文献综述(或调研报告):
文献综述
摘要:血红蛋白浓度是一个与人体健康评估相关的重要参数,贫血或出血有关的疾病往往会引起血红蛋白浓度降低。目前,用于人体健康检测或临床的血红蛋白浓度检测大多属于有创或微创检测,这些检测存在诸多弊端。为了解决有创或微创测量带来的问题,对无创血红蛋白检测显得尤为重要。本文主要介绍了无创血红蛋白检测的基本原理和目前国内外无创血红蛋白检测的方法及理论依据。
关键字: 血红蛋白浓度、无创检测、近红外光谱
- 介绍
在人体健康评估上,血红蛋白浓度是一个与人体健康评估相关的重要参数,贫血或出血有关的疾病往往会引起血红蛋白浓度降低。目前,用于人体健康检测或临床的血红蛋白浓度检测大多属于有创或微创检测,需要先对人体进行采取血样,然后使用血细胞分析仪等仪器进行分析。这种检测方法麻烦耗时,也会给病人带来肉体上的疼痛,甚至可能使病人伤口受到感染,并且血液收集与分析之间延迟,不能在紧急情况下实时监测患者的病情[4]。
无创血红蛋白检测旨在消除有创测量存在的这些弊端,基于光电容积描记的基本原理,测量不同波长通过测量部位的光强变化,得到血红蛋白的浓度值。测量时无需对人体采取血液血样,只需把待测者手指或者其他部位放入相关仪器,短时间内即可得到血红蛋白的浓度值。
二、基本原理
探测光在人体组织当中传播的时候,除了动脉的血红蛋白对其有吸收作用以外,人体的其他组织,如皮肤、脂肪、软组织、骨骼、静脉血和毛细血管血液也会有吸收作用。当光经过人体局部组织时候,光可以被搏动性的动脉血液及其他组织吸收,但是两者出射光强的变化不同。动脉血吸收光强度随着动脉压力波的变化而变化,而其他组织吸收的光强度不随脉搏和时间改变。搏动的时候,动脉随着膨胀,使光在动脉血当中的传播路径长度增加,光衰减增大;在两次搏动之间,动脉收缩,光传播路径变小,光衰减变小。两种情况的差值就是动脉血所吸收的光强度。动脉血液最低时,光强没有受到动脉脉搏的影响,此时出射光强最大(Imax),将其作为脉动动脉血液入射光强(I0);动脉血液最高时,光强受动脉脉动影响最大,此时出射光强最小(Imin),将其作为脉动动脉血液出射光强(I)。记录动脉充盈至最大与收缩至最小时的吸光度差值,此值理论上只与血液组成成分有关,消除环境的影响。
根据Lambert-Beer定律,对脉动血液层有:
式中:为组分i在波长为lambda;的单色光消系数;为脉动动脉血液在波长为lambda;处的吸光度,若已知血液各组分的吸光系数和脉动动脉血液的等效光程d,根据朗伯比尔定律则可计算出各组分的含量。[4]
