并行近红外光电传感装置及动物器官组织检测系统与方法

摘要

并行近红外光电传感装置及动物器官组织检测系统与方法，能够应用于皮肤、淋巴、外生殖器、前列腺、大脑、乳腺、膀胱和其他需要多深度层次或伴随生理移位的器官组织的感光物质的浓度及其变化量以及血氧饱和度的检测。其中，一种并行近红外光电传感装置，其特征在于，包括传感元件分布表面，在所述传感元件分布表面上设置有光源信号发射器阵列和光信号接收器阵列，所述光源信号发射器阵列中包括至少由两个光源信号发射器组成的发射器单元，所述光信号接收器阵列中包括至少由两个光信号接收器组成的接收器单元，所述发射器单元与所述接收器单元在所述传感元件分布表面内呈相互并列设置或呈相互交叉设置。

主权项

一种并行近红外光电传感装置，其特征在于，包括传感元件分布表面，在所述传感元件分布表面上设置有光源信号发射器阵列和光信号接收器阵列，所述光源信号发射器阵列中包括至少由两个光源信号发射器组成的发射器单元，所述光信号接收器阵列中包括至少由两个光信号接收器组成的接收器单元，所述发射器单元与所述接收器单元在所述传感元件分布表面内呈相互并列设置或呈相互交叉设置；所述发射器单元中的一个光源信号发射器与所述接收器单元中对应于该一个光源信号发射器的光信号接收器组成一个光电传感器，所述发射器单元中的另一个光源信号发射器与所述接收器单元中对应于该另一个光源信号发射器的光信号接收器组成另一个光电传感器；所述一个光电传感器和所述另一个光电传感器呈并列设置；所述光源信号发射器能够发射三个或三个以上不同波长的光源信号；所述并行近红外光电传感装置用如下公式确定被测器官组织中感光物质的浓度：其中,c_τ＝[c_Hb c_HbO2 c_Q]^T为感光物质的浓度矢量，c_Hb为脱氧血红蛋白浓度，c_HbO2为氧合血红蛋白浓度，c_Q为其他感光物质浓度,d为光发射器与接收器之间的直接距离，DPF为光散射差分路径因数，A_τ为吸光度差分矢量，E_τ为吸光系数差分矩阵；进而，用以下公式计算被测器官组织的血氧饱和度O2St，即代入所述感光物质浓度的公式，光发射器与接收器之间的直接距离d和光散射差分路径因数DPF在计算中被抵消，亦即，O2St只与血液中感光物质对不同波长的摩尔吸光系数的差分以及吸光度在不同波长下的差分有关。