【技术实现步骤摘要】
本专利技术与1992年4月30日提交的07/876,364号美国专利申请相关，它是1992年6年月9日授权的5,119,815号美国专利的继续申请；还与1991年1月29日提交的645,590号美国专利申请、1991年1月22日提交的644,090号美国专利申请以及1991年5月6日提交的701,127号美国专利相关，全部上述申请在此引作参考。连续波(CW)分光光度计已被广泛地用于在生物组织中确定一个光吸收色素(例如血红蛋白、氧化血红蛋白)的自然条件下的浓度。例如，此种分光光度计在脉冲血氧定量剂中将光线引入一个手指或耳垂，以测量光的衰减并随之根据比尔·莱姆博特(Beer Lambert)公式或修正的比尔·莱姆博特吸收公式来测定其浓度。该比尔·莱姆博特公式(1)描述了在吸收分量(C)、吸光系数(∈)、光入路长<L>和衰减光强度(I/Io)之间的关系。Log[I/Io]<L>=Σ∈iCi---(1)]]>可是，直接使用比尔莱姆博特公式会引起一些问题。由于组织的结构以及生理变化很大，所以入进光子的光路长也变化很大且不能由光源及检测器的几何位置简单而定。此外，光子入进路长的本身是吸收分量的相关浓度的函数。举例来说，经过具有高的血液血红蛋白浓度的器官的路长会不同于具有低的血液血红蛋白浓度的同一器官的路长。而且，由于许多组织构成的吸收系数依赖于波长，因而使路长时常依赖于光的波长。针对这一问题的一个结论是同时确定∈、C和<L>，但利用CW血氧定量...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.利用引入到通过所感兴趣的被测物体的光路中的可见或红外辐射检测该被测物的一种分光光度方法，其特征在于该方法包括以下步骤(a)在所说的被测物外提供一光学装置，用于限制光子的逃逸或阻止光子从所说被测物体内部逃逸到外部；(b)在一光输入端处将可见或红外范围内的选定波长的电磁辐射输入进该被测物体；(c)检测已经入进所说被测物体从所说输入端至一个光检测端并由光检测端口接收的辐射，(d)根据在所述输入端引入的辐射和迁移到所述检测端的被检测辐射之间的变化来确定所说被测物的光学性质。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中所说的被测物体是生物组织，它至少占据在所说光输入端口和所说光检测端口之间所说光路的一部分，并因而产生一个组织——介质光路径。3.如权利要求2的方法，其特征在于，其中所说生物组织具有相对较小的体积。4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，其中所说的用于限制光子逃逸或阻止逃逸的光子的光学装置包括至少部分环绕所说被测物体的光介质，所说光介质具有一种可选的光特性。5.根据权利要求4的方法，其特征在于所述光特性是吸收系数或散射系数。6.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，其中所说的用于限制光子逃逸的光学装置包括至少部分环绕所说被测物体的一个光介质，所说的光介质至少具有实际上与所说被测物的光学特性相匹配的一个光学特性。7.根据权利要求6的方法，其特征在于所说的光介质的光特性是吸收系数或散射系数。8.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中所说的确定步骤(d)包括(e)选择包括一光介质的光学装置，其中所述光介质至少具有一种可与所说被测物体光学特性相比较的光学特性，(f)执行所说的步骤(b)和(c)以测量所说被测物体的光特性，(g)选择另一个包括一个光介质的光学装置，该光介质具有与所说被测物体的相应光特性更接近的光特性，(h)交替地重复所说的步骤(f)和(g)，直到所说光介质的光特性实质上与所说被测物体的光特性相匹配。9.根据权利要求1，2或3的方法，其中所说的所选波长的辐射是下列类型的辐射之一连续波的低频辐射由数量级为108HZ频率载波波形所调制的连续波辐射或具有持续期为1纳秒(10-9秒)或更小数量级的脉冲辐射。10.根据权利要求1，2或3的方法，其特征在于所说的被测物是生物组织，而所说的光特性与在该组织内的血红蛋白氧合性、葡萄糖或酶的水平相关。11.根据权利要求1或8的方法，其特征在于所说的被测物是人的手指、头或活体样本。12.根据权利要求8的方法，其中所说的光介质包括流体或固体。13.利用可见或红外辐射检测所感兴趣的相对较小体积的生物组织的分光光度方法，所说方法包括下列步骤(a)提供选定散射或吸收特性的一种光介质；(b)把所感兴趣的生物组织引入到所说光介质中，以使所说的光介质至少部分地环绕所感兴趣的生物组织，从而构成在一光输入端口和一光检测端口之间的组织——介质光路径；(c)在所说的输入端口引入选定波长的可见或红外辐射的脉冲，其具有小于纳秒数量级的持续期；(d)在一定时间内检测从所述输入端口引入通过所说组织——介质路径迁移到所述检测端口的辐射；(e)确定所检测的脉冲波形在所说波长下相对于输入脉冲波形在形状上的改变；(f)根据所说已被改变的波形确定所说组织的生理特性。14.利用可见或红外辐射检测所感兴趣的相对较小体积的生物组织的分光光度方法，所说的方法包括下列步骤(a)提供选定散射和吸收特性的一种光介质；(b)把所感兴趣的生物组织引入到所说光介质中，以使所说的光介质至少部分地环绕所感兴趣的生物组织，从而构成在一光输入端口和一光检测端口之间的组织——介质光路径；(c)在所说的输入端口处引入在可见或红外范围内的选定波长的一种电磁辐射，所说辐射已经由可以确定所说光路径平均长度的频率的载波波形所调制；(d)检测从所述输入端口引入经过所说组织——介质路径到所述检测端口的所述波长的辐射；(e)将被检测的信号与所引入的信号相比较从而确定所说被检测信号对于所说引入的信号的相位移，所说的相位移指示出所说组织——介质路径的散射和吸收特性；(f)根据所检测的相位移确定所说组织的生理特性。15.根据权利要求13或14的方法，其中所说的确定步骤包括把已知的改变引入所说光介质散射或吸收特性中；通过执行所说的步骤(b)至(e)测量所说组织——介质光路径的光特性；交互地重复上述的步骤，直到所说光介质的至少一个所说的光特性与所说被测物相对应的光特性实示匹配为止。16.根据权利要求13或14的方法，其中所说的生理特性与所说组织的吸收系数或散射系数相关。17.利用可见或红外辐射检测所感兴趣的相对较小体积的生物组织的分光光度方法，所说的方法包括以下步骤(a)提供选定散射和吸收特性的一种光介质；(b)把所感兴趣的生物组织引入到所说的介质中，以使所说的介质至少部分地环绕所感兴趣的生物组织，从而构成在一光输入端口和一光检测端口之间的组织——介质光路径；(c)在所说输入端口处引入在可见或红外光范围内的选定波长的一种电磁辐射；(d)检测已经从输入端口入进经过所说路径到达所述检测端口的辐射；(e)根据所说被测辐射的强度确定所说路径的散射特性或吸收特性；(f)把已知的附加改变引入到所说光介质的散射或吸收特性中；(g)在所说的输入端口引入所说的辐射；(h)对已经入进通过从输入端口到检测端...
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