基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪及检测方法_2

文档序号:9512207阅读:来源:国知局
设置在检测窗内。检测时,眼珠导引灯11在眼睛靠近鼻侧发出闪动的微光,以引导使用者的眼珠转向鼻侧,从而露出结膜及巩膜。
[0067]照明灯12用于对结膜及巩膜的血管进行照明,以便于摄像头能够清楚地拍摄图像。优选地,照明灯可采用LED灯,其通过发出漫射柔光,来照明结膜及巩膜血管。
[0068]摄像头13用于拍摄结膜及巩膜的血管图像,通常采用彩色数码摄像头。
[0069]血管识别与定位模块14用于根据所拍摄的血管图像中各血管的颜色与大小选定某一血管并定位其坐标,并将坐标信息传送至激光聚焦投射模块2。其中,选定血管的标准为:选择颜色最为鲜红且最粗的血管。
[0070]激光聚焦投射模块2包括激光器21、两个扫描振镜23和扫描振镜驱动器22。
[0071]其中,激光器21用于发射激光。优选地,可以米用半导体激光器。
[0072]扫描振镜驱动器22用于驱动扫描振镜。
[0073]两个扫描振镜23用于将激光器21所发射的激光在X和y方向上投射到所选定的血管上。
[0074]在实际使用时,扫描振镜驱动器在接收到定位后的血管坐标信息后,驱动两个扫描振镜,使激光器发射出的聚焦激光投射到所选定的血管上。优选地,本发明中采用波长为785nm,输出功率为l_5mW的半导体红外线激光。扫描振镜米用反射式扫描振镜。
[0075]信号检测分析模块3包括反射聚焦镜31、聚焦透镜32、滤光器33、拉曼光谱仪34和分析显示模块35。
[0076]反射聚焦镜31用于反射激光照射血管中血液所产生的散射光。
[0077]聚焦透镜32用于聚焦反射聚焦镜反射的散射光。
[0078]滤光器33用于将聚焦透镜聚焦过来的光中可能夹杂的入射光或其它杂散光滤除,而仅让散射光进入拉曼光谱仪。具体地,滤光器33只让波长大于入射光波长的光通过,而滤除掉所有其它的光。
[0079]拉曼光谱仪34用于检测聚焦后的散射光的拉曼散射光谱。
[0080]分析显示模块35用于根据拉曼光谱仪34的检测结果,比较拉曼散射光中对应血糖的谱峰与对应于血红素的谱峰的比值,从而根据预先获得的上述两个谱峰的比值与血糖关系的定标曲线确定血糖值,并将其显示出来。
[0081]在本发明的一个优选实施例中,反射聚焦镜上设置有三个小孔,分别用于通过眼珠导引灯、照明灯及摄像头和扫描振镜发出或接收的光。
[0082]参照图2和图3,本发明的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测方法包括以下步骤:
[0083]步骤S1、眼珠导引灯在眼睛靠近鼻侧发光,以引导使用者的眼珠转向鼻侧从而露出结膜及巩膜。
[0084]具体地,将眼球对准检测窗后,眼珠导引灯11所发出的光引导使用者的眼珠向鼻侧靠拢使得结膜与巩膜露出。其中,检测窗比人眼稍大并带有软性罩膜,以便在进行检测时能对准眼球并档住外部杂散光。
[0085]步骤S2、在照明灯12照明下,摄像头13拍摄结膜与巩膜的血管4的图像,血管识别与定位模块14根据图像中各血管的颜色与大小选定某一血管并定位其坐标,并将坐标信息传送至激光聚焦投射模块2。
[0086]其中,照明灯发出漫射柔光,用于照明结膜及巩膜血管。血管识别与定位模块根据结膜及巩膜图像中各血管的颜色与大小,从血管图像中显示的血管中选定颜色最为鲜红且最粗的血管,并确定其二维坐标。即选定血管的标准为:选择颜色最为鲜红且最粗的血管。
[0087]步骤S3、扫描振镜驱动器22接收到血管的坐标信息后,控制两个扫描振镜23将聚焦激光投射到该血管上。
[0088]具体地,血管识别与定位模块在确定血管坐标后即启动激光器并通过驱动一对扫描振镜按所定位的坐标转动,将激光器发出的激光反射到选定的血管上。
[0089]步骤S4、反射聚焦器31反射激光照射所选定血管中的血液后所产生的散射光,聚焦透镜32将反射来的散射光聚焦到滤光器33中。
[0090]步骤S5、滤光器33将聚焦过来的光中可能夹杂着的入射光或其它杂散光滤除后送入拉曼光谱仪34。
[0091]具体地,滤光器只让波长大于入射光波长的光进入拉曼光谱仪,而滤除掉所有其它的光。
[0092]步骤S6、拉曼光谱仪34检测散射光的拉曼散射光谱。
[0093]步骤S7、分析显示模块35分析比较拉曼散射光中对应血糖的谱峰与对应于血红素的谱峰两者的比值,再根据预先获得的两谱峰比值与血糖关系的定标曲线确定出血糖值,并将其显示出来,即完成血糖检测任务。
[0094]综上所述,本发明的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪及检测方法无须对病人取血,亦不需任何试纸等耗材,在对人体无损情况下自动智能快速对血糖进行直接实时准确检测和显示;由于检测无损且不会有不适感觉,故使用者可按需要多次反复进行,更利于对血糖的监测,控制病情的发展。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0095]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:包括依次相连的血管寻的模块、激光聚焦投射模块和信号检测分析模块; 所述血管寻的模块用于寻找并选定结膜或巩膜表面上的血管,并定位血管坐标; 所述激光聚焦投射模块用于根据所定位的血管坐标将激光聚焦投射到所选定血管中的血液上; 所述信号检测分析模块用于采集激光照射所选定血管中的血液产生的散射光,并根据检测到的散射光的拉曼散射光谱分析并显示出血糖值。2.根据权利要求1所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述血管寻的模块、所述激光聚焦投射模块和所述信号检测分析模块均置于箱体中,所述箱体一端开有一检测窗,所述检测窗在检测时对准眼珠。3.根据权利要求2所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述检测窗上带有罩膜,用于进行检测时档住外部杂散光。4.根据权利要求1所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述血管寻的模块包括眼珠导引灯、照明灯、摄像头和血管识别与定位模块; 所述眼珠导引灯用于引导使用者的眼珠向鼻侧靠拢而使结膜及巩膜露出; 所述照明灯用于对结膜及巩膜的血管进行照明; 所述摄像头用于拍摄结膜及巩膜的血管图像; 所述血管识别与定位模块用于根据所拍摄的血管图像中各血管的大小与颜色选定某一位于结膜或巩膜的血管并定位其坐标。5.根据权利要求4所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:选定血管的标准为:选择颜色最为鲜红且最粗的血管。6.根据权利要求1所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述激光聚焦投射模块包括激光器、两个扫描振镜和扫描振镜驱动器;所述扫描振镜驱动器在接收到选定的血管的坐标信息后,驱动所述两个扫描振镜,使所述激光器发射出的聚焦激光投射到所选定的血管上。7.根据权利要求6所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述激光器采用半导体激光器,发射出波长为785nm,输出功率为l_5mW的半导体红外线激光;所述扫描振镜米用反射式扫描振镜。8.根据权利要求1所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述信号检测分析模块包括反射聚焦镜、聚焦透镜、滤光器、拉曼光谱仪和分析显示模块; 所述反射聚焦镜用于反射激光照射血管中的血液产生的散射光; 所述聚焦透镜用于聚焦反射聚焦镜反射的散射光; 所述滤光器用于将聚焦透镜聚焦过来的光中可能夹杂的入射光或其它杂散光滤除; 所述拉曼光谱仪用于检测聚焦后的散射光的拉曼散射光谱; 所述分析显示模块用于根据所述拉曼光谱仪的检测结果,比较拉曼散射光中对应血糖的谱峰与对应于血红素的谱峰的比值,从而根据预先获得的上述两个谱峰的比值与血糖关系的定标曲线确定血糖值,并将其显示出来。9.根据权利要求8所述的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪,其特征在于:所述滤光器只通过波长大于入射光波长的光。10.一种基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1、眼珠导引灯在眼睛靠近鼻侧发光,以引导使用者的眼珠转向鼻侧从而露出结膜及巩膜; 步骤S2、在照明灯的照明下,摄像头拍摄结膜与巩膜的血管图像,血管识别与定位模块根据血管图像中各血管的颜色与大小选定某一血管并定位其坐标; 步骤S3、扫描振镜驱动器接收到选定的血管的坐标信息后,控制两个扫描振镜将聚焦激光投射到所述选定的血管上; 步骤S4、反射聚焦器反射激光照射所选定血管中的血液所产生的散射光,聚焦透镜将反射来的散射光聚焦到滤光器中; 步骤S5、滤光器将聚焦过来的光中可能夹杂着的入射光或其它杂散光滤除后送入拉曼光谱仪; 步骤S6、拉曼光谱仪检测散射光的拉曼散射光谱; 步骤S7、分析显示模块分析比较拉曼散射光中对应血糖的谱峰与对应于血红素的谱峰两者的比值,再根据预先获得的两谱峰比值与血糖关系的定标曲线确定出血糖值,并将其显示出来。
【专利摘要】本发明提供一种基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪及检测方法,包括依次相连的血管寻的模块、激光聚焦投射模块和信号检测分析模块;所述血管寻的模块用于寻找并选定结膜或巩膜表面上的血管,并定位血管坐标;所述激光聚焦投射模块用于根据所定位的血管坐标将激光聚焦投射到所选定血管中的血液上;所述信号检测分析模块用于采集激光照射所选定血管中的血液产生的散射光,并根据检测到的散射光的拉曼散射光谱分析并显示出血糖值。本发明的基于眼血管血液拉曼散射的无损血糖检测仪及检测方法无须对病人取血,亦不需任何试纸等耗材,在对人体无损情况下自动智能快速对血糖进行直接实时检测和显示;且可按需要多次反复进行,利于对血糖的监测。<b />
【IPC分类】A61B5/1455
【公开号】CN105266822
【申请号】CN201410229338
【发明人】黄耀熊, 查悦明
【申请人】普林斯顿医疗科技(珠海)有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年5月27日
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