糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法及光学指尖检测仪.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810826285.2 (22)申请日 2018.07.25 (71)申请人 广东海尔斯激光医疗科技有限公司 地址 511458 广东省广州市南沙区环市大 道南路25号 (72)发明人 厉圣滔 郭周义 叶丙刚 庄正飞 黄汉传 (74)专利代理机构 广州知友专利商标代理有限 公司 44104 代理人 宣国华 尤健雄 (51)Int.Cl. A61B 5/1455(2006.01) (54)发明名称 糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法及 光学指尖检测仪 (57)摘要 本发明公开

2、了一种糖化血红蛋白和血氧饱 和度的检测方法及光学指尖检测仪， 采用波长依 次为1、 2、 3和4的黄光束、 绿光束、 红外光 束、 红光束作为出射光， 照射被检测对象的指尖， 以检测得到对应出射光束的最大发光强度和最 小发光强度： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4， 并通过将之代 入公式一和公式二中进行联立求解， 从而， 同时 检测出被检测对象的糖化血红蛋白浓度X和血氧 饱和度saO2， 并且， 本发明属于无创检测， 并能够 部分排除糖化血红蛋白的干扰， 提高了血氧饱和 度的检测精度。 权利要求书3页 说明书1

3、0页 CN 109044366 A 2018.12.21 CN 109044366 A 1.一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法， 其特征在于： 所述的检测方法包括： 步骤一、 制备检测仪， 使得： 所述检测仪能够发出四束入射光束， 包括波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束， 其中， 1的取值范围在580nm至595nm之间， 2的 取值范围在500nm至560nm之间，3的取值范围在850nm至1000nm之间，4的取值范围在620nm 至750nm之间； 并且， 所述检测仪能够接收到所述四束入射光束照射到人体指尖上产生的出 射光束， 并能检测到所述黄光

4、束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束的最大发光强 度和最小发光强度， 依次记为Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 步骤二、 对所述检测仪进行校准， 以计算得到下述公式一和公式二中A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值， 所述校准的方法为： 其一、 将所述检测仪的四束入射光束分别照射到多个校准对象的指尖上， 以检测得到 每一个所述校准对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3

5、、 Imax 4和Imin 4； 其二、 检测每一个所述校准对象的真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱和度； 其三、 将属于同一个所述校准对象的Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和 Imin 4、 所述真实糖化血红蛋白浓度、 所述真实血氧饱和度代入下述公式一和公式二， 以得到 数量为所述校准对象数量两倍的关系式， 其中， 所述真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱 和度分别代入所述公式一和公式二中的X和saO2中； 并且， 基于得到的所述关系式， 拟合计 算得出A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值； Xsa

6、O2*A1*Y1+B1*saO2+C1*Y1+D1 公式一 式中， Y11/Q1， Q1Lg(Imax 1/Imin 1)/Lg(Imax 2/Imin 2)； saO2X*A2*Y2+B2*X+C2*Y2+D2 公式二 式中， Y21/Q2， Q2Lg(Imax 3/Imin 3)/Lg(Imax 4/Imin 4)； 其中， 对于每一台所述波长 1、 2、 3和 4取值确定的检测仪， A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2均 为常数； 步骤三、 将所述检测仪的四束入射光束分别照射到被检测对象的指尖上， 以检测得到 所述被检测对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强

7、度， 即： Imax 1和Imin 1、 Imax 2 和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 并且， 将该八个发光强度代入所述公式一和公式二中， 联立求解得到的X和saO2即为所述被检测对象的糖化血红蛋白浓度和血氧饱和度。 2.根据权利要求1所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法， 其特征在于： 所述绿光 束的波长 2的取值范围在505nm至550nm之间， 所述红外光束的波长 3的取值范围在870nm至 980nm之间， 所述红光束的波长 4的取值范围在620nm至730nm之间。 3.根据权利要求2所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法， 其特征在于

8、： 所述黄光 束的波长 1的取值为593nm， 所述绿光束的波长 2的取值为535nm， 所述红外光束的波长 3的 取值为910nm， 所述红光束的波长 4的取值为660nm。 4.一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪， 其特征在于： 所述的光学指尖 检测仪设有光源模块、 光敏传感模块和控制模块； 所述光源模块能够发出四束入射光束， 包括波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束， 其中，1的取值范围在580nm至595nm之间，2的取值范围在500nm至560nm 之间，3的取值范围在850nm至1000nm之间，4的取值范围在620nm至750nm之间

9、； 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 109044366 A 2 所述光敏传感模块能够接收到所述四束入射光束照射到人体指尖上产生的出射光束， 并转换为电信号发送给所述控制模块； 所述控制模块能够将所述光敏传感模块发送的电信号转换为相应出射光束的发光强 度， 以检测出所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束的最大发光强度和最 小发光强度， 依次记为Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 并且， 当所述光源模块发出的四束入射光束分别照射到被检测对象的指尖上时， 所述 控制模块检测得到所述被检测对

10、象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 包 括： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4， 所述控制模块能够将该八个发 光强度代入下述公式一和公式二中， 联立求解得到的X和saO2即为所述被检测对象的糖化 血红蛋白浓度和血氧饱和度； XsaO2*A1*Y1+B1*saO2+C1*Y1+D1 公式一 式中， Y11/Q1， Q1Lg(Imax 1/Imin 1)/Lg(Imax 2/Imin 2)； saO2X*A2*Y2+B2*X+C2*Y2+D2 公式二 式中， Y21/Q2， Q2Lg(Imax 3/Im

11、in 3)/Lg(Imax 4/Imin 4)； 其中， 对于每一台所述波长 1、 2、 3和 4取值确定的检测仪， A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2均 为常数； 其中， 所述公式一和公式二中A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值， 通过对所述光学指尖检 测仪进行校准计算得到， 所述校准的方法为： 其一、 将所述光源模块发出的四束入射光束分别照射到多个校准对象的指尖上， 以检 测得到每一个所述校准对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和 Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3

12、、 Imax 4和Imin 4； 其二、 检测每一个所述校准对象的真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱和度； 其三、 将属于同一个所述校准对象的Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和 Imin 4、 所述真实糖化血红蛋白浓度、 所述真实血氧饱和度代入所述公式一和公式二， 以得到 数量为所述校准对象数量两倍的关系式， 其中， 所述真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱 和度分别代入所述公式一和公式二中的X和saO2中； 并且， 基于得到的所述关系式， 拟合计 算得出A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值。 5.根

13、据权利要求4所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪， 其特征在于： 所 述绿光束的波长 2的取值范围在505nm至550nm之间， 所述红外光束的波长 3的取值范围在 870nm至980nm之间， 所述红光束的波长 4的取值范围在620nm至730nm之间。 6.根据权利要求4所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪， 其特征在于： 所 述黄光束的波长 1的取值为593nm， 所述绿光束的波长 2的取值为535nm， 所述红外光束的波 长 3的取值为910nm， 所述红光束的波长 4的取值为660nm。 7.根据权利要求4至6任意一项所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪， 其

14、 特征在于： 所述的控制模块采用以下两种方式之一， 从所述光敏传感模块发送的电信号中 识别出所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束产生的电信号； 方式一： 所述控制模块控制所述光源模块轮流发出所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红 光束， 使得所述光敏传感模块能够在不同时间接收到所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光 束照射到人体指尖上产生的出射光束； 权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 109044366 A 3 方式二： 所述控制模块控制所述光源模块同时发出所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红 光束， 所述光敏传感模块设有四个光敏传感器， 该四个光敏传感器分别用

15、于接收所述黄光 束、 绿光束、 红外光束、 红光束照射到人体指尖上产生的出射光束。 8.根据权利要求4至6任意一项所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪， 其 特征在于： 所述的光学指尖检测仪还设有显示模块， 所述显示模块与所述控制模块电性连 接， 所述控制模块将所述被检测对象的糖化血红蛋白浓度X和血氧饱和度saO2发送到所述 显示模块上进行显示。 9.根据权利要求8所述糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪， 其特征在于： 所 述的光学指尖检测仪还设有用于为所述光源模块、 光敏传感模块、 控制模块和显示模块供 电的电源模块。 10.根据权利要求4至6任意一项所述糖化血红蛋白和血氧饱和

16、度的光学指尖检测仪， 其特征在于： 所述的控制模块设有糖化血红蛋白浓上限值、 糖化血红蛋白浓下限值、 血氧饱 和度上限值和血氧饱和度下限值， 在所述被检测对象的糖化血红蛋白浓度X高于所述糖化 血红蛋白浓上限值或低于所述糖化血红蛋白浓下限值时， 或者， 在所述被检测对象的血氧 饱和度saO2高于所述血氧饱和度上限值或低于所述血氧饱和度下限值时， 所述控制模块发 出报警信号。 权 利 要 求 书 3/3 页 4 CN 109044366 A 4 糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法及光学指尖检测仪 技术领域 0001 本发明涉及一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的无创检测方法， 以及， 基于该无创 检测方

17、法的光学指尖检测仪。 背景技术 0002 无创脉搏糖化血红蛋白的测定： 无创脉搏糖化血红蛋白测量是以朗伯-比尔定律 和血液中还原血红蛋白(Hb)和氧化非糖化血红蛋白(HbO2A0)以及氧合糖化血红蛋白 (HbO2A1)对光的吸收特性不同为基础的。 通过两种不同波长的光分别照射组织经反射后再 由光电接收器转换成电信号。 组织中的其他成分吸收光信号是恒定的,经过光电接收器后 得到直流分量DC,而动脉血中的Hb和HbO2A1以及HbO2A0对光信号的吸收是随着脉搏搏动作 周期性变化,经过光电接收器后得到交流分量AC,由于Hb和HbO2A1以及HbO2A0对同一种光线 的吸收率各不相同,通过测量不同光

18、吸收比率计算出两种血红蛋白含量的百分比。 0003 无创脉搏血氧饱和度测定： 无创脉搏血氧饱和度测量是以朗伯-比尔定律和血液 中还原血红蛋白(Hb)和氧合血红蛋白(HbO2)对光的吸收特性不同为基础的。 通过两种不同 波长的红光600700nm和红外光8001000nm分别照射组织经反射后再由光电接收器转换 成电信号。 组织中的其他成分吸收光信号是恒定的,经过光电接收器后得到直流分量DC,而 动脉血中的HbO2和Hb对光信号的吸收是随着脉搏搏动作周期性变化,经过光电接收器后得 到交流分量AC,由于HbO2和Hb对同一种光线的吸收率各不相同,通过测量红光和红外光的 光吸收比率便可以计算出两种血红

19、蛋白含量的百分比。 0004 现有技术中， 测定脉搏糖化血红蛋白和脉搏血氧饱和度的方案， 主要有以下两种： 方案一： 0005 目前市面上的指尖血氧仪用途比较广泛， 很多都已经上市了， 指尖血氧仪的原理 是根据660nm和900nm的波长对HbO2和Hb的吸收系数不同， 根据朗伯比尔定律推导， 得出两 束光的差值之比与血氧饱和度的数学关系。 然后根据实际测得的血氧数据得出数学差值与 血氧饱和度的经验关系式。 0006 上述方案一存在以下不足： 根据有关文献， 可以知道脉搏血氧仪测得的数据会过 高的估计了动脉血红蛋白的血氧饱和度， 文献中提出当糖化血红蛋白浓度(7)时， 血氧饱和度的误差在2.9

20、左 右， 但是根据目前的血氧饱和度的推导公式可知， 在推导过程中， 并没有血红蛋白中的糖化 情况， 我们可以从目前的文献中可以知道， 糖化血红蛋白和未糖化血红蛋白的吸光系数是 不同的， 这就导致定标时存在问题， 精度上总是达不到人们的理想期待。 0007 方案二： 0008 目前的糖化血红蛋白浓度(HbA1c)测试仪器， 主要分为大型的仪器， 如高效液相色 谱法组成的全自动检测仪器， 精度较高， 目前的快速测试仪器， 如亲和层析法测得总糖化血 红蛋白浓度， 然后在通过经验公式估算血红蛋白浓度的方法。 0009 上述方案二存在以下不足： 仪器成本较高， 而且是有创的， 给病人造成了痛苦。 说 明

21、 书 1/10 页 5 CN 109044366 A 5 0010 另外， 据相关文献记载： 其一， 有氧血氧蛋白的浓度越低， 仪器误差就会越大， 是因 为糖化血红蛋白的干扰， 假定糖化血红蛋白的浓度不变， 有氧血红蛋白的浓度越低， 那么糖 化血红蛋白在有氧血红蛋白中所占的比例就越大， 因此造成的误差也就越大。 其二， 血氧仪 由于糖化血红蛋白的存在， 不管是哪个范围的浓度都存在一个仪器的固有误差。 其三， 在选 红外的时候， 不同的论文所选的波长都不相同， 有904nm， 有920nm-980nm的， 之所以导致这 个原因是因为应该选未糖化有氧血红蛋白吸收系数等于无氧血红蛋白的吸收系数， 如

22、果不 考虑就会导致误差， 不同的人定标， 由于糖化水平会不同， 所以定标出来的波长也会不相 同。 发明内容 0011 本发明所要解决的技术问题是： 提供一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法 及光学指尖检测仪， 以解决现有技术中血氧饱和度的检测精度会由于糖化血红蛋白的干扰 而降低的问题。 0012 解决上述技术问题， 本发明所采用的技术方案如下： 0013 一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法， 其特征在于： 所述的检测方法包括： 0014 步骤一、 制备检测仪， 使得： 所述检测仪能够发出四束入射光束， 包括波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束， 其中，

23、 1的取值范围在580nm至595nm之 间，2的取值范围在500nm至560nm之间，3的取值范围在850nm至1000nm之间，4的取值范围 在620nm至750nm之间； 并且， 所述检测仪能够接收到所述四束入射光束照射到人体指尖上 产生的出射光束， 并能检测到所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束的最 大发光强度和最小发光强度， 依次记为Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和 Imin 4； 0015 步骤二、 对所述检测仪进行校准， 以计算得到下述公式一和公式二中A1、 B1、 C1、 D1、 A2、

24、 B2、 C2、 D2的取值， 所述校准的方法为： 0016 其一、 将所述检测仪的四束入射光束分别照射到多个校准对象的指尖上， 以检测 得到每一个所述校准对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和 Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 0017 其二、 检测每一个所述校准对象的真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱和度； 0018 其三、 将属于同一个所述校准对象的Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4、 所述真实糖化血红蛋白

25、浓度、 所述真实血氧饱和度代入下述公式一和公式 二， 以得到数量为所述校准对象数量两倍的关系式， 其中， 所述真实糖化血红蛋白浓度和真 实血氧饱和度分别代入所述公式一和公式二中的X和saO2中； 并且， 基于得到的所述关系 式， 拟合计算得出A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值； 0019 XsaO2*A1*Y1+B1*saO2+C1*Y1+D1 公式一 0020 式中， Y11/Q1， Q1Lg(Imax 1/Imin 1)/Lg(Imax 2/Imin 2)； 0021 saO2X*A2*Y2+B2*X+C2*Y2+D2 公式二 0022 式中， Y21/Q2

26、， Q2Lg(Imax 3/Imin 3)/Lg(Imax 4/Imin 4)； 0023 其中， 对于每一台所述波长 1、 2、 3和 4取值确定的检测仪， A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2均为常数； 说 明 书 2/10 页 6 CN 109044366 A 6 0024 步骤三、 将所述检测仪的四束入射光束分别照射到被检测对象的指尖上， 以检测 得到所述被检测对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 并且， 将该八个发光强度代入

27、所述公式一和公式 二中， 联立求解得到的X和saO2即为所述被检测对象的糖化血红蛋白浓度和血氧饱和度。 0025 作为本发明的优选实施方式： 所述绿光束的波长 2的取值范围在505nm至550nm之 间， 所述红外光束的波长 3的取值范围在870nm至980nm之间， 所述红光束的波长 4的取值范 围在620nm至730nm之间。 0026 作为本发明的优选实施方式： 所述黄光束的波长 1的取值为593nm， 所述绿光束的 波长 2的取值为535nm， 所述红外光束的波长 3的取值为910nm， 所述红光束的波长 4的取值 为660nm。 0027 一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖检测仪

28、， 其特征在于： 所述的光学指 尖检测仪设有光源模块、 光敏传感模块和控制模块； 0028 所述光源模块能够发出四束入射光束， 包括波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿 光束、 红外光束、 红光束， 其中，1的取值范围在580nm至595nm之间，2的取值范围在500nm至 560nm之间，3的取值范围在850nm至1000nm之间，4的取值范围在620nm至750nm之间； 0029 所述光敏传感模块能够接收到所述四束入射光束照射到人体指尖上产生的出射 光束， 并转换为电信号发送给所述控制模块； 0030 所述控制模块能够将所述光敏传感模块发送的电信号转换为相应出射光束的发 光强度

29、， 以检测出所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束的最大发光强度 和最小发光强度， 依次记为Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 0031 并且， 当所述光源模块发出的四束入射光束分别照射到被检测对象的指尖上时， 所述控制模块检测得到所述被检测对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 包括： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4， 所述控制模块能够将该八个 发光强度代入下述公式一和公式二中， 联立求解得到的X

30、和saO2即为所述被检测对象的糖 化血红蛋白浓度和血氧饱和度； 0032 XsaO2*A1*Y1+B1*saO2+C1*Y1+D1 公式一 0033 式中， Y11/Q1， Q1Lg(Imax 1/Imin 1)/Lg(Imax 2/Imin 2)； 0034 saO2X*A2*Y2+B2*X+C2*Y2+D2 公式二 0035 式中， Y21/Q2， Q2Lg(Imax 3/Imin 3)/Lg(Imax 4/Imin 4)； 0036 其中， 对于每一台所述波长 1、 2、 3和 4取值确定的检测仪， A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2均为常数； 0037 其中，

31、 所述公式一和公式二中A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值， 通过对所述光学指 尖检测仪进行校准计算得到， 所述校准的方法为： 0038 其一、 将所述光源模块发出的四束入射光束分别照射到多个校准对象的指尖上， 以检测得到每一个所述校准对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 0039 其二、 检测每一个所述校准对象的真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱和度； 0040 其三、 将属于同一个所述校准对象的Imax 1和Imin 1、 I

32、max 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4、 所述真实糖化血红蛋白浓度、 所述真实血氧饱和度代入所述公式一和公式 说 明 书 3/10 页 7 CN 109044366 A 7 二， 以得到数量为所述校准对象数量两倍的关系式， 其中， 所述真实糖化血红蛋白浓度和真 实血氧饱和度分别代入所述公式一和公式二中的X和saO2中； 并且， 基于得到的所述关系 式， 拟合计算得出A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值。 0041 作为本发明的优选实施方式： 所述绿光束的波长 2的取值范围在505nm至550nm之 间， 所述红外光束的

33、波长 3的取值范围在870nm至980nm之间， 所述红光束的波长 4的取值范 围在620nm至730nm之间。 0042 作为本发明的优选实施方式： 所述黄光束的波长 1的取值为593nm， 所述绿光束的 波长 2的取值为535nm， 所述红外光束的波长 3的取值为910nm， 所述红光束的波长 4的取值 为660nm。 0043 作为本发明的优选实施方式： 所述的控制模块采用以下两种方式之一， 从所述光 敏传感模块发送的电信号中识别出所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束 产生的电信号； 0044 方式一： 所述控制模块控制所述光源模块轮流发出所述黄光束、 绿光束、 红外

34、光 束、 红光束， 使得所述光敏传感模块能够在不同时间接收到所述黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束照射到人体指尖上产生的出射光束； 0045 方式二： 所述控制模块控制所述光源模块同时发出所述黄光束、 绿光束、 红外光 束、 红光束， 所述光敏传感模块设有四个光敏传感器， 该四个光敏传感器分别用于接收所述 黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束照射到人体指尖上产生的出射光束。 0046 作为本发明的优选实施方式： 所述的光学指尖检测仪还设有显示模块， 所述显示 模块与所述控制模块电性连接， 所述控制模块将所述被检测对象的糖化血红蛋白浓度X和 血氧饱和度saO2发送到所述显示模块上进行显示。

35、 0047 作为本发明的优选实施方式： 所述的光学指尖检测仪还设有用于为所述光源模 块、 光敏传感模块、 控制模块和显示模块供电的电源模块。 0048 作为本发明的优选实施方式： 所述的控制模块设有糖化血红蛋白浓上限值、 糖化 血红蛋白浓下限值、 血氧饱和度上限值和血氧饱和度下限值， 在所述被检测对象的糖化血 红蛋白浓度X高于所述糖化血红蛋白浓上限值或低于所述糖化血红蛋白浓下限值时， 或者， 在所述被检测对象的血氧饱和度saO2高于所述血氧饱和度上限值或低于所述血氧饱和度 下限值时， 所述控制模块发出报警信号。 0049 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果： 0050 第一， 本发明采用

36、波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束作 为出射光， 照射被检测对象的指尖， 以检测得到对应出射光束的最大发光强度(即动脉收缩 时)和最小发光强度(即动脉扩张时)： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和 Imin 4， 并通过将之代入公式一和公式二中进行联立求解， 从而， 同时检测出被检测对象的糖 化血红蛋白浓度X和血氧饱和度saO2， 并且， 本发明属于无创检测， 并能够部分排除糖化血 红蛋白的干扰， 提高了血氧饱和度的检测精度。 0051 第二， 本发明的光学指尖检测仪可以在开发时完成校准

37、， 以得到采用同一硬件规 格的光学指尖检测仪的A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2取值； 而用户使用本发明的光学指尖检测仪 时， 仅需将光源模块发出的四束入射光束分别照射到被检测对象的指尖上， 本发明的光学 指尖检测仪即可自动计算出被检测对象的糖化血红蛋白浓度X和血氧饱和度saO2， 使用非 说 明 书 4/10 页 8 CN 109044366 A 8 常简单方便。 0052 第三， 本发明通过优选采用取值范围在505nm至550nm之间的波长 2、 取值范围在 870nm至980nm之间的波长 3、 取值范围在620nm至730nm之间的波长 4， 能够进一步提高对

38、糖 化血红蛋白浓度X和血氧饱和度saO2的检测精度。 0053 第四， 本发明通过采用 1593nm、 2535nm、 3910nm、 4660nm的最优实施 例， 能够更进一步提高对糖化血红蛋白浓度X和血氧饱和度saO2的检测精度。 具体实施方式 0054 本发明公开的是一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的检测方法， 其发明构思为： 本 发明的检测方法包括： 0055 步骤一、 制备检测仪， 使得： 检测仪能够发出四束入射光束， 包括波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束， 其中， 1的取值范围在580nm至595nm之间， 2的 取值范围在500nm至560nm

39、之间，3的取值范围在850nm至1000nm之间，4的取值范围在620nm 至750nm之间； 并且， 检测仪能够接收到四束入射光束照射到人体指尖上产生的出射光束， 并能检测到黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应出射光束的最大发光强度和最小发光 强度， 依次记为Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 0056 其中， 由于动脉收缩时， 光的路径最短， 出射光的发光强度是最大的， 而动脉扩张 时， 光的路径最长， 出射光的发光强度是最小的， 因此， Imax 1、 Imax 2、 Imax 3、 Imax 4

40、也即上述四 束入射光在动脉收缩所产生出射光束的发光强度， Imin 1、 Imin 2、 Imin 3、 Imin 4也即上述四束入 射光在动脉扩张所产生出射光束的发光强度。 0057 步骤二、 对检测仪进行校准， 以计算得到下述公式一和公式二中A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值， 校准的方法为： 0058 其一、 将检测仪的四束入射光束分别照射到多个校准对象的指尖上， 以检测得到 每一个校准对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和Imin 1、 Imax 2 和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin

41、4； 0059 其二、 用现有技术中准确可靠的实验方式， 检测每一个校准对象的真实糖化血红 蛋白浓度(单位为)和真实血氧饱和度； 例如： 可以通过亲和层析法， 检测校准对象的真实 糖化血红蛋白浓度； 通过电化学法， 进行血气分析检测得到校准对象的真实血氧饱和度。 0060 其三、 将属于同一个校准对象的Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和 Imin 4、 真实糖化血红蛋白浓度、 真实血氧饱和度代入下述公式一和公式二， 以得到数量为校 准对象数量两倍的关系式， 其中， 真实糖化血红蛋白浓度和真实血氧饱和度分别代入公式 一和公式二

42、中的X和saO2中； 并且， 基于得到的关系式， 拟合计算得出A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值； 0061 XsaO2*A1*Y1+B1*saO2+C1*Y1+D1 公式一 0062 式中， Y11/Q1， Q1Lg(Imax 1/Imin 1)/Lg(Imax 2/Imin 2)； 0063 saO2X*A2*Y2+B2*X+C2*Y2+D2 公式二 0064 式中， Y21/Q2， Q2Lg(Imax 3/Imin 3)/Lg(Imax 4/Imin 4)； 0065 其中， 对于每一台波长 1、 2、 3和 4取值确定的检测仪， A1、 B1、 C1、

43、D1、 A2、 B2、 C2、 D2均 为常数； 说 明 书 5/10 页 9 CN 109044366 A 9 0066 步骤三、 将检测仪的四束入射光束分别照射到被检测对象的指尖上， 以检测得到 被检测对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax 1和Imin 1、 Imax 2和 Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 并且， 将该八个发光强度代入公式一和公式二中， 联立求 解得到的X和saO2即为被检测对象的糖化血红蛋白浓度和血氧饱和度。 0067 基于上述检测方法， 本发明还公开了一种糖化血红蛋白和血氧饱和度的光学指尖 检测仪，

44、 其设有光源模块、 光敏传感模块和控制模块； 0068 光源模块能够发出四束入射光束， 包括波长依次为 1、 2、 3和 4的黄光束、 绿光 束、 红外光束、 红光束， 其中， 1的取值范围在580nm至595nm之间， 2的取值范围在500nm至 560nm之间，3的取值范围在850nm至1000nm之间，4的取值范围在620nm至750nm之间； 0069 光敏传感模块能够接收到四束入射光束照射到人体指尖上产生的出射光束， 并转 换为电信号发送给控制模块； 0070 控制模块能够将光敏传感模块发送的电信号转换为相应出射光束的发光强度， 以 检测出黄光束、 绿光束、 红外光束、 红光束所对应

45、出射光束的最大发光强度和最小发光强 度， 依次记为Imax 1和Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4； 0071 其中， 由于动脉收缩时， 光的路径最短， 出射光的发光强度是最大的， 而动脉扩张 时， 光的路径最长， 出射光的发光强度是最小的， 因此， Imax 1、 Imax 2、 Imax 3、 Imax 4也即上述四 束入射光在动脉收缩所产生出射光束的发光强度， Imin 1、 Imin 2、 Imin 3、 Imin 4也即上述四束入 射光在动脉扩张所产生出射光束的发光强度。 0072 并且， 当光源模块发出的四束入射光

46、束分别照射到被检测对象的指尖上时， 控制 模块检测得到被检测对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 包括： Imax 1和 Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和Imin 3、 Imax 4和Imin 4， 控制模块能够将该八个发光强度代入下述 公式一和公式二中， 联立求解得到的X和saO2即为被检测对象的糖化血红蛋白浓度和血氧 饱和度； 0073 XsaO2*A1*Y1+B1*saO2+C1*Y1+D1 公式一 0074 式中， Y11/Q1， Q1Lg(Imax 1/Imin 1)/Lg(Imax 2/Imin 2)； 0075 saO2X*A2*Y2+B2

47、*X+C2*Y2+D2 公式二 0076 式中， Y21/Q2， Q2Lg(Imax 3/Imin 3)/Lg(Imax 4/Imin 4)； 0077 其中， 对于每一台波长 1、 2、 3和 4取值确定的检测仪， A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2均 为常数； 0078 其中， 公式一和公式二中A1、 B1、 C1、 D1、 A2、 B2、 C2、 D2的取值， 通过对光学指尖检测仪 进行校准计算得到， 校准的方法为： 0079 其一、 将光源模块发出的四束入射光束分别照射到多个校准对象的指尖上， 以检 测得到每一个校准对象所对应出射光束的最大发光强度和最小发光强度， 即： Imax1和 Imin 1、 Imax 2和Imin 2、 Imax 3和I