一种非侵入式脊柱骨髓病变检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及医疗器械领域，特别设及一种非侵入式脊柱骨髓病变检测仪。
【背景技术】
[0002] 骨髓是骨内富含细胞的结缔组织，具有造血、产生凝血因子、免疫等重要功能。骨 髓病变包括肿瘤组织侵犯骨髓引起的骨髓浸润病变及炎症、外伤等疾病引起骨髓炎性渗出 水肿。其中多发性骨髓瘤(MM)是一种恶性浆细胞病，其肿瘤细胞起源于骨髓中浆细胞的异 常增殖，而浆细胞是B淋己细胞发育到最终功能阶段的细胞。因此多发性骨髓瘤可W归到B 淋己细胞淋己瘤的范围。目前WK)将其归为B细胞淋己瘤的一种，称为浆细胞骨髓瘤/浆细胞 瘤。其特征为骨髓浆细胞异常增生伴有单克隆免疫球蛋白或轻链(M蛋白）过度生成，极少数 患者可W是不产生Μ蛋白的未分泌型MM。多发性骨髓瘤常伴有多发性溶骨性损害、高巧血 症、贫血、肾脏损害。由于正常免疫球蛋白的生成受抑，因此容易出现各种细菌性感染。发病 率估计为2~3/10万，男女比例为1.6:1，大多患者年龄>40岁。同时ΜΜ是西方世界中第二最 常诊断的血液学恶性肿瘤，仅在美国年发病率为约15000新病例，并且考虑所有肿瘤时，ΜΜ 是第十四位的癌症死亡原因。不幸的是，目前ΜΜ被视为无法治愈的疾病并且ΜΜ患者开始治 疗W后的平均生存周期约为3年，5年生存率为10%左右，10年W上的生存率为3-5%左右， 所W早期的诊断异常重要。
[0003] 经查阅现有的临床诊断脊柱骨髓病变的方法有：（1)骨髓活检，通过骨髓穿刺抽取 骨髓液样本，通过分析骨髓组织中的增生程度、浆细胞浸润程度及增殖方式等对脊柱骨髓 病变进行诊断，但运种有创的诊断方法对病人来讲十分痛苦，且很难连续进行诊断确认，同 时骨穿部位较为盲目而有失败和误诊的可能性，作为疗效评价手段，多次反复进行并不易 为患者所接受。（2)X、CT、和MRI观察脊髓影像来诊断脊柱骨髓病变，虽然此方法为无创，但 价格十分昂贵，成本太高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非侵入式脊柱骨髓病变检测 仪，通过采用红外光非侵入检测的方式，实现对脊柱骨髓病变的诊断，且有效避免了其他诊 断方法给患者带来的痛苦。
[0005] 本发明的技术方案为:一种非侵入式脊柱骨髓病变检测仪，包括:探头模块、光源 驱动模块、通道选择模块、数据处理模块、主控模块、供电模块W及存储模块；
[0006] 所述探头模块包括用于分时发射一种及一种W上波长光的一个及一个W上光源， W及设置在光源周围的探测器，所述探测器用于探测待测部位传输回来的信号；
[0007] 所述光源驱动模块与主控模块相连，在主控模块的控制下驱动光源点亮或焰灭； [000引所述通道选择模块与主控模块相连，在主控模块的控制下选择探测器；
[0009]所述数据处理模块与探测器相连，用于将探测器接收的信号转换为数字信号，并 将该数字信号传输给主控模块；
[0010] 所述主控模块将该数字信号进行数据处理，将处理后的数据传输给存储模块进行 存储，同时通过有线或无线的方式将处理后的数据传输给外部设备；
[0011] 所述供电模块用于对探头模块、光源驱动、通道选择模块、数据处理模块、主控模 块W及存储模块供电。
[0012] 进一步地，所述探头包括用于分时发射四种不同波长光的一个及一个W上光源； 所述四种不同波长光的波长范围分别为：600nm~700nm、700nm~800nm、800nm~900加1、 900nm~lOOOnm。
[0013] 进一步地，所述光源和探测器呈W光源为中屯、，探测器围绕光源的十字型布局;或 者，W光源为中屯、，探测器围绕光源的环绕型布局;或者，W探测器为中屯、，光源围绕探测器 的十字型布局;或者，W探测器为中屯、，光源围绕探测器环绕型布局。
[0014] 进一步地，所述探测器为光敏探测器，所述探测器至少为一个。
[001引进一步地，所述探测器中屯、与光源中屯、间的距离范围为20mm~40mm。
[0016] 进一步地，所述数据处理模块包括放大单元、滤波单元W及模数转换单元，用于将 探测器接收的信号通过放大单元进行放大处理，然后通过滤波单元进行滤波处理，再通过 模数转换单元得到数字信号，并将该数字信号传输给主控模块。
[0017] 进一步地，所述供电模块包括两种电源模式，一种为用于固定诊断的有线电源模 式，另一为用于移动诊断的移动电源模式。
[001引进一步地，探头模块采用柔性材料制作，所述光源和探测器嵌入柔性材料。
[0019] 进一步地，所述数据处理过程具体为:探测器测量得到初始光强I。，透射光强I，根 据Beer-Lambed定律，得到光密度0. D，根据如下公式计算待测物质的物质量浓度C:
[0020]
[0021] 其中，λ功波长、ε为光系数、1为光路径长度。
[0022] 本发明的有益效果为:本发明的一种非侵入式脊髓病变检测仪，采用近红外光技 术通过探测器将携带脊髓信息的光信号转化为电信号，再通过信号处理，测得数据，通过修 正的Beer-Lamb&rt定律，得到脊髓中的血液动力学参数，从而对脊柱骨髓病变进行诊断。本 发明的检测仪无创、可连续诊断、价格低廉、诊断迅速且可靠性极高，适合对脊柱骨髓病变 的诊断，且有效避免了其他诊断方法给患者带来的痛苦。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明的一种非侵入式脊髓病变检测仪结构系统框图。
[0024] 图2为本发明提供的单个光源与多个光敏探测器十字形探头布局图。
[0025] 图3为本发明提供的单个光源与多个光敏探测器圆形探头布局图。
[0026] 图4为本发明提供的单光源与成对的多个光敏探测器十字形探头布局图。
[0027] 图5为本发明提供的单光源与成对的多个光敏探测器圆形探头布局图。
[0028] 图6为本发明提供的多光源与单光敏探测器圆形探头布局图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图及【具体实施方式】对本发明方案做进一步详细描述。
[0030] 如图1所示，为本发明的一种非侵入式脊柱骨髓病变检测仪，包括:探头模块、光源 驱动模块、通道选择模块、数据处理模块、主控模块、供电模块W及存储模块。
[0031] 所述探头模块包括用于分时发射一种及一种W上波长光的一个及一个W上光源， W及设置在光源周围的探测器，所述探测器用于探测待测部位传输回来的信号。
[0032] 探头与光源的布局与后续的数据处理相关，可W是如图2所示的，W单个光源为中 屯、，多个探测器围绕光源的十字型布局；或者，如图3所示的，一旦个光源为中屯、，多个探头 围绕光源的环绕型布局；或者，如图4所示，一旦个光源为中屯、，成对的多个探测器围绕光源 的十字型布局;或者，如图5所示的，W单个光源为中屯、，成对的多个探测器围绕的环绕型布 局；或者，如图6所示，W探测器为中屯、，多个光源围绕探测器的环绕型布局。图2、图3、图4、 图5、图6仅用于说明本发明的
【发明内容】
，本发明的探头模块结构布局不局限于图2、图3、图 4、图5、图6的形式。所述光源中屯、与所述的光敏探测器中屯、之间的距离为25mm~40mm;光源 所包含的所有波长，在600nm-980nm范围，典型的波长组合至少包括一个波长在700nm-800nm，一个波长在800nm-900nm，光源包含的各波长光能够分别被光源驱动模块驱动控制 按照所设定时序点亮或焰灭，光敏探测器的最小响应度要满足能探测到光源低功率下的光 功率信号，例如0PT101。
[0033] 探头模块由柔性材料制作，W减缓对脊柱造成压力，将光源和探测器嵌入柔性材 料，在测量时光源和探测器不与皮肤接触，增强舒适感。
[0034] 所述光源驱动模块与主控