專利名稱：體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，特別涉及一種用于對(duì)人體體液信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的醫(yī)療器械。
背景技術(shù)：
人體體液(包括血液)成分的變化能夠反映人體許多病癥；比如對(duì)于糖尿病病人來(lái)說(shuō)，血管內(nèi)血液的血流速度、血液黏稠度等動(dòng)力學(xué)參數(shù)和與糖尿病有關(guān)的血液生理信息參數(shù)均不同于常人。在糖尿病早期發(fā)現(xiàn)病變，可以控制病變，延緩糖尿病的發(fā)展，利于后期患者的治療。微血管是人體血液循環(huán)中最基層的結(jié)構(gòu)單位，占體內(nèi)血管的90%，微血流是時(shí)刻循環(huán)、變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，在糖尿病早期，微血流紊亂、微循環(huán)血液理化特性發(fā)生改變，導(dǎo)致糖代謝紊亂時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞損傷、紅細(xì)胞聚集性增強(qiáng)，使全血黏度增高、微循環(huán)障礙、組織缺氧，以上血液流變學(xué)異常是最終導(dǎo)致微血管病變發(fā)展的關(guān)鍵因素。而以上微血管參數(shù)的獲得，對(duì)于及早發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的微血管病變，預(yù)防和延緩其發(fā)生和發(fā)展尤為重要。然而，微血管病變過(guò)程需要具有動(dòng)態(tài)的檢測(cè)方法，才能夠全面準(zhǔn)確判斷微血管病變發(fā)生、發(fā)展；單一時(shí)間的采樣不能全面反應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的信息，而現(xiàn)有技術(shù)中，由于微血管的本身復(fù)雜多變的特性血液中有紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板、血清蛋白等多種成分，包括血流速度、方式、血液黏稠度等多種信息，單次抽血檢測(cè)不準(zhǔn)確，由于現(xiàn)有直接實(shí)時(shí)檢測(cè)血液信息的研究、分析方法及技術(shù)限制，目前尚無(wú)準(zhǔn)確的在體實(shí)時(shí)分析方法，無(wú)法認(rèn)識(shí)整體實(shí)時(shí)微血管流變學(xué)信息、病理生理狀態(tài)。對(duì)于微血管以上參數(shù)的獲得并無(wú)簡(jiǎn)單可行的方法。再比如，糖尿病晚期糖基化終末產(chǎn)物(Advanced Glycosylafion end Product, AGEs)升高，引起多種蛋白質(zhì)基因表達(dá)水平的改變，也是糖尿病的基本表現(xiàn)之一；微血管在糖尿病早期是否因?yàn)锳GEs存在引發(fā)病變，都是在糖尿病早期對(duì)其檢測(cè)和控制的依據(jù)。而現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于糖尿病、各種需要了解血液信息的檢測(cè)均采用靜脈抽血檢測(cè)血樣，靜脈抽血和快速指尖末梢血來(lái)檢測(cè)血糖等信息，缺陷是需要反復(fù)針刺采血，使患者感到痛苦和繁瑣。更重要的是，這些方法只能反映一天中幾個(gè)點(diǎn)的血糖，不但只能反映瞬間信息，存在著片面性、不準(zhǔn)確性，而且不能在早期微血管發(fā)生病變時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，耽誤控制和延緩的最佳時(shí)期。瞬間血糖值受運(yùn)動(dòng)、飲食、藥物、情緒波動(dòng)等諸多因素的影響，無(wú)法反映患者全面的"血糖譜"，也很難發(fā)現(xiàn)無(wú)癥狀的高血糖和低血糖。如果能對(duì)患者進(jìn)行無(wú)痛而又不間斷的持續(xù)血糖檢測(cè)，就能夠提示患者的血糖"全貌"，這對(duì)指導(dǎo)糖尿病的治療具有更加重要的意義。臨床中，體內(nèi)激素水平的檢測(cè)也是常用的檢測(cè)項(xiàng)目，但是，體內(nèi)許多激素均呈脈沖式分泌，有基礎(chǔ)分泌狀態(tài)，也會(huì)因緊張、受刺激等因素而升高，從而引起其濃度在外周血象中的波動(dòng)，單純的一次性采血樣不能反映體內(nèi)各種激素的真正水平，甚至可能造成錯(cuò)誤的檢驗(yàn)結(jié)果，給臨床診斷和治療帶來(lái)錯(cuò)誤的信息。還有很多與血液以外的體液成分有關(guān)的疾病，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的檢測(cè)，只能通過(guò)人工采集樣品進(jìn)行分次檢測(cè)，存在著片面性和間斷性，從而無(wú)法得出病癥的產(chǎn)生機(jī)制。
因此，需要一種能夠?qū)θ梭w體液實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)的裝置，對(duì)人體體液(包括血液)檢測(cè)，能夠動(dòng)態(tài)連續(xù)獲取患者的體液較為全面的信息；可適用于微血管內(nèi)血液參數(shù)的檢測(cè)，了解其產(chǎn)生病變的過(guò)程，從而利于早期預(yù)防和治療例如糖尿病等病癥，實(shí)時(shí)了解人體的病理生理狀態(tài)，也可用于各種需要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)的項(xiàng)目，比如血脂、血糖、激素水平、血液內(nèi)分子、蛋白等信息，對(duì)準(zhǔn)確診斷疾病、指導(dǎo)臨床治療具有較為重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于臨床，對(duì)人體體液(包括血液)檢測(cè)，能夠獲取患者的體液較為全面的信息；適用于微血管內(nèi)血液參數(shù)的檢測(cè)，了解其產(chǎn)生病變的過(guò)程，從而利于早期預(yù)防和治療例如糖尿病等病癥，實(shí)時(shí)了解人體的病理生理狀態(tài)，對(duì)指導(dǎo)臨床治療具有較為重要的意義。本發(fā)明的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括光纖傳感探頭，用于采集體液光譜信息，包括前端封閉的柔性管狀外殼和設(shè)置于柔性管狀外殼內(nèi)的接收光纖及發(fā)射光纖，所述接收光纖及發(fā)射光纖延伸出柔性管狀外殼尾端；所述發(fā)射光纖出射光端部與接收光纖入射光端部之間相對(duì)且設(shè)有過(guò)流通道，所述柔性管狀外殼與過(guò)流通道對(duì)應(yīng)設(shè)有橫向貫通口；光發(fā)送器，連接于發(fā)射光纖并提供所需光源；光譜分析儀，連接于接收光纖并接收光信號(hào)并進(jìn)行光譜分析進(jìn)行處理；信號(hào)處理單元，連接于光譜分析儀用于接收光譜信號(hào)并輸出信號(hào)處理結(jié)果。進(jìn)一步，發(fā)射光纖出射光端部與接收光纖入射光端部之間設(shè)有使發(fā)射光纖出射光聚焦于接收光纖入射光端部的透鏡組，所述透鏡組包括出射透鏡和入射透鏡，所述過(guò)流通道位于出射透鏡和入射透鏡之間；進(jìn)一步，所述接收光纖和發(fā)射光纖均通過(guò)適配器連接于光譜分析儀和光發(fā)送器；進(jìn)一步，還包括留置體，所述留置體外套于柔性管狀外殼，所述柔性管狀外殼的橫向貫通口延伸出留置體；進(jìn)一步，所述留置體為靜脈留置針結(jié)構(gòu)，所述過(guò)流通道和柔性管狀外殼的橫向貫通口共同組成孔狀通道；進(jìn)一步，所述過(guò)流通道和柔性管狀外殼的橫向貫通口共同組成開口狀通道；進(jìn)一步，還包括穿刺針，所述柔性管狀外殼內(nèi)套于穿刺針，所述穿刺針針壁設(shè)有與柔性管狀外殼的橫向貫通口相對(duì)的針體貫通孔，所述針體貫通孔為網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步，所述信號(hào)處理單元為儲(chǔ)存有標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，所述標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)為所采集人體體液信號(hào)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，采用光纖傳感探頭結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)留置于人體內(nèi)或體外較薄皮膚進(jìn)行微血管內(nèi)血液參數(shù)或其它體液參數(shù)的采集并檢測(cè)，得到光譜信息，并與預(yù)先儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)光譜信息參數(shù)進(jìn)行比較，從而得出異于標(biāo)準(zhǔn)的體液成分；應(yīng)用于臨床，對(duì)人體體液(包括血液)檢測(cè)，能夠獲取患者的體液較為全面的信息；適用于微血管內(nèi)血液參數(shù)的檢測(cè)，了解其產(chǎn)生病變的過(guò)程，從而利于早期預(yù)防和治療例如糖尿病等病癥，實(shí)時(shí)了解人體的病理生理狀態(tài)，對(duì)指導(dǎo)臨床治療具有較為重要的意義。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖1為本發(fā)明光纖傳感探頭第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明光纖傳感探頭第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明光纖傳感探頭第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明光纖傳感探頭第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖所示本實(shí)施例的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括光纖傳感探頭，用于采集體液光譜信息，包括前端封閉的柔性管狀外殼3和設(shè)置于柔性管狀外殼3內(nèi)的接收光纖1及發(fā)射光纖2，所述接收光纖1及發(fā)射光纖2延伸出柔性管狀外殼3尾端；所述發(fā)射光纖2出射光端部與接收光纖1入射光端部之間相對(duì)且設(shè)有過(guò)流通道4，所述柔性管狀外殼3與過(guò)流通道4對(duì)應(yīng)設(shè)有橫向貫通口 ；光發(fā)送器11，連接于發(fā)射光纖2并提供所需光源；光譜分析儀9，連接于接收光纖1并接收光信號(hào)并進(jìn)行光譜分析進(jìn)行處理；信號(hào)處理單元10，連接于光譜分析儀9用于接收光譜信號(hào)并輸出信號(hào)處理結(jié)果。本實(shí)施例中，發(fā)射光纖2出射光端部與接收光纖1入射光端部之間設(shè)有使發(fā)射光纖出射光聚焦于接收光纖入射光端部的透鏡組，所述透鏡組包括出射透鏡6和入射透鏡5， 所述過(guò)流通道4位于出射透鏡6和入射透鏡5之間；本結(jié)構(gòu)使發(fā)射光纖2出射的光均在接收光纖1上聚焦，使得檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，提高檢測(cè)精度。本實(shí)施例中，所述接收光纖1和發(fā)射光纖2均通過(guò)適配器12連接于光譜分析儀9 和光發(fā)送器11 ；使用簡(jiǎn)單、靈活、方便，可以隨時(shí)拆卸或者連接。本實(shí)施例中，還包括留置體8，所述留置體8外套于柔性管狀外殼3，所述柔性管狀外殼3的橫向貫通口延伸出留置體8 ；留置體8可以留置于患者體內(nèi)，便于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)。本發(fā)明使用時(shí)將傳感器探頭通過(guò)留置體8留置于體內(nèi)，以血管為例，柔性管狀外殼3進(jìn)入血管，血液通過(guò)過(guò)流通道4流動(dòng)；發(fā)射光纖2的出射光經(jīng)過(guò)血液被吸收部分光后進(jìn)入接收光纖1，產(chǎn)生吸收光譜并送至光譜分析儀9和信號(hào)處理單元10進(jìn)行分析，得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)光譜，與預(yù)先儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比較，得出結(jié)論。本實(shí)施例中，所述留置體8為靜脈留置針結(jié)構(gòu)，所述過(guò)流通道4和柔性管狀外殼的橫向貫通口共同組成孔狀通道；通道為孔狀通道，利于保證柔性管狀外殼伸入血管或身體部分的強(qiáng)度，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)利于采集流速等指標(biāo)。本實(shí)施例中，所述信號(hào)處理單元10為儲(chǔ)存有標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，所述標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)為所采集人體體液信號(hào)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍；體液的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值包括病態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值或者正常狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值兩種，利于對(duì)比。圖2為本發(fā)明光纖傳感探頭第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例與第一種實(shí)施例的區(qū)別僅在于所述過(guò)流通道如和柔性管狀外殼的橫向貫通口共同組成開口狀通道。本實(shí)施例在使用時(shí)，將開口狀通道卡在較薄皮膚上，發(fā)射光纖的出射光透過(guò)皮膚以及皮膚內(nèi)的體液和微血管并被吸收部分光后進(jìn)入接收光纖，產(chǎn)生吸收光譜并送至光譜分析儀和信號(hào)處理單元進(jìn)行分析，得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)光譜，與預(yù)先儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比較，得出結(jié)論。圖3為本發(fā)明光纖傳感探頭第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例與第一種實(shí)施例的區(qū)別僅在于本實(shí)施例的光纖傳感探頭還包括穿刺針7，所述柔性管狀外殼3內(nèi)套于穿刺針7，所述穿刺針7針壁設(shè)有與柔性管狀外殼3的橫向貫通口相對(duì)的針體貫通孔，所述針體貫通孔為網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)；本實(shí)施例在使用時(shí)，將穿刺針直接穿刺進(jìn)入人體，體液(包括血液)通過(guò)網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)后位于過(guò)流通到內(nèi)，發(fā)射光纖的出射光透過(guò)體液被吸收部分光后進(jìn)入接收光纖，產(chǎn)生吸收光譜并送至光譜分析儀和信號(hào)處理單元進(jìn)行分析，得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)光譜，與預(yù)先儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比較，得出結(jié)論。網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)利于保證穿刺針針體的平滑性和完整性，利于穿刺。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括光纖傳感探頭，用于采集體液光譜信息，包括前端封閉的柔性管狀外殼和設(shè)置于柔性管狀外殼內(nèi)的接收光纖及發(fā)射光纖，所述接收光纖及發(fā)射光纖延伸出柔性管狀外殼尾端； 所述發(fā)射光纖出射光端部與接收光纖入射光端部之間相對(duì)且設(shè)有過(guò)流通道，所述柔性管狀外殼與過(guò)流通道對(duì)應(yīng)設(shè)有橫向貫通口；光發(fā)送器，連接于發(fā)射光纖并提供所需光源；光譜分析儀，連接于接收光纖并接收光信號(hào)并進(jìn)行光譜分析進(jìn)行處理；信號(hào)處理單元，連接于光譜分析儀用于接收光譜信號(hào)并輸出信號(hào)處理結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于發(fā)射光纖出射光端部與接收光纖入射光端部之間設(shè)有使發(fā)射光纖出射光聚焦于接收光纖入射光端部的透鏡組，所述透鏡組包括出射透鏡和入射透鏡，所述過(guò)流通道位于出射透鏡和入射透鏡之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述接收光纖和發(fā)射光纖均通過(guò)適配器連接于光譜分析儀和光發(fā)送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括留置體，所述留置體外套于柔性管狀外殼，所述柔性管狀外殼的橫向貫通口延伸出留置體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述留置體為靜脈留置針結(jié)構(gòu)，所述過(guò)流通道和柔性管狀外殼的橫向貫通口共同組成孔狀通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述過(guò)流通道和柔性管狀外殼的橫向貫通口共同組成開口狀通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括穿刺針，所述柔性管狀外殼內(nèi)套于穿刺針，所述穿刺針針壁設(shè)有與柔性管狀外殼的橫向貫通口相對(duì)的針體貫通孔，所述針體貫通孔為網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)處理單元為儲(chǔ)存有標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，所述標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)為所采集人體體液信號(hào)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種體液生物信息光纖動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于采集體液光譜信息的光纖傳感探頭、連接于發(fā)射光纖并提供所需光源的光發(fā)送器、連接于接收光纖并接收光信號(hào)并進(jìn)行光譜分析進(jìn)行處理的光譜分析儀和連接于光譜分析儀用于接收光譜信號(hào)并輸出信號(hào)處理結(jié)果的信號(hào)處理單元，本發(fā)明利用光纖得到人體體液光譜信息，并與預(yù)先儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)光譜信息參數(shù)進(jìn)行比較，從而得出異于標(biāo)準(zhǔn)的體液成分；應(yīng)用于臨床，對(duì)人體體液(包括血液)檢測(cè)，能夠獲取患者的體液較為全面的信息；適用于微血管內(nèi)血液參數(shù)的檢測(cè)，了解其產(chǎn)生病變的過(guò)程，從而利于早期預(yù)防和治療例如糖尿病等病癥，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)了解人體的病理生理狀態(tài)，對(duì)指導(dǎo)臨床治療具有較為重要的意義。
文檔編號(hào)A61B5/1455GK102160777SQ201110057068
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者袁僑英 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院