一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置及检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置及检测方法，本发明的装置包括能发射近红外光到待测局部脑组织表面、并探测从待测局部脑组织表面反射回来的光强的光学探头，以及控制所述光学探头发射、获取光学信号的控制器。本发明选用多波长光源，使用连续波，价格低、信号稳定、方法易实现，可快速普及，采用普通光敏探测器，既保障了较高的测量灵敏度，又大大提高了仪器的便携性；本发明可以无创、实时、快速、准确地检测生物组织的血氧饱和度绝对值，从而准确反映出病变区域与正常区域的差异，或者反映病人与正常人之间的差异。
【专利说明】一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医学工程【技术领域】，具体是一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]测量脑组织血氧饱和度的浓度，并观察其随时间变化的规律，有助于了解脑疾病患者及手术过程中的患者局部脑组织血氧饱和度的绝对值浓度，为医生的诊断提供依据。
[0003]目前，研究人员一般利用光学方法对人体组织血氧饱和度的参数进行无创检测。在使用近红外光谱方法检测人体组织氧的技术发明专利中，中国发明专利200310113534.7提出的吸氧刺激下新生儿脑部 局部组织氧饱和度的检测方法，是对新生儿的局部脑组织在吸氧刺激下的血氧饱和度变化的相对量测量，不能进行绝对量测量，因此不能反映病人与正常人之间的差异，或者病变区域与正常区域的差异。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置及检测方法，无创、实时地检测生物组织的血氧饱和度绝对值，从而正确反映生物体病变区域与正常区域的差异。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，包括能发射红外光到待测局部脑组织表面、并探测从待测局部脑组织表面反射回来的光强的光学探头，以及控制所述光学探头获取光学信号的控制器。
[0006]本发明的光学探头包括一个以上可发出至少两种波长近红外光的光源和设置在所述光源周围的一个以上探测通道，所述探测通道包括两个以上光敏探测器。
[0007]本发明的光学探头可以采用一个可发出至少三种波长近红外光的光源，所述光源中心点与所述光敏探测器中心点之间的距离为2.5cm~4.5cm ;同一探测通道上相邻的两个光敏探测器的中心点之间的距离不超过Icm ;同一探测通道上相邻的两个光敏探测器的中心点与光源中心点之间的两根连线的夹角α的取值范围为0〈α〈13.5°。
[0008]所述光敏通道可以采用两个光敏探测器，两个光敏探测器的中心点与光源中心点之间的两根连线的夹角α的取值范围为4.9°〈α〈9.5°。
[0009]所述光敏通道还可以采用三个光敏探测器，相邻两个光敏探测器的中心点与光源中心点之间的连线的两个夹角取值范围均为O~6°。
[0010]本发明的光学探头也可以采用两个以上至少可发出两种波长近红外光的光源，相邻两个光源中心点之间的距离不超过1cm。
[0011]本发明的光学探头可以是四个均匀分布在同一条直线上的光源和两组分布在所述光源所在直线上下两侧的探测通道，每组探测通道包括五个均匀分布的探测通道，相邻的两个光源之间共用该两个光源之间的两个探测通道。
[0012]本发明还提供了一种上述装置检测血氧饱和度绝对量的方法，该方法为:[0013]I)光源照射到待测局部脑组织表面，利用下式计算光密度OD:
[0014]
【权利要求】
1.一种局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，包括能发射近红外光到待测局部脑组织表面、并探测从待测局部脑组织表面反射回来的光强的光学探头，以及控制所述光学探头发射、获取光学信号的控制器。
2.根据权利要求1所述的局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，所述光学探头包括一个以上可发出至少两种波长近红外光的光源和设置在所述光源周围的一个以上探测通道，所述探测通道包括两个以上光敏探测器。
3.根据权利要求2所述的局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，所述光学探头包括一个可发出至少两种波长近红外光的光源，所述光源中心点与所述光敏探测器中心点之间的距离为2.5cm~4.5cm ;同一探测通道上相邻的两个光敏探测器的中心点之间的距离不超过Icm ;同一探测通道上相邻的两个光敏探测器的中心点与光源中心点之间的两根连线的夹角α的取值范围为0〈α〈13.5°。
4.根据权利要求3所述的局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，所述光敏通道包括两个光敏探测器；所述夹角α的取值范围为4.9°〈α〈9.5°。
5.根据权利要求4所述的局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，所述光敏通道包括三个光敏探测器，相邻两个光敏探测器的中心点与光源中心点之间的连线的两个夹角取值范围均为O~6°。
6.根据权利要求2所述的局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，所述光学探头包括两个以上至少可发出两种波长近红外光的光源，相邻两个光源中心点之间的距离不超过1cm。
7.根据权利要求2所述的局部脑组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于，所述光学探头包括四个均匀分布在同一条直线上的光源和两组分布在所述光源所在直线上下两侧的探测通道，每组探测通道包括五个均匀分布的探测通道，相邻的两个光源之间共用该两个光源之间的两个探测通道。
8.一种利用权利要求2~7之一所述的装置检测局部脑组织血氧饱和度绝对量的方法，其特征在于，该方法为: 1)光源照射到待测局部脑组织表面，利用下式计算光密度OD:
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，若所述间距个数为两个，则直接连接两个间距对应的光密度点画直线，求出该直线的斜率；若间距个数大于2，用最小二乘估计方法拟合光密度随间距的变化的拟合直线，进而得到该拟合直线的斜率。
【文档编号】A61B5/1455GK103735273SQ201310726021
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】李婷, 赵越, 孙云龙, 李凯 申请人:电子科技大学