荧光光谱与透射光谱方法应用于血液样品成分检测

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sheng198208
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血液在人体中的地位非常重要,其成分和状态的变化直接反映了人体的生理状态,可以最直接的给出各种疾病的诊断,近年来血液成分的无创检测一直是生物医学工程领域研究的热点问题之一,无论是对于离体血液成分检测还是在体血液成分检测,光谱检测分析技术因为其具有快速便捷、无痛无创以及信息丰富、精度较高等优势,成为最具应用前景的技术手段。论文在论述了荧光光谱以及动态光谱的基本原理及方法的基础上,主要包括以下几个部分的内容。首先,制作了一种以365nm紫外LED为光源的激发荧光光谱装置,并以此系统进行了临床实验,由军事医学科学院提供不同游离血红蛋白浓度的全血和血浆样本。分别对全血样本做了透射光谱实验和血浆样本做了荧光光谱和透射光谱实验,结果显示平均预测集相关系数R_p已分别达到0.9524,0.9774和0.9729。由于全血浓度很高且荧光存在严重的自吸收和二次吸收导致信号非常微弱,所以并没有测定全血的荧光光谱,但是这三种测量方式的精度在临床游离血红蛋白检测方面已经被很好的证实,利用PLS方法的透射光谱和荧光光谱对游离血红蛋白的检测已经被证实是一个非常有利的方法,并且其具有很高的精度足以满足临床检测的精度。接下来,提出了一种利用365nm紫外LED光源测量人体手指指肚的光电容积脉搏波信号的方法,实验中测量了10例受试者的临床数据,通过单沿提取法获得每个样本的动态荧光光谱值,并且做了全血和血清样本的人体血液的荧光激发光谱,比较提取出的动态荧光光谱图形状存在重合相似部分,从而验证了动态荧光光谱方法的可行性以及其检测其它特殊血液成分的潜在可能性。另外,根据“M+N”理论,基于DS和DFS的联合建模方法将会提高预测精度并且在未来将有效拓宽无创血液成分检测的种类,发挥优势互补的作用。论文通过荧光光谱的可靠性验证和动态荧光光谱的可行性验证,从信号检测、提取、数据建模的处理分析这几个方面出发,提出了一系列的实验方法与措施来拓宽血液成分检测种类,为其他相关领域的检测分析提供了思路和参考方向。
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