第30卷，第9期 2010年9月
谱学与光谱
分析
光
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.9.pp2385-2389 September,2010
谐波分量提高动态光谱法无创血液成分检测精度
李刚，王慧泉，赵
喆，林
凌
天津大学，精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072
摘要为增加动态光谱数据的信噪比，提高预测模型稳定性和预测精度，提出将多次谐波分量计入动态光谱数据频域数据处理的改进方法。对110名志愿者进行临床采集，依据其脉搏波信号质量和谐波分布状况，确定其中60例样本为研究对象。在提取样本动态光谱时，以是否加人谐波分地为标准分成实验组和对照组。分别建立两组动态光谱和人体血红蛋白含量的BP神经网络模型，结果显示实验组预测集相关系数为 0.91，远大于对照组预测集相关系数0.80，其余各项指标均有明显改善。实验证明利用谐波分基可提高动
态光谱数据信噪比，有利于推动基于动态光谱的无创血液成分检测技术的进一步发展。关键调动态光谱法；血红蛋白；无创检测；信噪比
中图分类号：O657.3
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)09-2385-05
分的无创检测。
基于动态光谱的无创血液成分检测利用近红外和可见光照射指端得到透过人体脉动血减的光强信息。透射光的强
近红外光谱技术以其无污染、低成本、检测快速等优点备受广大科研工作者的青，在血液成分的无创检测和实时分析技术上也得到了广泛应用(13)，被测对象的个体差异是阻碍血液成分无创检测的主要障碍(+1)，研究表明600～950 nm光在生物组织内有较低的衰减率，可以透过儿厘米的人体组织面仍能被检测[810]，通过深入研究透过脉动血液的光电脉搏波，作者于2004年提出动态光谱无创血液成分检测法"]，理论上可以极大减少基至消除个体差异，实现血液成
tissuewithout blood
4,
4)
(a)
vein
rten
度变化理论上仪仪来自于动脉的充益和收缩，面血减成分对不同波长光的吸光度差异会反映在不同波长下的光电对数脉搏波的幅值上，可以消除皮肤组织、皮下组织等一切具有恒定吸收特点的人体成分对于脉动动脉血液吸光度的影响(图1)。由(1)式得，通过检测透射对数光电脉博波的峰峰值即可得到含有种血液成分浓度信息的方程组，建立相关模
型便可得到相应的血液成分浓度。"static " blood
"pulse * blood
Fig, 1Basic principle of dynamic spectrum
收稿日期：2009-12-12，修订日期：2010-03-16
基全项目：国家白然科孕基金项目(30973964，60674111)资助
刚，1959年生，天泽大学精密仪器与光电子工程学院教授
作者简介：李万方数据
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e-mail, ligang59@tju, edu, cn