一种基于有限波长法的混沌介质成分浓度光学检测装置及方法。装置：光源通过耦合光纤测头连接混沌介质，混沌介质通过耦合光纤测头连接分光滤光系统，分光滤光系统依次连接光电检测单元、单片机及显示屏。分光滤光系统是由半透半反棱镜和滤光片构成分出2、4、8…2n道光的分光滤光系统。方法中有限个波长的确定，采用胆红素基准波长处吸收信息去除皮肤背景和杂散光干扰，采用对胆红素浓度检测影响最大的血红蛋白和黑色素吸收相关的波长去除这些影响因素的影响；采用最佳光程长原理计算出胆红素光学检测时的最佳光程长，并用于光学测头的设计。本发明专利技术可更加准确、方便的测量出混沌介质中的某种成分的浓度，可实现混沌介质中成分浓度的无创、动态和连续检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混沌介质成分浓度的检测方法。特别是涉及一种。
技术介绍
应用光学方法进行人体内成分检测(如胆红素)主要基于从人体皮肤内部扩散反射回来的光带有皮肤组织成分的信息。人体皮肤组织是具有高散射特性和吸收特性的混沌介质，对于此类混沌介质中成分浓度的光学检测需要有针对性的考虑，检测方法的确定与检测系统的构建主要依据待检测物质及相关干扰因素的光学特性。以胆红素为例，胆红素(Bulirubin，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，不仅是一种内源性毒素，也是一种内源性抗氧化剂。胆红素的非正常代谢会引起一系列疾病，如色素型胆结石、高胆红素症以及黄疸等。为了便于更灵敏、实时地监测体内胆红素的浓度，为胆红素的研究提供可靠、准确的数据，人们在研究胆红素的过程中，逐渐建立、完善和发展起来一系列胆红素的定量分析方法。目前，临床主要采用有创的血清胆红素浓度检测方法，如重氮法、KHC3法、化学氧化法和氧化酶法，其具体检测原理如下。1)重氮试剂法重氮试剂法是历史最久、最为经典的方法，目前为止仍应用最广(刘军，王昌富.胆红素的检测方法及其与临床疾病的关系.中国康复理论与实践，2007，3，13(3) 273 274 ；杨荣伟，陈屹一，殷舟.4种总胆红素常规检测方法的比较.中国医学检验杂志，2005，4，6⑵144 146)，100多年来它曾有过无数个版本，但最流行的为J-G法和M-E 法。J-G法先利用重氮试剂与胆红素反应，随后在碱性条件下使产生的重氮胆红素变为绿色 (本来为红色)而导致了光谱的转移。M-E法在重氮胆红素生成后直接进行比色(红色)。 重氮法存在两点缺陷一是重氮试剂不稳定，它必须由亚硝酸钠和氨基苯磺酸临时生成，生成后最多只能储存2天；二是重氮试剂与结合胆红素即间胆(Be)和ο胆红素(Bo)的反应特异性不佳。针对上述缺点，100多年来本法虽然经过无数的改良，但至今仍无满意的结^ ο2)氧化酶法二十世纪八十年代初，研究者们(Kosaka A，Yamamoto C, Morishita Y, et al, Enzymatic determination of bilirubin fractions in serum, Clin Biochem,1987, 20(6) :451 458)从土壤中发现并分离出能产生胆红素氧化酶(BOX)的菌株。随后的研究发现，利用胆红素氧化酶，在特定条件下，可以分别测出总胆(TB)、直胆(DB)、σ胆红素 (Bo)以及结合胆红素(Be) (Kurosaka K, Senba S, Tsubota H, et al, A new enzymatic assay for selectively measuring conjugated bilirubin concentration in serum with use of bilirubin oxidase, Clin Chim Acta, 1998,269(2) : 125 136)，这为临床有选择性的测量提供了新的方法。氧化酶法测定胆红素具有简单、灵敏度高、特异性好的特点，且不受血清中其他生物分子的影响；缺点是试剂较昂贵，并受酶的稳定性、纯度等的影响。3)化学氧化法这类方法主要的有钒酸盐氧化法、亚硝酸钠氧化法(Kojma R，Sasayma Y， Koriyama K,et al,Measurement of serum bilirubin using sodium nitrite as unique oxidizing agent, Rinsho Kagaku(Nippon Rinsho Kagakkai),1997,26 (1) :22 30)、高碘酸氧化法等。因胆红素的四吡咯结构具有还原性，因此从理论上讲各种低分子的无机氧化剂和在一定条件下具有氧化性的各种过渡金属元素都可以氧化胆红素，引起450nm波长吸光度的下降，从而可用于胆红素的测定。此类方法优点是不受溶血、脂血等干扰物质的影响，与氧化酶法比较具有试剂价格低廉，精密度更高的优点，是目前临床检验室测定胆红素更佳的方法，但其实用性还有待进一步提高。4)其它有创的胆红素检测法KHC3法把样本中胆红素氧化成胆蓝素，通过测定其吸收峰700nm处吸光度的增加来计算出总胆红素的浓度(马佳，王毅超，经皮及血清检测胆红素含量在新生儿黄疸诊断中的比较，西南国防医药，2006，16(1) :51 52 ；何卫东，杨宝圩，蔡月真，KHC3法检测血清胆红素，国际检验医学杂志，2007，1，28 (1) 82 83)。甲酰胺法，血清中的σ胆红素经甲醇和甲酰胺等处理后能发生沉淀达到与未结合胆红素(Bu)等分离的目的，通过往沉淀物中加入甲酰胺和重氮试剂可使σ胆红素溶解并呈色，从而达到检测σ胆红素(Βσ)含量的目的(胡学章，检测δ胆红素的新法研究， 上海医学检验杂志，1991，6 (2) :73 75)。荧光法，胆红素在紫外光照射下，能发生π — η*跃迁，利于荧光的发射。用紫外光照射胆红素溶液，在特定波长附近能产生荧光，通过测量荧光强度可以知道胆红素的含量。荧光法具有诸多等优点，不过目前还只处于实验室研究阶段(王正工，鲁秀国，刘勋，荧光法测定胆红素的含量，东北师大学报，1990，8 (8) :95 99;杨培慧，郑志雯，蔡继业，胆红素与血红蛋白分子作用的发光光谱分析，发光学报，2004，25 (3) 247 251)。此外，研究者们还在开发并提出了许多其它的胆红素检测法，如高效液相色谱法 (HPLC)、毛细管胶束电动色谱法、抗胆红素单克隆抗体法和光纤传感器法(Liu X T, Hu J， Relationship between bilirubin free radical and formation of pigment gallstone, World J Gastroenterol,2002,8(3) 413 417 ；Okamural Y, Yamazakil Μ, Yamaguchi Τ, et al, Anti-bilirubin monoclonal antibody III， Preparation and properties of monoclonal antibodies to unconjugated bilirubin-Ix α , Biochimica et Biophysica Acta, 1991,1073(3) :538 542)等等。但是，传统的有创方法不仅给患者带来了生理上的痛苦，有可能造成感染的风险， 而且反复取血过程繁杂无法达到实时的监测。迄今，市场上已经广泛存在各种经皮胆红素测量装置。然而，由于精度较低，该装置仅适用于新生儿黄疸病的初次排查。主要原因是因为新生儿体内缺少干扰物如胡萝卜素，因此新生儿黄疸患者的皮下组织对460nm入射光的反射值随血清总胆红素的浓度增加而一致性减小，因而可使用460nm处的皮下组织的反射值来经皮测定新生儿血清总胆红素浓度。目前的测量装置大都以双波长检测方法为主，考虑血红蛋白在460nm处亦有强吸收值，故皮下组织中血红蛋白在460nm处对反射光谱也有显著影响，会干扰胆红素的经皮测量。同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋景英，龚启亮，徐可欣，
申请(专利权)人：天津大学，天津市先石光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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