[实用新型]一种光散射法无创伤血液检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，具体涉及一种无创伤检测装置，特别是一种光散射法无创伤血红素检测装置，主要疾病诊断、生命科学、生理监控、血红蛋白、血液研究、分析仪器等领域中的血红素浓度检测。

背景技术

血红素是血红蛋白分子上的主要稳定结构，为血红蛋白、肌红蛋白等的辅基。分子式：C₃₄H₃₂N₄FeO₄。血液中正常值：男性介于13.5-17.5，女性介于12-16g/dl。如果超出正常范围，常见的症状包括：脱水、心肺疾病(例如慢性阻塞性肺病、心衰竭)、高山症、红血球过多症等。血红素和珠蛋白构成的缀合蛋白质，是脊椎动物血液的有色成分。其主要功能是运输氧，也有维持血液酸碱平衡的作用。血红素是含2价铁的卟啉化合物。铁有6个配位键，其中4个与血红素的环状结构相连，并与之处在同一平面中。另2个配位键中的一个与蛋白质部分相连，还有1个则连接氧。珠蛋白含有4个亚基(α2β2)，每个亚基连接1个血红素辅基。人和许多动物血红蛋白α链和β链的氨基酸序列已确定，也已用X射线衍射结构分析测定其四级结构。血红蛋白基因的点突变导致异常血红蛋白的产生。已发现数百种异常血红蛋白，其中只有一小部分引起疾病发生，最常见也最了解的疾病是镰刀形红细胞贫血病。血红素浓度检测在疾病诊断、生命科学、生理监控、血红蛋白、血液研究、分析仪器等领域中具有意义，得到了广泛的关注。

在先技术中，存在血红素浓度检测技术，医疗诊断系统中通常使用生化分析仪进行血红素浓度检测，但是生化分析仪系统复杂、需要进创伤性采血，并且在实际检测中需要对被检测试样进行预处理。为克服生化分析仪系统体积大、结构复杂、使用不便利等不足，便携式分析仪器被发明出现，例如手持式血红素检测仪，参见型号为CYHB的检测仪，此技术具有一定的优点，与生化分析仪相比具有体积小、重量轻、便于携带等特点，但是，存在本质不足，与现有生化分析仪技术类似，在线技术中的手持式血红素检测仪，仍然需要进行采血，仍然是有创伤型血红素检测。基于创伤性采取被检测试样的血红素检测技术，不仅具有创伤性动作，也存在采样过程中感染的可能，并且采样用材料均为一次性使用，存在资源浪费和二次污染风险。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种光散射法无创伤血红素检测装置，具有系统结构简单、基于光学散射法、无需非采样、在线原位监测、无创伤、无感染风险、灵敏度高等特点。

一种光散射法无创伤血液检测装置，包括：控制处理单元、光源和光电探测器，所述的控制处理单元与所述的光源之间设有用于调节所述光源工作频率的电学调制模块，所述光源的光束出射方向设有用于固定被测物的弧面检测罩；所述光源出射光束入射至所述被测物后形成散射光，在所述散射光出射方向上设有用于探测所述散射光的光电探测器，所述的光电探测器通过调制解调模块与所述的控制处理单元连接。

上述技术方案中，主要利用了光学散射原理。总体来说，控制处理器和电学调制模块用以调制光源的出光频率，使光源的出射出射光束以一定频率间隔出射；经调制的光源出射光束入射至固定在探测罩上的被测物(如拇指)，光束进入被测物的皮下组织，皮下组织血管中的血红素与入射光束存在吸收性相互作用，发生散射效应，形成的散射光被光电传感器探测到，光电探测器将探测到散射光强度信息转换为电信号并传输至电子解调模块解调，经过电子解调模块解调出散射光强度，传到中央处理部件得到血红素浓度含量信息从而完成整个血红素的检测过程。

作为优选，所述的光源与所述的检测罩之间设有用于将所述光源出射光束会聚至所述被测物的会聚透镜。为了实现血红素含量检测，光源出射光束入射至被测物并与被测物皮下组织中的血红素发生散射效应，并通过探测散射光信息间接检测出血红素含量。在光源出射光路上设置会聚透镜可以将出射光束会聚至被测物的皮下组织，入射光束的能量集中于皮下组织、更容易与皮下组织中血红素发生散射相应，从而使散射效应更明显，最终增强探测灵敏度，提高整个过程的检测精度。

作为优选，所述的检测罩与所述的光电探测器之间设有用于将所述散射光会聚至所述光电探测器的探测透镜。因入射光与被测物皮下组织中的血红素发生散射效应所形成的散射光方向的无序性，使得散射光的光强较小，在散射光出射方向设置会聚透镜并将散射光会聚至光电探测器的光电探头，可以使光电探测器的更容易探测到散射光信息。