[发明专利]基于拉曼散射的多功能无创便携医疗检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置，其特征在于，包括激光发生系统、光信号处理系统、光电信号转换系统以及数据处理系统；其中，所述激光发生系统将固定波长的激光,经过检测探头照射到人体皮肤，由人体皮肤返回的散射光经由检测探头送至光信号处理系统；所述光信号处理系统是一种滤光装置，该滤光装置可以通过能够表征某一物质的特定波长的散射光，滤除其他波长的散射光，特定波长的散射光由光电信号转换系统接收；所述光电信号转换系统采用电荷耦合元件，经由滤光装置处理的单一的特定波长的散射光信号被电荷耦合元件采集并转换成相应的数字电信号；所述数字信号处理系统对采集到的数字电信号进行处理，得出相对应的表征某一物质体征的物质含量。

2.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置，其特征在于，所述光电信号转换系统为CCD成像模块。

3.根据权利要求1所述的基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置，其特征在于，所述数据处理系统用于对电信号进行处理，得到相应物质的活性浓度值；整个数据处理系统可集成在芯片中。

4.根据权利要求3所述的基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置，其特征在于，所述数据处理系统在使用前先针对每一种被测物质测定一系列参数值，得到拉曼峰强度与该物质活性浓度的函数关系，建立关联模型，进而对人体进行检测。

5.一种基于权利要求1-4之一所述基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置的检测方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤A、选取一组已知活性浓度的物质样品作为校准集，测出其拉曼散射光谱的拉曼峰强度，建立该物质活性浓度与拉曼散射峰强度之间的定量数学模型，也称校准模型；

步骤B、再取另一组已知活性浓度的该物质作为预测集，将预测样品的近红外光谱代入校准模型，得到样品的预测值，用预测值和实际样品活性浓度之间的相关系数和相对标准偏差来衡量所建校准模型的可靠程度，对校准模型不断进行训练得到相关度最优的该种物质的强度—浓度关联模型，并将每种检测物质的关联模型存储在装置的数据处理系统中；

步骤C、对患者身体情况进行检测和记录，建立患者个人的身体数据库；

步骤D、选定相应的光信号处理系统以及强度—浓度关联模型，结合患者的个人数据库，进行某项指标的检测；

步骤E、检测完一项指标后，如需检测另外一种物质，则更换事先已经制作好的光学处理零件。

6.根据权利要求5所述基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置的检测方法，其特征在于所述物质样品为血糖、血红素、胆固醇或恶性肿瘤。

7.根据权利要求5所述基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置的检测方法，其特征在于步骤A或步骤B中，分析物质活性浓度和拉曼峰强度以及建立计算模型，使用偏最小二乘回归法。

8.根据权利要求5所述基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置的检测方法，其特征在于步骤A中，通过大量实验得到与该物质活性浓度相关的拉曼峰之后，由该拉曼峰的拉曼位移或所对应的散射光线波长决定光信号处理系统筛选散射光线的相关参数数。

9.根据权利要求5所述基于拉曼光谱分析的无创便携医疗检测装置的检测方法，其特征在于在针对某一患者实际使用前，对该患者进行多次体征指标的测量，使检测装置建立起该患者的个人身体情况数据库，进而对关联模型进一步校准。