一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置及檢測方法，本發明的裝置包括能發射近紅外光到待測局部腦組織表面、并探測從待測局部腦組織表面反射回來的光強的光學探頭，以及控制所述光學探頭發射、獲取光學信號的控制器。本發明選用多波長光源，使用連續波，價格低、信號穩定、方法易實現，可快速普及，采用普通光敏探測器，既保障了較高的測量靈敏度，又大大提高了儀器的便攜性；本發明可以無創、實時、快速、準確地檢測生物組織的血氧飽和度絕對值，從而準確反映出病變區域與正常區域的差異，或者反映病人與正常人之間的差異。
【專利說明】一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物醫學工程【技術領域】，具體是一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002]測量腦組織血氧飽和度的濃度，并觀察其隨時間變化的規律，有助于了解腦疾病患者及手術過程中的患者局部腦組織血氧飽和度的絕對值濃度，為醫生的診斷提供依據。
[0003]目前，研究人員一般利用光學方法對人體組織血氧飽和度的參數進行無創檢測。在使用近紅外光譜方法檢測人體組織氧的技術發明專利中，中國發明專利200310113534.7提出的吸氧刺激下新生兒腦部 局部組織氧飽和度的檢測方法，是對新生兒的局部腦組織在吸氧刺激下的血氧飽和度變化的相對量測量，不能進行絕對量測量，因此不能反映病人與正常人之間的差異，或者病變區域與正常區域的差異。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置及檢測方法，無創、實時地檢測生物組織的血氧飽和度絕對值，從而正確反映生物體病變區域與正常區域的差異。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，包括能發射紅外光到待測局部腦組織表面、并探測從待測局部腦組織表面反射回來的光強的光學探頭，以及控制所述光學探頭獲取光學信號的控制器。
[0006]本發明的光學探頭包括一個以上可發出至少兩種波長近紅外光的光源和設置在所述光源周圍的一個以上探測通道，所述探測通道包括兩個以上光敏探測器。
[0007]本發明的光學探頭可以采用一個可發出至少三種波長近紅外光的光源，所述光源中心點與所述光敏探測器中心點之間的距離為2.5cm~4.5cm ;同一探測通道上相鄰的兩個光敏探測器的中心點之間的距離不超過Icm ;同一探測通道上相鄰的兩個光敏探測器的中心點與光源中心點之間的兩根連線的夾角α的取值范圍為0〈α〈13.5°。
[0008]所述光敏通道可以采用兩個光敏探測器，兩個光敏探測器的中心點與光源中心點之間的兩根連線的夾角α的取值范圍為4.9°〈α〈9.5°。
[0009]所述光敏通道還可以采用三個光敏探測器，相鄰兩個光敏探測器的中心點與光源中心點之間的連線的兩個夾角取值范圍均為O~6°。
[0010]本發明的光學探頭也可以采用兩個以上至少可發出兩種波長近紅外光的光源，相鄰兩個光源中心點之間的距離不超過1cm。
[0011]本發明的光學探頭可以是四個均勻分布在同一條直線上的光源和兩組分布在所述光源所在直線上下兩側的探測通道，每組探測通道包括五個均勻分布的探測通道，相鄰的兩個光源之間共用該兩個光源之間的兩個探測通道。
[0012]本發明還提供了一種上述裝置檢測血氧飽和度絕對量的方法，該方法為:[0013]I)光源照射到待測局部腦組織表面，利用下式計算光密度OD:
[0014]
【權利要求】
1.一種局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，包括能發射近紅外光到待測局部腦組織表面、并探測從待測局部腦組織表面反射回來的光強的光學探頭，以及控制所述光學探頭發射、獲取光學信號的控制器。
2.根據權利要求1所述的局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，所述光學探頭包括一個以上可發出至少兩種波長近紅外光的光源和設置在所述光源周圍的一個以上探測通道，所述探測通道包括兩個以上光敏探測器。
3.根據權利要求2所述的局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，所述光學探頭包括一個可發出至少兩種波長近紅外光的光源，所述光源中心點與所述光敏探測器中心點之間的距離為2.5cm~4.5cm ;同一探測通道上相鄰的兩個光敏探測器的中心點之間的距離不超過Icm ;同一探測通道上相鄰的兩個光敏探測器的中心點與光源中心點之間的兩根連線的夾角α的取值范圍為0〈α〈13.5°。
4.根據權利要求3所述的局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，所述光敏通道包括兩個光敏探測器；所述夾角α的取值范圍為4.9°〈α〈9.5°。
5.根據權利要求4所述的局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，所述光敏通道包括三個光敏探測器，相鄰兩個光敏探測器的中心點與光源中心點之間的連線的兩個夾角取值范圍均為O~6°。
6.根據權利要求2所述的局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，所述光學探頭包括兩個以上至少可發出兩種波長近紅外光的光源，相鄰兩個光源中心點之間的距離不超過1cm。
7.根據權利要求2所述的局部腦組織血氧飽和度絕對量檢測裝置，其特征在于，所述光學探頭包括四個均勻分布在同一條直線上的光源和兩組分布在所述光源所在直線上下兩側的探測通道，每組探測通道包括五個均勻分布的探測通道，相鄰的兩個光源之間共用該兩個光源之間的兩個探測通道。
8.一種利用權利要求2~7之一所述的裝置檢測局部腦組織血氧飽和度絕對量的方法，其特征在于，該方法為: 1)光源照射到待測局部腦組織表面，利用下式計算光密度OD:
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中，若所述間距個數為兩個，則直接連接兩個間距對應的光密度點畫直線，求出該直線的斜率；若間距個數大于2，用最小二乘估計方法擬合光密度隨間距的變化的擬合直線，進而得到該擬合直線的斜率。
【文檔編號】A61B5/1455GK103735273SQ201310726021
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】李婷, 趙越, 孫云龍, 李凱 申請人:電子科技大學