专利名称：用于预测受试者的血流参数的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于预测受试者的血流参数的装置和方法。本发明尤其适于，但不限于预测个体的糖化血红蛋白(HbAlc)水平。
背景技术：
本发明背景技术的以下讨论旨在有助于对本发明的理解。然而，应当意识到，所述讨论不是确认或承认任意提到的材料是在本发明的优先权日前已经出版、已知或成为公知常识的一部分。个体血流中的红血球包括血红蛋白，所述血红蛋白在血液中与葡萄糖结合以形成糖化血红蛋白(HbAlc)。葡萄糖与血红蛋白结合的反应通常在10周的期间发生。葡萄糖水平与HbAlc之间存在相关性，典型地，血液中葡萄糖水平越高，则HbAlc的百分比越高。由于红血球在被替换前通常能存活8-12周，所以测量血流中的HbAlc水平提供了个体身体中的葡萄糖水平的指示。更重要的是，可以预测过去的8-12周的时间段中对个体血液葡萄糖的控制的“精确度”，所述“精确度”是独立的且不同于任意时间点的葡萄糖的水平。通常，在人类中，普通非糖尿病人的HbAlc水平是3.5-5.5%。对于糖尿病受试者来说，6.5%的HbAlc水平仍然被认为是处于控制之下的。如果受试者的HbAlc水平约为7.0%，则表示不是非最理想的控制，并且8.0%是不可接受的。
除提供受试者的血流中的葡萄糖的指示之外，HbAlc水平的预测和控制同样强烈地与诸如糖尿病之类的病导致的中风、心脏病发作和肾衰竭中的疗效共同相关。在很多国家，已经将HbAlc设定为治疗目标，并且监控HbAlc水平以提供受试者的葡萄糖水平是否合适地处于控制之下的指示。然而，借助于侵入式的分析来进行监控，在所述侵入式的分析中，从个体取得血液样本。当前不存在用于受试者的非侵入式检测以及HbAlc水平的预测的综合方法，此夕卜，在没有每个受试者个体之间所需要的一些校准形式的情况下，不存在能够预测受试者中的HbAlc水平的装置。特别是，存在用于更多的可预测的测试的需要，所述可预测的测试对于诸如糖尿病之类的疾病的诊断为大家所公知，而这些疾病正逐渐地变公认的问题。本发明提供了一种用于分析个体血液中的参数的可靠的非侵入式方法，并且进一步地消除了许多现有技术的弊端。
发明内容
除非表明为相反的，术语“包括”，“包含”及其类似物在本文中自始至终应被理解为包含的且不是排他的。根据本发明的第一方面，存在一种用于预测受试者血流中的参数的装置，所述装置包括:激光二极管源，其被布置成发射至少两种不同波长的光；第一光学接收器，其被布置成接收受试者不存在于其中的两种不同波长的入射光；第二光学接收器，其被布置成当受试者所要求的部分存在时接收两种不同波长的透射或漫反射的光；以及处理器，用于针对所述至少两种不同波长的每一种来计算所接收的透射或漫反射的光与入射光的强度的比率，以提供受试者血流中的参数的指示。其中，将要预测的参数是糖化血红蛋白(HbAlc)的水平，在正好存在两种波长的情况下根据以下公式来计算受试者血流中的参数的指示:
权利要求
1.一种用于预测受试者的血流中的参数的装置，包括: 激光二极管源，被布置成发射至少两种不同波长的光； 第一光学接收器，被布置成在不存在所述受试者的情况下接收所述至少两种不同波长的入射光； 第二光学接收器，被布置成在存在所述受试者的期望部位的情况下接收所述至少两种不同波长的透射光；以及 处理器，用于针对所述至少两种不同波长中的每一种，计算所接收的透射或漫反射的光与入射光的强度的比率，以提供所述受试者的所述血流中的所述参数的指示。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少两种不同的光波长是红外波长，所述红外波长是通过识别所述红外波长对于所述参数的响应而获得的傅立叶变换红外(FTIR)光谱上的吸收峰和吸收谷来选择的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，将要预测的所述参数是糖化血红蛋白(HbAlc)的水平。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，在正好存在两种波长的情况下根据以下公式来计算所述受试者的所述血流中的所述参数的所述指示:
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少两种不同波长中的一种在1650至1660纳米之间，并且所述至少两种不同波长中的另一种在1680至1700纳米之间。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一光学接收器包括光学透镜对，并且所述第二光学接收器包括光学探针。
7.一种光学探针，其用于根据权利要求5所述的用于预测受试者的血流中的参数的装置中，所述光学探针包括输入光纤和多个采集光纤；其中所述多个采集光纤中的每一个采集光纤与所述输入光纤之间的距离在0.5毫米至2毫米之间。
8.根据权利要求7所述的光学探针，其中，所述光学探针是圆盘形的，所述输入光纤位于中心并且所述采集光纤位于所述光学探针的周围。
9.一种用于预测受试者的血流中的参数的方法，包括以下步骤: a.从激光二极管源发射至少两种不同光波长； b.在不存在所述受试者的情况下从第一光学接收器接收所述至少两种不同光波长的入射光； c.在存在所述受试者的期望部位的情况下，从第二光学接收器接收所述至少两种不同光波长的透射或漫反射的光； d.针对所述至少两种不同波长中的每一种波长，计算所接收的透射或漫反射的光与入射光的强度的比率，以提供所述受试者的所述血流中的所述参数的指示。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少两种不同光波长是红外波长，所述红外波长是通过识别所述红外波长对于所述参数的响应而获得的傅立叶变换红外(FTIR)光谱上的吸收峰和吸收谷来选择的。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，将要预测的所述参数是糖化血红蛋白(HbAlc)的水平。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在正好存在两种波长的情况下根据以下公式来计算所述血流中的所述参数的所述指示:
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少两种不同波长中的一种在1650至1660纳米之间，并且所述至少两种不同波长中的另一种在1680至1700纳米之间。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一光学接收器包括光学透镜对，并且所述第二光学接收器包括光学探针。
15.一种用于预测受试者的血流中的参数的工具包，包括一个或多个根据权利要求1至5所述的装置，以及根据权利要求8至14所述的用于使用所述装置的一组指令。
全文摘要
本发明公开了一种用于预测受试者的血流中的参数的装置和方法，所述装置包括激光二极管源，被布置成发射至少两种不同波长的光；第一光学接收器，被布置成在没有受试者的情况下接收所述至少两种不同波长的入射光；第二光学接收器，被布置成在存在所述受试者的期望部位的情况下接收所述至少两种不同波长的透射或漫反射的光；以及处理器，用于计算针对所述至少两种不同波长中的每一种，所接收的透射或漫反射的光与入射光的强度的比率，以提供所述受试者的所述血流中的所述参数的指示。所述装置和方法尤其适于测量个体中的HbAlc。
文档编号A61B5/1455GK103140169SQ201180040322
公开日2013年6月5日 申请日期2011年7月7日 优先权日2010年7月8日
发明者C·M·丁, J·H·姚, X·张 申请人:格路寇斯特斯系统私人有限公司