本发明专利技术公开了一种经皮胆红素检测方法及装置，利用胆红素浓度与检测光谱吸收率的相关性来建立数据模型，再根据建立数据模型通过采集不同波长的光辐射能量的吸收率预测经皮胆红素浓度，本发明专利技术中利用浮动基准法测量理论获得不随胆红素浓度变化的基准波长；在所述的数据模型中使用该基准波长的吸收率与数据模型设定的其他波长处的吸收率做差分，获得消除人体状态变化影响的经皮胆红素浓度预测值，并通过550nm波段测试的辐射吸收率消除血红蛋白对经皮胆红素测试的影响，通过660nm和740nm波段测试的辐射吸收率消除黑色素对经皮胆红素测试的影响，从而可以方便、快速、准确的测试出人体的经皮胆红素浓度。体的经皮胆红素浓度。体的经皮胆红素浓度。
【技术实现步骤摘要】
一种经皮胆红素检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及医疗检测领域，具体涉及一种经皮胆红素检测方法及装置。
技术介绍
[0002]胆红素(Bilirubin，简称BR)是动物体内血红蛋白等化合物分解代谢的中间体或产物，一般只存在于血液中，它不仅是一种内源性毒素，也是一种内源性抗氧化剂，对细胞有保护功能。胆红素的非正常代谢会引起一系列疾病，如黄疸病、冠心病、脑血管疾病和色素型胆结石等，所以人们把血清胆红素浓度测定作为日常肝、胆功能检查中的一项重要检测项目，这使临床上胆红素的检测具有重要意义，其中人体中胆红素的正常含量范围为0.2～1.0mg/dl，检测范围为0～20mg/dl。此外，黄疸病作为新生儿伴随出生最典型的病症之一，对病患的健康造成巨大威胁，及时有效地监测血胆红素浓度对黄疸病情的诊断进展至关重要，是有效预防核黄疸的关键。
[0003]目前市场上经皮胆红素的检测产品有两种，一种采用双波长法，一种采用利用两个波长的吸收值做差分去除血红蛋白对胆红素检测的干扰，求得的结果称为经皮胆红素值，此方法测量精度较差；多波长法，采用多波长光谱检测法，利用胆红素浓度与检测光谱数据的线性相关性来建立相关模型，并利用此模型预测待检测人体胆红素浓度。但由于人体中胆红素浓度比较低而又含有众多对胆红素无创光学检测的影响因素，使胆红素浓度信息淹没在各种噪声和其它信息中，所以其精度相对有创检测而言同样不理想，同时多入射波长的使用势必带来仪器成本增高和数据处理算法的复杂性加大，进而影响仪器的普及应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种消除人体状态干扰的的经皮胆红素检测方法及装置。
[0005]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种经皮胆红素检测方法，依据皮肤的光谱反射与吸收原理建立经皮胆红素的光谱吸收数据模型，依据数据模型对采集到的多波长皮肤反射数据进行处理可以准确测试经皮胆红素的浓度；
[0006]数据模型中对皮肤颜色与人体状态变化影响的动态修正：
[0007]利用浮动基准法测量理论获得不随经皮胆红素浓度变化的基准波长；在所述的数据模型中使用该基准波长的反射率与数据模型设定的其他波长处的吸收率做差分运算，以此消除体温、血压、人体离子浓度变化因素的影响。
[0008]进一步的：所述的基准波长采用524nm，数据模型设定的其他波长采用 460nm。
[0009]进一步的：数据模型中对血红蛋白影响的修正：
[0010]通过测试460nm和550nm不同浓度的血红蛋白吸收率的变化，通过最小二乘法建立数据模型表征460nm下的血红蛋白对光辐射的吸收率变化与550nm下的吸收率的关系，通过测试550nm下的血红白的吸收率，预测出460nm的血红蛋白的吸收率，修正血红蛋白对经皮
胆红素测试的影响。
[0011]进一步的：数据模型中人体黑色素的影响修正：通过测试660nm、740nm 的辐射吸收率带入黑色素吸收数据模型计算出460nm下的黑色素吸收率，修正黑色素对经皮胆红素测试的影响。
[0012]一种经皮胆红素检测的装置，其采用上述方法进行光谱能效的发生、反射光谱的采集以及建立数据模型进行数据处理获得经皮胆红素预测值。
[0013]进一步的：包括全光谱LED光源，多通道光谱传感器以及遮光罩，集成设置在遮光罩内，隔离套上内自内向外依次设置多通道光谱传感器、导光棒以及漫射板，所述的全光谱LED光源呈倾斜在光罩的两侧设置，所述的LED光源设置有整束镜。
[0014]进一步的：还包括控制器，所述的控制器包括CPU、光源控制器、存储芯片、显示器、按键、WiFi模块、USB通信模块以及电源模块，所述的多通道光谱传感器、光源控制器、存储芯片、显示器、按键、WiFi模块、USB通信模块以及电源模块与CPU对应的通信接口连接，所述的光源控制器与全光谱LED光源连接，所述的电源模块通过充电模块连接CPU。。
[0015]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术采用非接触是的检测方式，利用胆红素浓度与检测光谱吸收率的线性相关性来建立数据模型，同时基于基准法测量理论，获得消除人体状态变化影响的经皮胆红素浓度预测值，同时也对血红蛋白影响以及黑色素的影响的修正，保证了数据的准确性；
[0016]同时，利用本方法的检测装置，具有无接触检测，可持续监测、不受人体状态变化的影响，检测数据准确，同时设置有WiFi模块、USB通信模块，进行有线以及无线方式的数据传输，实现物联网的远程检测监控。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中不同浓度胆红素水溶液的吸光度的变化量。
[0018]图2是本专利技术实施例胆红素水溶液扣基准波长背景后光谱。
[0019]图3是本专利技术实施例血红蛋白、胆红素和黑色素的摩尔吸收系数岁波长的变化。
[0020]图4是本专利技术实施例黑色素浓度与摩尔吸收系数曲线负斜率的关系
[0021]图5是本专利技术实施例经皮胆红素检测的装置结构示意图。
[0022]图6是本专利技术实施例经皮胆红素检测的装置结构框图。
[0023]附图编号：多通道光谱传感器1，导光棒2，漫射板3，遮光罩4，整束镜 5，全光谱LED光源6，隔离套7。
具体实施方式
[0024]下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。
[0025]实施例1：
[0026]参见图1
‑
图4，本实施例一种经皮胆红素检测方法，依据皮肤的光谱反射与吸收原理建立经皮胆红素的光谱吸收数据模型，依据数据模型对采集到的多波长皮肤反射数据进行处理可以准确测试经皮胆红素的浓度；
[0027]在实际的应用与测量中，会有很多种因素会对测试结果产生影响：例如体温、皮肤
黑色素浓度、体液离子浓度、测试位置与接受角度、血液中的其他成分(血红蛋白、血氧饱和度等)、皮肤下的血管丛深度。
[0028]然而依据朗伯
‑
比尔定律，可能存在特定波长下溶液吸光度变化量与溶质浓度的改变无关，这些特定波长称为基准波长。
[0029]假设溶液为水溶液，溶质为纯吸收介质，则纯吸收介质中单溶质溶液的吸收率可以表示为：
[0030][0031]其中
[0032][0033]–
μ0(λ)为不同波长下水的摩尔吸光系数
[0034]–
μ
i
(λ)为不同波长下的溶质i的摩尔吸光系数
[0035]–
C0为纯水的摩尔浓度
[0036]–
C
i
溶液中溶质的摩尔浓度
[0037]–
K
i
为溶质的水置换系数
[0038]–
l为光程长度
[0039]对公式(2
‑
1)两边对溶质的浓度求偏导数可知，溶质成分i的浓度改变所引起的样品吸光度变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种经皮胆红素检测方法，依据皮肤的光谱反射与吸收原理建立经皮胆红素的光谱吸收数据模型，依据数据模型对采集到的多波长皮肤反射数据进行处理可以准确测试经皮胆红素的浓度；其特征在于：数据模型中对皮肤颜色与人体状态变化影响的动态修正：利用浮动基准法测量理论获得不随经皮胆红素浓度变化的基准波长；在所述的数据模型中使用该基准波长的反射率与数据模型设定的其他波长处的吸收率做差分运算，以此消除体温、血压、人体离子浓度变化因素的影响。2.根据权利要求1所述的经皮胆红素检测方法，其特征在于：所述的基准波长采用524nm，数据模型设定的其他波长采用460nm。3.根据权利要求2所述的经皮胆红素检测方法，其特征在于：数据模型中对血红蛋白影响的修正：通过测试460nm和550nm不同浓度的血红蛋白吸收率的变化，通过最小二乘法建立数据模型表征460nm下的血红蛋白对光辐射的吸收率变化与550nm下的吸收率的关系，通过测试550nm下的血红蛋白的光辐射吸收率，预测出460nm的血红蛋白的吸收率，修正血红蛋白对经皮胆红素测试的影响。4.根据权利要求3所述的经皮胆红素检测方法，其特征在于：数据模型中人体黑色素的影响修正：通过测试66...
【专利技术属性】
技术研发人员：段延龙，李俊凯，许子愉，
申请(专利权)人：杭州英诺维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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