[发明专利]一种用于监测血液凝固动态过程的光学装置及方法

说明书

本发明公开一种用于监测血液凝固动态过程的光学装置及方法，包括：激光经透镜聚焦照射在样品池内的微量全血上，经待测血液样品散射后的散射光所形成的动态激光强度散斑图像序列由相机收集并传输给计算机进行数据处理。将获取的凝血过程中不同时刻的激光散斑图序列进行拉盖尔高斯变换等数学变换，得到散斑的伪相位图，通过追踪伪相位图中光学涡旋的运动，获得光学涡旋的运动轨迹，通过计算得到光学涡旋的平均位移，通过绘制光学涡旋位移随凝血时间变化的曲线，获得表征待测血液样品的凝血过程动态特性的各凝血指标，包括但不限于凝血开始时间，凝血活化时间，凝血血栓强度。

技术领域

本发明属于光学检测领域，本发明涉及一种监测血液凝固动态全过程的光学手段和装置，尤其涉及通过测量光学涡旋运动来监测血液在凝固过程中的粘弹性变化的检测方法和装置。

背景技术

血液凝固是人体防止失血的重要防御机制。人体的正常止血有赖于凝血、抗凝血、纤溶机制三者之间的动态平衡。凝血功能的异常可能会导致严重的后果，甚至可能危及生命。通过对凝血功能进行检测，分析人体内凝血状态和出血原因，进而制定合理的出血性及血栓性疾病治疗方法及抗凝或促凝药物使用方案。

然而传统的凝血功能检测只能在检验室中通过复杂的多种检测，如血浆凝血酶原时间(PT)及国际标准化比值(INR)、活化部分凝血酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白原水平(FIB)、D-二聚体测定(D-dimer)、血小板计数(Platelettest)等多种指标来判断病患的凝血状态。但是这些指标只能反映凝血过程中某一阶段或某种凝血产物，以及凝血过程中血小板与凝血因子相互作用等，因此只能反映凝血或纤溶过程中的某个时间点或者部分过程，不能反映凝血过程的全貌。目前临床上通常采用血栓弹力图仪(TEG)及其同类仪器来评估凝血状态及其动态变化。血栓弹力图仪的基本的工作原理是将待检测的血液放入检测料杯中，该料杯中有一根细金属丝夹持的金属探针悬浮在血液中。通过不断的往复小范围旋转料杯，从而使待测血液在该金属丝上产生的旋转扭矩。测量该金属丝的扭矩也就反映了血液的粘稠程度；通过连续的检测该扭矩，也就获得了血液凝固过程的凝血曲线。血栓弹力图仪虽然能绘制出凝血的动态变化过程，但是其用血量仍然相对较大；部分精密元件需要直接接触血液，同时检测过程中血液直接暴露在空气中，增加了血液污染的可能。甚至由于血栓弹力图仪中与血液接触的元件需要与血液作相对反复运动，这有可能破坏凝血初期形成的微小凝血块，影响最终的凝血检测结果。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种非接触式的、仅需微量全血的监测凝血动态全过程的光学方法和装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于监测血液凝固动态过程的光学装置，其特征在于，包括：光源发射器、起偏器、分束器、聚焦透镜、样品池、第一成像透镜，光阑，第二成像透镜、检偏器、成像装置、光线收集器；

分束器分别与起偏器、聚焦透镜、第一成像透镜、光线收集器连接；

光阑设置在第一成像透镜和第二成像透镜之间，用于调整系统的数值孔径大小，优化系统的成像清晰度；

检偏器设置在第二成像透镜和成像装置之间；

样品池通过聚焦透镜与分束器连接；

光源发射器通过起偏器与分束器连接。

优选地，光源发射器包括但不限于近红外激光器；

近红外激光器的波长为690nm。

优选地，第一成像透镜与第二成像透镜同轴连接。

优选地，样品池的下端还设置有加热装置；

加热装置包括但不限于加热板，用于为样品池加热。

一种用于监测血液凝固动态过程的光学方法，包括以下步骤：