[发明专利]时间门定光程参考测量浓度的方法及装置

说明书

一种时间门定光程参考测量浓度的方法及装置，该方法包括：根据被测物距离光源不同位置的光强值随被测物浓度的变化率，确定测量所需的测量点和基准位置；在测量点得到测量值；在基准位置得到参考值，首先在基准位置测量不同传输光程的光子的光强值，然后通过时间门方法提取出对被测物浓度变化灵敏度为0的光子，作为参考值；对测量值和参考值进行数据处理，得到被测物的浓度。本发明的时间门定光程参考测量浓度的方法及装置提出将时间门检测方法应用于在体参考测量，通过时间门方法分别拾取对葡萄糖浓度反应不敏感和最敏感的光子分别作为测量的参考值和检测值，利用参考值对测量值进行修正，使测量值更接近真实值，从而减小系统误差。

技术领域

本发明属于光谱检测技术领域，具体涉及一种时间门定光程参考测量浓度的方法及装置。

背景技术

采用近红外光谱技术进行物质成分浓度检测已经广泛应用于食品、药品检测、大气污染检测、水质监测等诸多领域。近红外光谱在临床上的应用也是目前的研究热点之一，尤其是近红外无创血糖检测，不仅能够实现血糖浓度及时、安全、无痛的自我监测，而且不需要消耗品，可大大降低测试费用，具有非常高的临床应用价值。

综合国内外各研究小组的成果和经验，目前制约无创人体血糖浓度测量精密度和正确性最关键的瓶颈问题，不是来自仪器硬件信噪比的限制，而是测量过程中的背景变动。如何消除背景变动的影响，并从复杂的背景变动中提取微弱的血糖变化信息，是人体血糖浓度无创检测实现临床应用的前提。由于血液中的大多数成分如水、脂肪、蛋白等在近红外都存在吸收，且谱峰互相重叠，生物体的生理活动、情绪波动以及环境影响等因素都会直接或间接地影响到血液成分信息的有效提取，并且由于血液中成分和生理因素多而复杂，以当前的科研水平，难以对它们进行实时监测或定量测量。因此，寻找一种在体参考测量的方法是解决上述问题的可行途径。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种时间门定光程参考测量浓度的方法及装置，以便解决上述问题的至少之一。

本发明是通过如下技术方案实现的：

作为本发明的第一个方面，提供了一种时间门定光程参考测量浓度的方法，包括以下步骤：S1、根据被测物距离光源不同位置的光强值随被测物浓度的变化率，确定测量所需的测量点和基准位置；S2、在测量点得到测量值；在基准位置得到参考值，首先在基准位置测量不同传输光程的光子的光强值，然后通过时间门方法提取出对被测物浓度变化灵敏度为0的光子，作为参考值，其中，所述时间门方法是指按传输时间不同提取光子的方法；S3、对测量值和参考值进行数据处理，得到被测物的浓度。

优选地，步骤S1中，所述基准位置为一个点或距离光源的一个范围。

优选地，步骤S2中，时间门方法是通过控制探测器的开启时间，接收在被测物中传播特定光程长的光子；当提取特定光程范围的光子，通过短脉冲光源控制器，只接受在被测物中行走时间为～的光子，其中为光在被测物中的传播速度，为开门宽度。

优选地，步骤S2中，在基准位置处只提取特定光程长的光子，放大后作为参考信号。

优选地，步骤S2中，检测不同的待测物浓度时，通过短脉冲光源控制器调节在被测物中行走时间，来获取不同待测物的灵敏度为0的传输光程长的光子。

优选地，步骤S2中，当基准位置为一个点时，检测光强的探头设置在所述基准点上；当基准位置为距离光源的一个范围时，检测光强的探头设置在该范围内，用聚光方法将该范围的光子汇聚到探头的接收光纤。

优选地，步骤S2中，当基准位置为一个点时，通过光纤探头拾取特定光程长的光子；当基准位置为距离光源的一个范围时，在光线探头表面嵌入透镜使光汇聚，或用光学透镜将光聚焦到探测器。