一种检测血液动力学参数的光学探头

本技术涉及医学检测，尤其涉及一种检测血液动力学参数的光学探头。

背景技术：

1、血液动力学参数包括血流速度、血容量和血红蛋白氧合度等指标，用以评估被检测者的生理状态或疾病状态；目前在医学检测和临床应用中，通常采用侵入式的检测手段，也就是将检测探头插入人体检测部位的血管中，使用近红外光谱学原理，通过测量组织中红外光的吸收和散射来获取血液动力学参数。这种传统入侵式检测方式，会在皮肤上留下创口，存在感染风险；此外，血液中含有多种组成成份，每种成份对不同波长的吸收系数又不同，而传统的检测探头只有一种波长的近红外光源，那么每种成份对同一波长的吸收系数也不相同，导致计算出的每种成份的浓度存在误差，降低了检测精度。

2、可见，现有技术中检测血液动力学参数的光学探头存在感染风险和检测精度低的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的提供的一种检测血液动力学参数的光学探头，其解决了现有技术中的光学探头存在感染风险和检测精度低的问题。

2、本实用新型提供一种检测血液动力学参数的光学探头，所述光学探头包括：微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块；所述近红外光源用于发送多种不同波长范围的近红外光；所述光源驱动模块分别与所述微控制处理器和所述近红外光源相连，用于根据所述微控制处理器依次输出的不同控制信号，依次驱动所述近红外光源向人体组织外表面发送相对应波长范围的近红外光；所述多个光敏探测器分别与所述微控制处理器相连，用于在人体组织外表面的不同方向上采集所述多种近红外光经人体组织吸收和散射后的后向散射光子，还用于将所述后向散射光子转换成多个电信号后发送到所述微控制处理器；所述微控制处理器与所述无线通信模块相连，用于根据所述多个电信号检测出所述人体组织的血液动力学参数，还用于将所述血液动力学参数通过所述无线通信模块发送到外部接收端。

3、可选地，所述无线通信模块包括短距离通信单元和长距离通信单元，所述光学探头还包括：无线通信切换按键，与所述微控制处理器相连，用于使所述微控制处理器根据所述无线通信切换按键的当前状态信息，选择所述短距离通信单元或所述长距离通信单元发送所述血液动力学参数。

4、可选地，所述光学探头还包括：电源模块，分别与所述微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块相连，用于为所述微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块提供不同工作电压。

5、可选地，所述电源模块包括：充电电池、无线充电接收电路和电压转换电路；所述无线充电接收电路与所述充电电池相连，用于将与外部无线充电发射电路之间的电磁感应转换成为所述充电电池充电的充电电能；所述电压转换电路与所述充电电池相连，用于将所述充电电池的输出电压转换成多种伏值不同的目标电压。

6、可选地，所述无线充电接收电路包括：接收线圈、全桥整流模块、第一滤波电容、第二滤波电容、线性稳压芯片和第三滤波电容；所述接收线圈的第一端与所述全桥整流模块的第一输入端相连，所述接收线圈的第二端与所述全桥整流模块的第二输入端相连，所述全桥整流模块的第一输出端分别与所述第一滤波电容的第一端、所述第二滤波电容的第一端和所述线性稳压芯片的输入端相连，所述全桥整流模块的第二输出端、所述第一滤波电容的第二端和所述第二滤波电容的第二端接地，所述线性稳压芯片的输出端通过所述第三滤波电容接地，所述线性稳压芯片的输出端还与所述充电电池的正极端相连。

7、可选地，所述光学探头还包括：柔性基板，所述微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块设置在所述柔性基板上。

8、可选地，所述光学探头还包括：具有若干个开口的塑封层，所述微控制处理器、光源驱动模块、无线通信模块和所述柔性基板被所述塑封层包覆，在所述若干个开口中露出近红外光源和多个光敏探测器。

9、可选地，所述多种近红外光的波长范围包括700nm～750nm、750nm～810nm、810nm～850nm。

10、可选地，所述光学探头还包括：异常报警模块，与所述微控制处理器相连，用于根据所述微控制处理器输出的异常信号进行报警。

11、可选地，所述异常报警模块包括mlt-8530贴片式蜂鸣器。

12、相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

13、1、本实用新型通过近红外光源在人体组织外包面发送近红外光，再通过多个光敏探测器在人体组织外表面的不同方向上采集所述多种近红外光经人体组织吸收和散射后的后向散射光子，还用于将所述后向散射光子转换成多个电信号后发送到所述微控制处理器，使微控制处理器根据所述多个电信号检测出所述人体组织的血液动力学参数；因此，本实用新型采用非入侵人体组织的方式检测血液动力学参数，无需在人体皮肤上留下创口，避免出现感染的风险；

14、2、本实用新型中的近红外光源可以发出多种不同波长范围的近红外光，通过微控制处理器依次输出的不同控制信号，使光源驱动模块依次驱动所述近红外光源向人体组织外表面发送相对应波长范围的近红外光，将血液中不同成份对不同波长范围的红外光需要做适配，能够精确地计算组织中不同成份的含量，可以提高血液动力学参数的检测精度。

15、3、本实用新型通过无线通信模块实现光学探头与外部接收端之间的数据传输，因此无线传输方式使得探头更为便携和灵活，可以应用于不同场景，如运动状态下的运动员、危重病患者等。

技术特征：

1.一种检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述光学探头包括：

2.如权利要求1所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述无线通信模块包括短距离通信单元和长距离通信单元，所述光学探头还包括：

3.如权利要求1所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述光学探头还包括：电源模块，分别与所述微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块相连，用于为所述微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块提供不同工作电压。

4.如权利要求3所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述电源模块包括：

5.如权利要求4所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述无线充电接收电路包括：

6.如权利要求1所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述光学探头还包括：柔性基板，所述微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块设置在所述柔性基板上。

7.如权利要求6所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述光学探头还包括：具有若干个开口的塑封层，所述微控制处理器、光源驱动模块、无线通信模块和所述柔性基板被所述塑封层包覆，在所述若干个开口中露出近红外光源和多个光敏探测器。

8.如权利要求1-7任一项所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述多种近红外光的波长范围包括700nm～750nm、750nm～810nm、810nm～850nm。

9.如权利要求1-7任一项所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述光学探头还包括：

10.如权利要求9所述的检测血液动力学参数的光学探头，其特征在于，所述异常报警模块包括mlt-8530贴片式蜂鸣器。

技术总结
本技术提供一种检测血液动力学参数的光学探头，所述光学探头包括微控制处理器、光源驱动模块、近红外光源、多个光敏探测器和无线通信模块；通过近红外光源在人体组织外包面发送近红外光，再通过多个光敏探测器在人体组织外表面的不同方向上采集所述多种近红外光经人体组织吸收和散射后的后向散射光子，将所述后向散射光子转换成多个电信号后发送到所述微控制处理器，使微控制处理器根据所述多个电信号检测出所述人体组织的血液动力学参数；因此，本技术采用非入侵人体组织的方式检测血液动力学参数，避免出现感染的风险；通过发出多种不同波长范围的近红外光，能够精确地计算组织中不同成份的含量，可以提高血液动力学参数的检测精度。

技术研发人员：李婷,杨松齐
受保护的技术使用者：天津大学四川创新研究院
技术研发日：20230424
技术公布日：2024/1/5