这也表明活体中固有的周期性变化被取消。因此，相信图8中看到的振幅是由血流中的随机变化产生的振幅。在此假定下，本专利技术人集中于湍流血流。据信流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种血液脂质浓度测量装置，所述血液脂质浓度测量装置包括：/n光辐射器，所述光辐射器以作为活体的表面与光轴之间的角度的预定角度向所述活体辐射光，所述角度大于或等于45°但小于或等于175°；/n光强度检测器，所述光强度检测器位于离所述光辐射器的预定距离处并且测量从所述活体反射离开的所述光的光强度；以及/n控制器，所述控制器基于所述光强度计算血流的湍流量并且基于血液的湍流量计算脂质浓度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181121 JP 2018-2183181.一种血液脂质浓度测量装置，所述血液脂质浓度测量装置包括：
光辐射器，所述光辐射器以作为活体的表面与光轴之间的角度的预定角度向所述活体辐射光，所述角度大于或等于45°但小于或等于175°；
光强度检测器，所述光强度检测器位于离所述光辐射器的预定距离处并且测量从所述活体反射离开的所述光的光强度；以及
控制器，所述控制器基于所述光强度计算血流的湍流量并且基于血液的湍流量计算脂质浓度。


2.根据权利要求1所述的血液脂质浓度测量装置，
其中所述血流的湍流量是湍流强度，并且
所述控制器基于所述湍流强度计算所述脂质浓度。


3.根据权利要求1所述的血液脂质浓度测量装置，
其中所述血流的湍流量是所述光强度的变化量，并且
所述控制器基于所述光强度的变化量计算所述脂质浓度。


4.根据权利要求3所述的血液脂质浓度测量装置，其中所述光强度检测器测量所述光强度的变化量所需要的时间长于或等于1毫秒但短...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭永一也，
申请(专利权)人：医疗光电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP