[发明专利]一种血糖光声无损检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种血糖光声无损检测装置及方法，包括光源激发单元、被测组织、超声传感器和数据处理控制单元构成。本发明采用多波长联合激发来对血糖成分进行光声检测，不仅可以一次性激发得到多个波长下的光声幅值，还可以有选择性地控制不同数量的光源组合进行联合激发。并且，采用不同血糖特征波长的多个激光二极管来作为激发光源，可以使得整个血糖光声检测装置体积小巧，有利于装置的便携化设计。相比与其他类型的光声检测装置和方法，本发明公开的一种血糖光声无损检测装置及方法，适用性更强、功能更完整，便于携带。

技术领域

本发明属于生物医疗检测技术领域，具体涉及一种血糖光声无损检测装置及方法。

背景技术

目前，尚无完全治愈糖尿病的方法和特效药，只有依靠对血糖值进行监测，然后依靠血糖值来增减药量从而达到稳定体内血糖值。因此，血糖的准确检测对于糖尿病患者而言至关重要。目前检测血糖的方法依然是采用针刺采血，然后利用生化分析仪器来对血糖值进行测定，这种方法得到的血糖值虽然较准确，但是，对于病情较重而需要频繁监测血糖值的糖尿病患者，却带来了巨大的经济和身心负担，并且频繁扎针使得创面难以愈合，从而又增加了二次感染的风险。因此，血糖无损检测是未来糖尿病血糖监测技术的必然发展趋势。目前，血糖无损检测技术中最具代表性的有光学检测方法，如：近/中红外光谱法、偏振光技术、光学相干层析术、拉曼光谱法等。由于这些纯光谱法受人体组织他组分干扰，如：水分、蛋白质等，光谱数据产生严重地重叠和混叠，使得血糖特征光谱信号提取困难，大大限制了纯光谱技术在血糖无损检测方面的进展。但是，光声技术兼具了光学高对比度和声学高分辨率的优点，利用探测声信号来代替探测光子信号，可以较好地克服组织散射光和他组分光谱混叠等带来的干扰，最终可以提高血糖检测的稳定性和准确性。但是，目前血糖光声检测大部分依然是对仿体和离体样本进行研究的，在体光声血糖检测的研究相对较少。同时，现在光声血糖检测都是以某一个固定波长来进行研究的，但是血糖光声信号特征波长到目前为止还没有完全确定，并且对于某一个固定波长而言，也存在着在这个波长上存在其他组分特征吸收产生的光声信号干扰的现象。因此，仅仅依靠单个波长的光声检测方式，无法满足复杂介质和影响因素众多的被测样品，尤其是人体组织。因此，必须寻求光声血糖无损检测的改进方法。

发明内容

本发明为解决血糖光声检测目前存在的技术问题，提供一种血糖光声无损检测装置及方法。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种血糖光声无损检测装置，包括光源激发单元、被测组织、超声传感器和数据处理控制单元，所述光源激发单元包括光源一、光源二、光源三、光源四、光源驱动器、光源耦合器、单模光纤、多模光纤、准直透镜和聚焦透镜构成；所述光源耦合器通过单模光纤分别与光源一、光源二、光源三、光源四连接，所述光源耦合器整合后的光通过多模光纤输出，由准直透镜准直和聚焦透镜聚焦后成为聚焦光斑；所述数据处理控制单元沿信号传输方向依次设置信号放大器、信号采集器、计算机和信号同步电路；所述信号同步电路输入端与计算机相连，所述信号同步电路输出端分别与信号放大器和信号采集器相连，用于将计算机的同步信号送至信号放大器和信号采集器，从而实现信号的同步放大和采集操作；所述光源驱动器输入端与数据处理控制单元中的计算机相连，所述光源驱动器输出端分别与光源一、光源二、光源三、光源四连接，其作用在于接收数据处理控制单元中的计算机的光源启动指令，来控制光源一、光源二、光源三、光源四的单个或多个光源的开启操作。

优选地，所述光源一、光源二、光源三、光源四为脉冲激光器，既可以为波长可调谐的脉冲激光器，也可以为固定波长的脉冲激光器，或频率调制的脉冲激光器。

优选地，所述被测组织为人体在体组织、离体组织或液态样本。若被测组织为人体在体组织或离体组织，可以直接用于检测；对于液态血液样本，需要利用透明容器(石英或玻璃材质的比色皿等)进行装载。

优选地，所述超声传感器为聚焦或非聚焦型超声探测器，用于探测被测组织中的血糖光声信号。

优选地，所述光源激发单元中光源的个数不少于2个。