【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学检测，特别是涉及一种基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统。
技术介绍
1、皮肤是人体最大的器官，其主要功能之一是提供一个屏障，防止外部有害物质的侵入，并防止水分的流失。皮肤屏障的破损可能导致多种皮肤问题，包括湿疹、皮肤干燥和感染等。皮肤屏障破损检测是指通过各种技术和方法来评估皮肤表面的屏障功能是否受损或受到影响。尽管目前存在多种皮肤屏障破损检测系统和方法，但这些技术仍然面临一些挑战和缺陷，例如有些技术可能对皮肤造成一定程度的侵入，这可能引起不适，尤其是对于某些敏感的皮肤类型或患有皮肤疾病的患者；再如某些方法在区分不同原因引起的皮肤屏障破损方面可能缺乏特异性。
2、太赫兹时域光谱(terahertz time-domain spectroscopy，简称thz-tds)是一种用于研究太赫兹频率范围内的电磁波的实验技术。太赫兹频率位于红外光和微波之间，通常被定义为100ghz到10thz之间的频率范围。虽然太赫兹时域光谱在材料科学、医学和安全检测等领域取得了显著的进展，但其在皮肤屏障破损检测系统中的应用仍然相对较新，尚未在临床实践中得到广泛应用。
3、因此，专利技术一种新的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统能够提高皮肤屏障破损检测的准确性、灵敏性和实用性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，包括太赫兹脉冲信号发射器、接收器、控制模块和显示模块；其中，
2、
3、所述接收器用于接收所述反射信号；
4、所述控制模块用于控制所述皮肤屏障破损检测系统的运行，所述控制模块还用于根据所述反射信号获得皮肤屏障破损分析结果；
5、所述显示模块用于显示所述皮肤屏障破损分析结果。
6、优选的，所述皮肤屏障破损检测系统还包括湿度传感器；
7、所述湿度传感器用于检测空气湿度；
8、所述控制模块还用于根据所述空气湿度调整所述皮肤屏障破损分析结果。
9、优选的，所述控制模块包括用于识别和分析所述反射信号的算法模块；
10、所述算法模块通过对所述反射信号的识别和分析，对所述皮肤的种类和皮肤屏障状态进行分类和识别。
11、优选的，所述算法模块还用于对原始的所述反射信号进行预处理；所述预处理包括滤波和去噪；
12、所述算法模块还用于从预处理后的所述反射信号中提取出与皮肤屏障状态相关的特征，并利用所述特征对所述皮肤的种类和皮肤屏障状态进行分类和识别。
13、优选的，所述反射信号包括水分含量反射信号、组织结构反射信号和生物分子振动特征反射信号。
14、优选的，所述算法模块根据所述组织结构反射信号对所述皮肤是否存在皮肤屏障破损进行初判断，具体为：
15、所述算法模块预先设定参考信号，所述参考信号为所述皮肤在健康状态下采集到的参考组织结构反射信号；
16、所述算法模块识别并确定所述组织结构反射信号；
17、所述算法模块通过比较所述参考信号和所述组织结构反射信号的相似性，获得初判断结果；
18、当所述组织结构反射信号与所述参考信号不相似时，所述初判断结果为判断所述皮肤存在皮肤屏障破损；
19、当所述组织结构反射信号与所述参考信号相似时，所述初判断结果为判断所述皮肤不存在皮肤屏障破损。
20、优选的，在所述算法模块通过比较所述参考信号和所述组织结构反射信号的相似性，获得初判断结果时，包括：
21、所述算法模块预先设定相似度阈值；
22、使用相关性分析方法比较所述组织结构反射信号与所述参考信号之间的相似性，通过所述相似性分析计算所述组织结构反射信号与所述参考信号之间的相关系数；
23、当所述相关系数不小于所述相似度阈值时，判定所述组织结构反射信号与所述参考信号相似；
24、当所述相关系数小于所述相似度阈值时，判定所述组织结构反射信号与所述参考信号不相似。
25、优选的，所述相似性判断的依据包括峰值位置、频率分布和振幅中的一种或多种。
26、优选的，当所述初判断结果为判断所述皮肤存在皮肤屏障破损时，将所述皮肤的皮肤屏障破损等级记为低级；
27、此时，对所述皮肤的水分含量反射信号和生物分子振动特征反射信号进行分析，对所述皮肤的皮肤屏障破损等级进行修正，确定所述皮肤的最终皮肤屏障破损等级，包括：
28、获取所述皮肤的所述水分含量反射信号和所述生物分子振动特征反射信号，并将所述水分含量反射信号和所述生物分子振动特征反射信号进行量化，获得水分含量量化值和生物分子振动特征量化值；
29、预先设定水分含量参考值和生物分子振动特征参考值；
30、将所述水分含量参考值与所述水分含量量化值进行比对，将所述生物分子振动特征参考值与所述生物分子振动特征量化值进行比对，根据比对结果确定所述皮肤的最终皮肤屏障破损等级。
31、优选的，在将所述水分含量参考值与所述水分含量量化值进行比对，将所述生物分子振动特征参考值与所述生物分子振动特征量化值进行比对，根据比对结果确定所述所述皮肤的皮肤屏障破损等级时，包括：
32、当a≥b，且c≥d时，所述皮肤的最终屏障破损等级为低级；
33、当a≥b，且c＜d时，所述皮肤的最终屏障破损等级为中级；
34、当a＜b，且c≥d时，所述皮肤的最终屏障破损等级为中级；
35、当a＜b，且c＜d时，所述皮肤的最终屏障破损等级为高级；
36、其中，a表示所述水分含量参考值，b表示所述水分含量量化值，c表示生物分子振动特征参考值，d表示生物分子振动特征量化值。
37、优选的，当所述初判断结果为判断所述皮肤存在皮肤屏障破损时，所述湿度传感器检测并获取实时空气湿度，并根据所述实时空气湿度对所述水分含量量化值进行修正，获得修正水分含量量化值。
38、优选的，当所述初判断结果为判断所述皮肤存在皮肤屏障破损时，所述湿度传感器检测并获取实时空气湿度，并根据所述实时空气湿度对所述水分含量量化值进行修正，获得修正水分含量量化值，包括：
39、所述算法模块预先设定空气湿度阈值，当所述实时空气湿度大于所述空气湿度阈值时，利用以下公式对所述水分含量量化值进行修正，获得修正水分含量量化值：
40、
41、其中，b0表示所述修正水分含量量化值，e表示所述实时空气湿度值。
42、与现有技术相比，其有益效果在于：
43、本专利技术公开一种基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统。
44、首先，通过使用太赫兹脉冲信号与皮肤作用产生的反射信号，可以准确地分析皮肤的屏障破损情况。这种分析方法不仅快速而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，包括太赫兹脉冲信号发射器、接收器、控制模块和显示模块；其中，
2.根据权利要求1所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述皮肤屏障破损检测系统还包括湿度传感器；
3.根据权利要求2所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述控制模块包括用于识别和分析所述反射信号的算法模块；
4.根据权利要求3所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述算法模块还用于对原始的所述反射信号进行预处理；所述预处理包括滤波和去噪；
5.根据权利要求4所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述反射信号包括水分含量反射信号和组织结构反射信号和生物分子振动特征反射信号。
6.根据权利要求5所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述算法模块根据所述组织结构反射信号对所述皮肤是否存在皮肤屏障破损进行初判断，具体为：
7.根据权利要求6所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系
8.根据权利要求7所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述相似性判断的依据包括峰值位置、频率分布和振幅中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，当所述初判断结果为判断所述皮肤存在皮肤屏障破损时，将所述皮肤的皮肤屏障破损等级记为低级；
10.根据权利要求9所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，在将所述水分含量参考值与所述水分含量量化值进行比对，将所述生物分子振动特征参考值与所述生物分子振动特征量化值进行比对，根据比对结果确定所述所述皮肤的皮肤屏障破损等级时，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，包括太赫兹脉冲信号发射器、接收器、控制模块和显示模块；其中，
2.根据权利要求1所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述皮肤屏障破损检测系统还包括湿度传感器；
3.根据权利要求2所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述控制模块包括用于识别和分析所述反射信号的算法模块；
4.根据权利要求3所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述算法模块还用于对原始的所述反射信号进行预处理；所述预处理包括滤波和去噪；
5.根据权利要求4所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述反射信号包括水分含量反射信号和组织结构反射信号和生物分子振动特征反射信号。
6.根据权利要求5所述的基于太赫兹时域光谱的皮肤屏障破损检测系统，其特征在于，所述算法模块根据所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张逸竹，齐济，胡立志，黄俊凯，曲秋红，李萌，何明霞，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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