CN116671869A - 一种黄疸测量探头及黄疸检测装置 - Google Patents

一种黄疸测量探头及黄疸检测装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例涉及医学检测技术领域,尤其涉及一种黄疸测量探头及黄疸检测装置。在本申请所提供的实施例中,黄疸检测装置包括黄疸测量探头,黄疸测量探头基于光纤的一端口向人体皮肤表面发出光线,并通过光纤的另一端口接收经皮下组织反射、散射和折射后到皮肤表面的光线,从而使得颜色传感器能够获取并确定反射光的参数,以完成受检人员的黄疸检测。相较于现有技术以氙气灯作为打光光源,本申请所提供的黄疸检测仪具有高灵敏度、寿命长、体积小、便于模块化以及成本低,针对不同肤色情况下具有相同的准确度的优点。

Description

一种黄疸测量探头及黄疸检测装置
技术领域
本申请实施例涉及医学检测技术领域,尤其涉及一种黄疸测量探头及黄疸检测装置。
背景技术
新生儿感染黄疸可能会导致其留下后遗症或者死亡。因此,目前存在着对黄疸进行检测的需求,并相应产生了基于光学检测原理而测量人体经皮胆红素的黄疸检测装置。在相关技术方案当中,黄疸检测装置包括黄疸测量探头,黄疸测量探头用于向人体皮肤表面发出至少具有两个不同波长区域的检测光线,并接收经皮下组织反射、散射和折射后,向黄疸检测装置的主控制器反馈反射光的具体参数,进而确定受检人员的黄疸指数。
为实现上述原理,黄疸测量探头主要包括用于发出检测光线的打光光源,以及用于接收反射光的光电转换传感器。现有的黄疸测量探头主要是以氙气灯作为打光光源。氙气灯的点亮电压在200V以上,而目前可行的黄疸检测装置电源供电电压仅在6V以下。所以黄疸检测装置上需要设置和氙气灯相配套的升压电路,以使得几伏的电源电压在通过升压电路的升压后能够合适地点亮氙气灯。而升压电路所包含的升压电感和储能电容的体积庞大臃肿,这制约了黄疸测量装置的结构布置,黄疸测量探头和升压电路需要分体设置,这降低了黄疸测量探头的集成度,并且氙气灯点亮需要进行一定时间充电,才能进行一次检测,所以对于氙气灯形式的黄疸仪不能持续检测。
随着LED作为光源的技术发展,以其本身的属性寿命长、功耗低等优点逐渐被使用在工业化检测领域。但由于LED灯随温度和电流的变化会对导致辐射的强度的变化,从而不适应检测领域。在黄疸检测领域,虽有使用LED灯相关专利和文献,但市场上均未考虑到系统化的解决LED灯与光路的设置以及检测元器件的综和配合关系,以及未考虑到黄疸检测仪检测位置和对对象特殊性的问题。
此外,目前市面上的黄疸检测探头还具有如下缺陷:
目前市面上采用的LED光源采用的均是白光源,经过皮肤后再通过设置滤光片进行滤光。但通过滤光片会带来如下问题,一是成本,滤光片精度和光学参数的一致性决定了成本,选用高精度的滤光片势必会增加原材料成本,间接增加生产装配成本。二是滤光片是精密光学器件,会增加生产装配难度,会增加生产工时,降低生产效率。三是长时间使用,滤光片的性能和光学参数会出现衰减和参数偏移。
第二,另外市面上采用导光柱的形式,均是存在光在传递过程中存在反射现象,不能达到良好的聚光效应,从而降低了检测准确度。
发明内容
鉴于此,本申请实施例提供了一种黄疸测量探头及黄疸检测装置,其可以提升黄疸测量探头的集成度。
为了达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种黄疸测量探头,包括:光纤,具有彼此连通的第一端口和第二端口,以及彼此连通的第三端口和第四端口;LED光源,所述LED光源包括可发射蓝光波长范围的蓝光LED光源和可发射绿光波长范围的绿光LED光源;所述蓝光LED光源和所述绿光LED光源设置于所述第一端口处,被配置向所述第一端口交替发射蓝光或绿光的单色光线,以使所述单色光线由所述第二端口射出并照射人体皮肤表面;颜色传感器,设置于所述第三端口处,并被配置为接收经过所述人体皮肤表面,经皮下组织反射、散射和折射后所反射且由所述第四端口所射入的所述单色光线;以及探头控制器,与所述颜色传感器电性连接。
在本申请所提供的技术方案当中,于光源处设置独立的蓝光LED、和绿光LED、,并且采用高灵敏度颜色芯片,通过交替点亮460nm蓝光LED、550nm绿光LED,根据血红蛋白在460nm和550nm有相同的吸收峰值,胆红素在460nm时有最强的吸收峰,通过测量蓝光(波长460nm)和绿光(波长550nm)的光学强度差来确定皮下组织的胆红素含量。
同时,在本申请所提供的技术方案当中,所述LED光源还包括红光LED光源,所述红光LED光源在不同于所述蓝光LED光源和所述绿光LED光源发射单色光时点亮。
这里需要说明的是,红光(波长630nm)主要用作辅助解决皮肤黑色素对460nm蓝光和550nm绿光测量精度的影响。提升测量胆红素的精度。
具体而言,皮肤的黑色素会吸收红光、蓝光、绿光。
现有的黄疸仪检测的时候没有考虑黑色素对蓝光、绿光的吸收,导致测试结果受到皮肤黑色素强度的影响,测试结果存在失真的风险。而本领域技术人员所知晓的,胆红素和血红蛋白不会吸收红光,红光只会被黑色素吸收,所以只需要测出红光被吸收强度就能根据比例得到绿光和蓝光分别被黑色素吸收强度,从而带入测结果中以去除黑色素对测试结果的影响。
任选地,颜色传感器具有多个环境光感应通道,多个所述环境光感应通道至少包括蓝色光感应通道、绿色光感应通道以及红色光感应通道。颜色传感器环境光感应通道的最小临界检测曝光度大于所述LED光源最小照度值在最短采集时间下的曝光度。颜色传感器被配置成使得至少部分所述环境光感应通道的最小可检测照度大于等于1mlux。颜色传感器被配置成使得至少部分所述环境光感应通道的最小可检测照度为500Lux--2800Lux。
本领域技术人员可以理解的,为了增加颜色芯片接收的光量,可尽量增加LED光源的亮度。是在实际情况下,由于黄疸仪均是使用在初生婴儿的检测中,额头部位是重要检测部位之一,如果光强度太高,则会可能因为漏光照射到婴儿的眼睛。所以。出于实际使用、市场以及用户需求方面的考虑,本申请所提供的技术方案既保证光源的强度受检人接受的范围内,又保证了足够的精度能够检测出微小变化的差异,匹配了合适的且具有较高灵敏度检测感光器。
任选地,所述颜色传感器内置增益放大器,所述增益放大器用于对所述颜色传感器所获取的光信号进行增益放大,所述增益放大器的增益放大倍数为1X至2048X。所述颜色传感器内置增益放大器,所述增益放大器用于对所述颜色传感器光电转换后的电信号进行增益放大,所述增益放大器的增益放大倍数为不小于32X。
这里需要说明的是,放大倍数越大,装置中颜色传感器检测到的信号值越大,理论上是更优,但是在实际检测环境下,环境光(干扰源)会对检测精度有影响,环境光线会通过探头与人体皮肤表面贴合处周围的皮肤传输到回收光路,且一同被颜色传感器内置增益放大器放大。
为了避免环境光的影响,通常的解决手段是增加探头自身检测光源(红色光、绿色光、蓝色光)的强度,从而减小环境光在回收光线的占比,同时控制颜色传感器内置增益放大器的放大倍数,也有利于减少环境光的干扰。而对于黄疸检测装置而言,一直具有着在满足检测精度提高抗外界光干扰的同时又要尽量减少检测光线过强,以避免漏光照射到婴儿的眼睛的期望。
所以,本申请于此处采用的放大倍数,是综合考虑LED光源的强度、颜色芯片的最小检测照度、采集时间等因素后所选取的较佳数值。
任选地,所述颜色传感器的采集时间小于50ms。
本领域技术人员可以理解的是,较长的的采集时间虽然能够保证测量精度,但是用户在使用产品时检测时间过长,影响用户体验,采集时间过短会影响检测精度,通过综合考虑。优选的,所述颜色传感器的采集时间为40ms。采集时间是根据实际采集过程中,根据检测光强度(红色光、绿色光、蓝色光)和用户的采集习惯适配的合适采集时间。
任选地,所述蓝光LED光源所发出光线的中心波长为460nm;其中,所述颜色传感器被配置成使得所述蓝色光感应通道在450nm至500nm的波长范围内光谱响应度不低于25%。所述绿光LED光源所发出光线的中心波长为550nm;其中,所述颜色传感器被配置成使得所述绿色光感应通道在530nm至600nm的波长范围内光谱响应度不低于40%。所述LED光源包括对应所述红光波长区域的红光LED光源,所述红光LED光源所发出光线的中心波长为630nm;其中,所述颜色传感器被配置成使得所述红色光感应通道在600nm至650nm的波长范围内光谱响应度不低于70%。
任选地,所述颜色传感器的工作电压为1.7V至2.0V。
任选地,所述颜色传感器的工作温度为-30℃至70℃。
任选地,所述颜色传感器包括IIC接口,所述颜色传感器通过所述IIC接口与所述探头控制器电性连接。
任选地,黄疸测量探头,还包括:
LED驱动电路,所述探头控制器通过所述LED驱动电路与所述LED光源电性连接,以用于控制所述LED光源的亮度和点亮时间。
任选地,一种黄疸检测装置,包括:所述的黄疸测量探头;
主控制器,与所述探头控制器电性连接。
任选地,所述主控制器与所述探头控制器之间串口通信连接。
本申请实施例所提供的黄疸检测装置包括黄疸测量探头,黄疸测量探头基于光纤的一端口向人体皮肤表面发出光线,并通过光纤的另一端口接收经皮下组织反射、散射和折射后到皮肤表面的光线,从而使得颜色传感器能够获取并确定反射光的参数,以完成受检人员的黄疸检测。相较于现有技术以氙气灯作为打光光源,在本申请实施例所提供的黄疸检测装置中,黄疸测量探头以体积小巧的LED光源作为黄疸测量探头的打光光源,避免了设置包含升压电感、储能电容等体积庞大臃肿元器件的升压电路,使得黄疸测量探头具备满足集成化设计的条件,尤其适用于将LED驱动电路集成于黄疸测量探头之上的情形。
此外,本申请通过光源设置独立的蓝光LED、和绿光LED、红光LED,并且采用高灵敏度颜色芯片,通过交替点亮460nm蓝光LED、550nm绿光LED、630nm红光LED。根据血红蛋白在460nm和550nm有相同的吸收峰值,胆红素在460nm时有最强的吸收峰,通过测量蓝光(波长460nm)和绿光(波长550nm)的光学强度差来确定皮下组织的胆红素含量。而红光(波长630nm)主要用作辅助解决皮肤黑色素对460nm蓝光和550nm绿光的检测精度影响。
附图说明
图1为本申请实施例提供的黄疸测量探头于第一视角下的示意图;
图2为本申请实施例提供的黄疸测量探头于第二视角下的示意图;
图3为本申请实施例提供的黄疸测量探头装配后于第三视角下的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的黄疸测量探头装配后于第四视角下的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的黄疸检测装置的电路原理示意图。
附图标记:
100-黄疸测量探头,110-光纤,111-第一端口,112-第二端口,113-第三端口,114-第四端口,120-LED光源,121-LED驱动电路,130-颜色传感器,140-探头控制器,141-5pin接口,142-增益放大器,151-第一匀光片,152-第二匀光片;
200-黄疸检测装置,210-主控制器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是连接固定,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
在本申请实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本实施例的主体为一种黄疸检测装置200,黄疸检测装置200具体包括主控制器210和黄疸测量探头100。主控制器210和黄疸测量探头100彼此间通信连接。黄疸测量探头100用于接近或者贴合于受检者皮肤,以发出至少具有两个不同波长区域的检测光线,并在接收人体皮肤表面的反射光后,向主控制器210反馈反射光的具体参数,进而使得主控制器210能够基于具体参数,而确定受检人员的黄疸指数。
在现有技术当中,上述黄疸检测装置200主要是氙气灯作为打光光源,氙气灯自身呈长条形状,仅能够设置于黄疸测量探头100的侧部,这遏制了黄疸测量探头100的结构设计。
同时,氙气灯所配套的升压电路体积庞大而臃肿,以导致黄疸检测装置200仅能够被配成分体样式,也即将升压电路和黄疸测量探头100彼此剥离开来。
如此设置,需要使得主控制器210、升压电路通过连线而向氙气灯输出高压驱动电流。但是主控制器210和黄疸测量探头100之间也需要连线进行电性连接。
也即,系统中存在两组彼此的连线,这势必会增加系统的装配难度。同时,由于氙气灯的点亮电压在200V以上,不处于人体安全电压范畴,连线处破损后可能会引发安全事故。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种集成程度更高、体积更为理想的黄疸测量探头100。
请参见图1,本实施例所提供黄疸测量探头100的结构示意图。可以获知的是,黄疸测量探头100,包括:
光纤110,具有彼此连通的第一端口111和第二端口112,以及彼此连通的第三端口113和第四端口114;
LED光源120,所述LED光源包括可发射蓝光波长范围的蓝光LED光源和可发射绿光波长范围的绿光LED光源,所述蓝光LED光源和所述绿光LED光源设置于所述第一端口处,设置于所述第一端口111处,并被配置为向向所述第一端口交替发射蓝光或绿光的单色光线,以使所述单色光线由所述第二端口112射出并照射人体皮肤表面;
颜色传感器130,设置于所述第三端口113处,并被配置为接收经过所述人体皮肤表面,经皮下组织反射、散射和折射后所反射且由所述第四端口114所射入的所述单色光线;以及探头控制器,与所述颜色传感器电性连接;以及
探头控制器140,与所述颜色传感器130通过IIC接口电性连接。
其中,当LED光源120开启时,其所发出的具有至少两个不同波长区域的光线通过第一端口111进入至光纤110当中。这些光线在光纤110内传播并最终通过光纤110的第二端口112射出,进而照射至人体皮肤表面。
部分光线经皮下组织反射、散射和折射后形成皮肤反射光,皮肤反射光由第四端口114处再次进入至光纤110当中,并最终于第三端口113处射出。
同时,颜色传感器130对第三端口113处所射出的皮肤反射光进行检测,从而确定皮肤反射光RGB颜色分量并反馈至探头控制器140。探头控制器140则一步读取皮肤反射RGB颜色分量,并与血清总胆红素进行多元线性回归模型拟合,从而计算出对应的受检人员的黄疸指数。探头控制器140确定了黄疸指数之后,则将黄疸指数反馈至主控制器210,主控制器210对黄疸指数进行显示。
在本实施例中,采用了LED光源120作为打光光源。现有的LED光源120及其LED驱动电路121体积小巧。并且LED光源120及其LED驱动电路121能够与颜色传感器130集成在同一电路板之上,避免对黄疸测量探头100的结构设计造成遏制。黄疸测量探头100中光纤110的第二端口112和第四端口114可以被设置成朝向于同一侧,例如本实施中所展示的,第四端口114集成于第二端口112的内侧。使得黄疸测量探头100的横向宽度尺寸得到削弱。同时,现有的LED光源120所需求的驱动电压仅在3.3V以内,属于绝对安全的人体电压范畴,这提升了系统的安全性和可靠性。
关于上述第二端口112和第四端口114被设置成朝向于同一侧的技术方案,在本实施例中,上述第二端口112被分束为多个子端口,多个子端口围绕第四端口114的圆周外侧环绕在第四端口114上。本领域技术人员可以理解,在不影响发明目的的前提下,本领域技术人员可以合理设置上述集成方案,本申请对此不作特别限定。
综上,本申请实施例所提供的黄疸测量探头100,以体积小巧的LED光源120作为黄疸测量探头100的打光光源,避免了设置包含升压电感、储能电容等体积庞大臃肿元器件的升压电路,使得黄疸测量探头100具备满足集成化设计的条件。
另外,在现有技术当中,黄疸测量探头100仅具有数据采集功能,黄疸指数的计算基于主控制器210所完成。而黄疸测量探头100向主控制器210所传递的信号为模拟信号且信号强度较弱,在受到连线长度、连线阻抗的影响下,可能会导致检测失真。而在在本实施例中,所述探头控制器140具有5pin接口141,并且探头控制器140和黄疸检测装置200的主控制器210之间通过该5pin接口141进行串口通信连接,探头控制器140和主控制器210之间通过数字信号进行通讯,抗干扰能力更为理想。
值得一提的,探头控制器140所具有的5pin接口141,不但可以连接主控器,还可以和电脑端的串口连接,即黄疸测量探头100可以与电脑端的上位机软件通讯。在生产过程中不需要主控制器210即可完成探头的精度的校准和测试。
同时,在本实施例中,正如前文当中所描述的,受检人员的黄疸指数是由探头控制器140所确定,黄疸检测装置200当中的主控制器210主要起到接收探头控制器140所反馈黄疸数值,并发出予以显示的信号的功能。黄疸测量探头100同时具有数据采集、数据处理等功能。所以,探头控制器140和黄疸检测装置200之间可以被配置成能够插拔的,以方便更替黄疸检测装置200中的主控制器210、显示装置,这提升了黄疸检测装置200的模块化,方便了黄疸检测装置200后续选代升级。
进一步的,在本实施例中,前文当中所描述的探头控制器140为微型控制单元(MicrocontrollerUnit;MCU),又称单片微型计算机或者单片机。探头控制器140通过其所集成的IIC接口而与LED驱动电路121电性连接,所述LED驱动电路121与所述LED光源120电性连接,以使得所述LED光源120的亮度和点亮时间能够被探头控制器140所控制。相应的,探头控制器140通过其所集成的IIC接口而与颜色传感器130电性连接,用于控制颜色传感器130的采集时间和精度。
在本实施例中,所述颜色传感器130具有多个环境光感应通道,多个所述环境光感应通道至少包括蓝色光感应通道、绿色光感应通道以及红色光感应通道。
在本实施例中,所述颜色传感器130被配置成使得至少部分所述环境光感应通道的最小可检测照度大于或等于1mlux,优选的,所述颜色传感器130被配置成使得至少部分所述环境光感应通道的最小可检测照度为1mlux。在具体实施应用时,实际的环境光照度范围值为500Lux至2800Lux。
在本实施例中,所述颜色传感器130包括增益放大器142,所述增益放大器142用于对所述颜色传感器130所获取的光强度信号进行增益放大,所述增益放大器142的增益放大倍数为1X至2048x。
在本实施例中,所述颜色传感器130的采集时间小于50ms。较长的的采集时间虽然能够保证测量精度,但是用户在使用产品时检测时间过长,影响用户体验,采集时间过短会影响检测精度,通过综合考虑,优选的,所述颜色传感器130的采集时间为40ms。
本领域技术人员可以理解的是,对于采集效果而言,其一般是采集时间越长,采集效果越好。但是本实施例涉及黄疸测量探头100,需要使用者手持进行作业。如果使用过程当中,黄疸测量探头100产生偏移,则可能会引入更多的环境光进入至端口当中。另外,由于LED光源120点亮时,随着温度的上升,发光强度会有变化(也即温漂)这也会影响检测精度。所以为了减少温度对采集精度的影响,本实施例在保证采集精度的同时,尽量减少采集时间。在本实施例中,所述LED光源120包括对应所述蓝光波长区域的蓝光LED光源120,所述蓝光LED光源120所发出光线的中心波长为460nm;其中,所述颜色传感器130被配置成使得所述蓝色光感应通道在450nm至500nm的波长范围内光谱响应度不低于25%。
在本实施例中,所述LED光源120包括对应所述绿光波长区域的绿光LED光源120,所述绿光LED光源120所发出光线的中心波长为550nm;其中,所述颜色传感器130被配置成使得所述绿色光感应通道在530nm至600nm的波长范围内光谱响应度不低于40%。
在本实施例中,所述LED光源120包括对应所述红光波长区域的红光LED光源120,所述红光LED光源120所发出光线的中心波长为630nm;其中,所述颜色传感器130被配置成使得所述红色光感应通道在600nm至650nm的波长范围内光谱响应度不低于70%。
需要说明的是,颜色传感器130所对应检测光线的照度越大,采集的原始数据量越大,探头控制即能够更为便利的计算数据量。相应的,LED光源120的光强度越高,颜色传感器130获取的检测照度越大,则所采集信号的强度越大,这有利于探头控制器140的计算。
但正如前文当中所描述的,由于黄疸检测装置200需要在婴儿额部采光,光强度太高,会照射到婴儿的眼晴,对减小对婴儿有影响,所以一般选择强度不超过4000lv(mcd)。LED光源120的光强度过低,则所采集信号的强度也就越低,虽然通过芯片的内部增益放大器142可对信号进行放大,但是环境光也会同样被放大,信号内存在有噪音,这可能会影响黄疸的检测精度。
所以,LED光源120的光强度需要被控制在一定的范围内,既不影响测量精度,又要减少过强光线伤害待检测者的眼镜。
据此,在本实施例中,LED光源120所包括每颗蓝光LED光源120(也即蓝光发光芯片的照度是40-100lv(mcd)。蓝光LED光源120的具体数量为两颗,这样蓝光的照度范围为80-200(mcd)。LED光源120所包括每颗绿光LED光源120(也即绿光发光芯片)的照度是90-280lv(mcd)。绿光LED光源120的具体数量为四颗,这样绿光的照度范围为360-1120(mcd)。LED光源120所包括每颗红色LED光源120(也即红光发光芯片)的照度为120-230Iv(mcd)。红光LED光源120的具体数量为两颗,这样红光的照度范围为240-460(mcd)。
值得一提的,为保障上述光线能够均匀地射入至光纤110,或者提升颜色传感器130的检测精度。在本实施例中,黄疸测量探头100还包括第一匀光片151以及第二匀光片152。第一匀光片151设置于第一端口111和LED光源120之间,以使得LED光源120所射出的光线能够均匀地自第一端口111进入至光纤110以内。而第二匀光片152则设置于第四端口114和颜色传感器130之间,以使得光纤110于第四端口114所射出的光线呈均匀状,能够被颜色传感器130所接收并探测,进而提升颜色传感器130的检测精度,避免检测失真。
此外,本实施例中,第一匀光片151以及第二匀光片152均为圆形镜片,但在相关技术方式当中,第一匀光片151以及第二匀光片152可以依据探头自身布局要求、装配需求而被设置成矩形镜片、三角形镜片等其他样式。本申请对第一匀光片151以及第二匀光片152的具体形状不作特别限定。
同时,在本实施例中,所述颜色传感器130的工作电压为1.7V至2.0V。二所述颜色传感器130的工作温度为-30℃至70℃。将颜色传感器130的工作电压以及工作温度选择在上述参数,能够满足使用者的使用需求。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种黄疸测量探头,其特征在于,包括:
光纤,具有彼此连通的第一端口和第二端口,以及彼此连通的第三端口和第四端口;
LED光源,所述LED光源包括可发射蓝光波长范围的蓝光LED光源和可发射绿光波长范围的绿光LED光源;
所述蓝光LED光源和所述绿光LED光源设置于所述第一端口处,被配置向所述第一端口交替发射蓝光或绿光的单色光线,以使所述单色光线由所述第二端口射出并照射人体皮肤表面;
颜色传感器,设置于所述第三端口处,并被配置为接收经过所述人体皮肤表面,经皮下组织反射、散射和折射后所反射且由所述第四端口所射入的所述单色光线;以及探头控制器,与所述颜色传感器电性连接。
2.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述LED光源还包括红光LED光源,所述红光LED光源在不同于所述蓝光LED光源和所述绿光LED光源发射单色光时点亮。
3.如权利要求2所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器具有多个环境光感应通道,多个所述环境光感应通道至少包括蓝色光感应通道、绿色光感应通道以及红色光感应通道。
4.如权利要求3所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器环境光感应通道的最小临界检测曝光度大于所述LED光源最小照度值在最短采集时间下的曝光度。
5.如权利要求4所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器被配置成使得至少部分所述环境光感应通道的最小可检测照度大于等于1mlux。
6.如权利要求5所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器被配置成使得至少部分所述环境光感应通道的最小可检测照度为500Lux--3000Lux。
7.如权利要求3所述的黄疸测量探头,其特征在于所述颜色传感器内置增益放大器,所述增益放大器用于对所述颜色传感器光电转换后的电信号进行增益放大,所述增益放大器的增益放大倍数为1X至2048X。
8.如权利要求3所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器内置增益放大器,所述增益放大器用于对所述颜色传感器光电转换后的电信号进行增益放大,所述增益放大器的增益放大倍数为不小于32X。
9.如权利要求3所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器的采集时间小于50ms,优选的,所述颜色传感器的采集时间为40ms。
10.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述蓝光LED光源所发出光线的中心波长为460nm;其中,所述颜色传感器被配置成使得所述蓝色光感应通道在450nm至500nm的波长范围内光谱响应度不低于25%。
11.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述绿光LED光源所发出光线的中心波长为550nm;其中,所述颜色传感器被配置成使得所述绿色光感应通道在530nm至600nm的波长范围内光谱响应度不低于40%。
12.如权利要求3所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述LED光源包括对应所述红光波长区域的红光LED光源,所述红光LED光源所发出光线的中心波长为630nm;其中,所述颜色传感器被配置成使得所述红色光感应通道在600nm至650nm的波长范围内光谱响应度不低于70%。
13.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器的工作电压为1.7V至2.0V。
14.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器的工作温度为-30℃至70℃。
15.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,所述颜色传感器包括IIC接口,所述颜色传感器通过所述IIC接口与所述探头控制器电性连接。
16.如权利要求1所述的黄疸测量探头,其特征在于,还包括:
LED驱动电路,所述探头控制器通过所述LED驱动电路与所述LED光源电性连接,以用于控制所述LED光源的亮度和点亮时间。
17.一种黄疸检测装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至16中任意一项所述的黄疸测量探头;
主控制器,与所述探头控制器电性连接。
18.如权利要求17所述的黄疸检测装置,其特征在于,所述主控制器与所述探头控制器之间串口通信连接。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101023863A (zh) * 2007-04-20 2007-08-29 中山大学中山医学院科技开发中心 经皮测新生儿黄疸报警仪
CN201806696U (zh) * 2010-10-13 2011-04-27 郝天羽 一种新生儿黄疸家庭监测系统
CN102379703A (zh) * 2011-08-24 2012-03-21 苏州生物医学工程技术研究所 一种无创新生儿黄疸监测系统
CN105664372A (zh) * 2016-02-24 2016-06-15 广州美琳美健医疗科技有限公司 黄疸检测蓝光治疗仪
CN105942984A (zh) * 2016-05-26 2016-09-21 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 黄疸检测方法及其装置
CN205849458U (zh) * 2016-05-19 2017-01-04 苏州阿尔星科电子科技有限公司 新生儿经皮黄疸仪
CN107961445A (zh) * 2017-12-20 2018-04-27 深圳乐普智能医疗器械有限公司 经皮黄疸仪
US20190307401A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-10 Konica Minolta, Inc. Light emission/reception system and optical biometer
CN212118125U (zh) * 2020-02-14 2020-12-11 林红 黄疸检测设备及系统
CN213963368U (zh) * 2020-06-16 2021-08-17 深圳丹娃科技有限公司 一种新生儿经皮黄疸检测仪装置
CN220385041U (zh) * 2023-06-21 2024-01-26 四川指南熊医疗科技有限公司 一种黄疸测量探头及黄疸检测装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101023863A (zh) * 2007-04-20 2007-08-29 中山大学中山医学院科技开发中心 经皮测新生儿黄疸报警仪
CN201806696U (zh) * 2010-10-13 2011-04-27 郝天羽 一种新生儿黄疸家庭监测系统
CN102379703A (zh) * 2011-08-24 2012-03-21 苏州生物医学工程技术研究所 一种无创新生儿黄疸监测系统
CN105664372A (zh) * 2016-02-24 2016-06-15 广州美琳美健医疗科技有限公司 黄疸检测蓝光治疗仪
CN205849458U (zh) * 2016-05-19 2017-01-04 苏州阿尔星科电子科技有限公司 新生儿经皮黄疸仪
CN105942984A (zh) * 2016-05-26 2016-09-21 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 黄疸检测方法及其装置
CN107961445A (zh) * 2017-12-20 2018-04-27 深圳乐普智能医疗器械有限公司 经皮黄疸仪
US20190307401A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-10 Konica Minolta, Inc. Light emission/reception system and optical biometer
CN212118125U (zh) * 2020-02-14 2020-12-11 林红 黄疸检测设备及系统
CN213963368U (zh) * 2020-06-16 2021-08-17 深圳丹娃科技有限公司 一种新生儿经皮黄疸检测仪装置
CN220385041U (zh) * 2023-06-21 2024-01-26 四川指南熊医疗科技有限公司 一种黄疸测量探头及黄疸检测装置

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