Sunday, June 1, 2014

].相比于中(远)红外、紫外波长区,血液和人体组织对近红外波长区的吸收量最小,因此,采用近红外光谱可以获得更大的探测深度(1,mm),以提供相对较强的光学信号

动态光谱法用于人体血液中多种蛋白含量的无创测量


人体血液中各种蛋白含量及其含量变化可以真实、准确地反映人体的健康状况.准确测定人体血液中白蛋白、血红蛋白及总蛋白等的含量,是预防、诊断和治疗疾病的客观依据,有着极为重要的临床意义.目前临床上使用的血液中蛋白含量测量方法是对患者采血,并通过生化检测进行分析,属于有创检测,不仅给病人带来痛苦,其测量手续繁杂,且消耗品费用较高,难以实现连续性检测.因此,无创检测技术相较于有创检测有更高的临床应用价值.目前,血液成分无创检测的方法包括近红外光谱、中(远)红外光谱、拉曼光谱、光声光谱、光散射、毫米波检测、颜色法和偏振光旋光法等[1].其中,光学检测方法由于其快速、高精度、低成本且可以同时测量多种成分的优势处于主流地位[2-3].相比于中(远)红外、紫外波长区,血液和人体组织对近红外波长区的吸收量最小,因此,采用近红外光谱可以获得更大的探测深度(1,mm),以提供相对较强的光学信号[4].近年来,应用近红外光谱测定血糖浓度已经取得了一定的研...  (本文共5页) 阅读全文>>
《光谱学与光谱分析》2010年01期
光谱学与光谱分析

动态光谱法用于人体血红蛋白浓度的无创测量

引言人血红细胞中含有大量的血红蛋白,血红蛋白是人体血液运输氧的载体。血红蛋白含量是评价人群贫血患病率和铁营养状况的重要指标。目前临床上应用的血红蛋白检测方法大都为有创方法,需要对患者采血,测量手续繁杂,有感染的危险,并且消耗品的费用较高。因此无创血红蛋白检测方法具有很高的临床应用价值。近红外光谱技术由于其快速、无创、低成本等特点应用于人体血液成分无创检测,已经成为生物医学工程领域的研究热点之一[lj。利用近红外光谱测定血液中血红蛋白、血糖及其他成分已经取得了一定的研究成果〔2一6〕,但除血氧以外,目前还没有进人临床应用的报道。近红外方法测量血红蛋白的研究工作经过30多年的发展,离体测量结果的精度比较高,而在体测量结果的精度却不能令人满意。原因是多方面的,其中个体差异和测量条件对光谱测量的影响是突出的技术问题。为了消除个体差异和测量条件对光谱检测的影响,李刚等提出了一种新的基于近红外光谱的无创检测方法一动态光谱法[v,吕〕,并在相...  (本文共4页) 阅读全文>>
天津大学
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动态光谱信号的提取与精度分析

人体血液内各种化学成分含量的变化可以真实的反映人体内新陈代谢的情况,是评价人体健康状况的重要信息。目前临床上广泛应用的血液成分的测量方法多属于有创检测,其分析效率低,测量费用高,并且为患者带来感染的危险。因此,具有更高的应用价值的人体血液成分无创检测成为现今人们热衷的研究课题。但是,这项测量分析技术要真正应用于临床人体检测,还具有相当的距离,主要是由于近红外光谱测量技术受许多因素的干扰,导致最终检测结果的测量精度受到很大限制。本文首先从人体血液无创检测的研究现状出发,对近红外血液无创检测研究已经取得的成果进行了全面的介绍。并针对近红外血液成分无创检测的技术难题,介绍了可以消除个体差异,测量条件对测量的影响的全新检测方法——动态光谱法。当然,作为一种全新的近红外血液成分无创检测方法,动态光谱法还有许多基础问题需要分析和证明,为其能够达到临床应用的最终目的,提供理论指导和参考依据。本论文以动态光谱法信号的提取和精度分析为重点,进行了...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>
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动态光谱数据采集与处理及其分析

人体血液成分含量是评价人体健康状况的重要信息。为了改变目前广泛采用的血液成分有创测量方法,人们对具有较好应用前景的近红外光谱检测方法投入了大量精力。但测量条件和个体差异的存在是影响该方法走入临床的主要限制。动态光谱法的出现可望解决这一问题。本文首先从人体血液无创检测的研究现状出发,简要介绍了近红外血液成分无创检测研究成果以及可以消除个体差异和测量条件影响的动态光谱法,并在此基础上进行了数据采集实验研究和信号预处理的研究。本文的主要工作和创新点主要有:设计了一个动态光谱数据采集系统,初步取得了人体的动态光谱数据,并通过精心设计的实验及其得到的结果、初步验证了动态光谱理论;分析了动态光谱法噪声的来源及其频谱特性,并从能量的角度审视了动态光谱法的频域处理,提出在动态光谱法频域处理中利用谐波分量,并通过实验选取了合适的谐波分量、结果证明了可提高信号的信噪比;将独立分量分析引入动态光谱法,分析和确定了合适的优化判据以及算法,在有效降低噪声...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>
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近红外无创血液成分测量—动态光谱检测理论及信号提取方法研究

血液中各种化学物质的成分,是临床诊断中常用的重要生理指标。采用近红外光谱法进行无创血液成分检测已经成为生物医学工程领域的研究热点之一。本文将差分光谱概念引入近红外光谱无创人体成分检测技术中,力图解决个体差异以及某些测量条件对检测结果的影响。对利用循环系统中血液的脉动特性采集动脉血液差分光谱的动态光谱检测技术进行了深入的研究,完善了动态光谱信号提取方式,并对动态光谱检测的两个主要干扰因素——接触压力以及散射影响进行了研究。对混浊介质中的透射差分光谱进行了研究。结果显示,只要在检测过程中维持组织初始厚度不变,并获得差分前后的组织厚度变化量。差分光谱由组织光学参数决定,而后者反映了组织成分的浓度信息。文中给出了三种可应用于人体组织成分检测的差分光谱检测方式,其中最为典型的为利用人体血液的脉动现象,从多波长光电容积脉搏波中提取动脉血液差分光谱的动态光谱检测。根据动态光谱的定义,给出了三种动态光谱检测方法。提出在多波长动态光谱检测中存在相...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>
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血液成分的动态光谱法分析与血栓风险的血液学指标评估

1.动态光谱法是基于光电脉搏波原理,记录各波长脉搏波时域内变化波形的峰值,即动脉充盈至最大与收缩至最小时吸光度的差值,该差值理论上只与动脉血液成分有关。通过对比小波变换去噪前后同一个体连续采集的动态光谱数据的相关性和神经网络模型预测效果,探讨小波变换是否可以去除各波长时域光电脉搏波中的高频随机噪声和抖动等引起的低频噪声,以及是否可以改善动态光谱数据的质量,为光谱法血液成分定量校正模型提供更为纯净的光谱信息。本研究采用BP神经网络对光谱数据与相应的血红蛋白浓度值进行建模分析,利用训练好的网络对预测集进行预测。分析通过该方法获取的光谱信号受测量条件影响的程度。研究拟建立血液成分含量与动态光谱数据的PLS校正模型,分析动态光谱法是否可去除个体差异和测量环境对光谱数据的影响,进行准确的人体血液蛋白含量的无创检测。将传统方法测定的血红蛋白、血糖等实验数据与采用动态光谱法测定的实验数据进行统计学分析,明确无创血液成分检测的有效性和准确性的信...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

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