[发明专利]太赫兹光谱定量检测血液中血脂含量的分析方法

说明书

本发明涉及一种太赫兹光谱定量检测血液中血脂含量的分析方法，将多组实际血液的太赫兹光谱吸收系数曲线与现阶段医院鉴定血脂的组分浓度和组分种类参数一一对应起来，结合得到的甘油三酯和胆固醇纯品太赫兹时域光谱建立太赫兹血脂参数数据库,以此确定SVR回归模型的参数，并对SVR回归模型进行训练，训练后得到支持向量和对应权值,用训练后的支持向量及对应权值对作为未知血液样本进行检验。该方法突破了现阶段传统用生物化学分析仪测验血液脂质时间过长的局限，也解决了目前太赫兹波受水吸收过多影响信号探测的问题。本方法用于检测血液中血脂含量正确率达到99%以上。方便有效地检测出血液血脂含量，以方便医生的诊断以及患者的治疗。

技术领域

本发明涉及一种太赫兹光谱应用技术，特别涉及一种太赫兹光谱定量检测血液中血脂含量的分析方法。

背景技术

当前医院血液脂质临床测验常用方法主要用生物化学分析仪，分析的物质主要就是胆固醇、甘油三脂等。因为医院血脂分析需要添加相应的化学试剂，导致血脂分析存在一些不足。首先，其分析周期比较长。如上海华山医院的卓越400/450全自动生化分析仪，测速为400测试/小时。生物化学仪器仅化学反应就需要耗时较长，并且还有添加试剂、试剂处置等步骤。另外,这还会增加长期检测的成本。

太赫兹是频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，其波段位于微波与红外之间，具有丰富的科学意义和广阔的应用前景。太赫兹技术一个显著的特点是它的安全性，太赫兹光子的能量只有毫电子伏特，不会因为电离而破坏被测物质。这一特点使得太赫兹波在针对旅客身体的安全检查，以及对生物样品进行活体检测等应用中尤其重要。太赫兹波在生物医学领域上的应用也具有很大的新引力，可以用于皮肤癌、乳腺癌的诊断和治疗，DNA的探测等。太赫兹波的光子能量与有机分子的振动和转动所需要的跃迁能量基本相同，因此有机分子的振动和转动跃迁、分子之间的相互作用、以及晶格振动等都位于该波段。这些不同类型的振动模式包含丰富的物质结构信息，为研究物质的化学结构和物理性能提供了一种新的有效途径。

血浆中水的含量约占血浆总量的91％-92％，而水对太赫兹波有很强烈的吸收，导致目前太赫兹波无法用于直接检测血浆的光谱特性。

发明内容

本发明是针对传统用生物化学分析仪测验人体血液脂质时间过长的问题，提出了一种太赫兹光谱定量检测血液中血脂含量的分析方法，建立血脂参数支持向量及对应权值，快速进行血液血脂含量检测。

本发明的技术方案为：一种太赫兹光谱定量检测血液中血脂含量的分析方法，具有包括如下步骤：

1)将血脂含量物质做成样品，用太赫兹时域光谱系统扫描样品并获得每个样品的时域信号；所述样品选择纯品甘油三酯和胆固醇颗粒分别与定量的PE粉混合进行压片而成；

2)对从医院得到的血液样本进行富集处理,用太赫兹时域光谱系统扫描并获得血液样本的时域信号；

3)对步骤1)和2)所得时域信号数据预处理，并得到每一个样品和样本的THz光谱吸收系数曲线；

4)将步骤3)得到的多组实际血液的太赫兹光谱吸收系数曲线与现阶段医院鉴定血脂的组分浓度和组分种类参数一一对应起来，结合步骤3)得到的甘油三酯和胆固醇纯品太赫兹光谱吸收系数曲线建立太赫兹血脂参数数据库；

5)将太赫兹血脂参数数据库一半作为训练集，另一半为检验集，确定支持向量机SVR回归模型的参数，用已知组分浓度和组分种类的血液样本和压片样品作为SVR回归模型的输入，进行训练，训练后得到支持向量和对应权值；然后用训练后的支持向量及对应权值对作为未知血液样本的检验集进行检验，得到血液的分析结果，验证训练后的支持向量及对应权值的精度。