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基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统设计

Design of non-invasive skin cholesterol detection system based on absorption spectroscopy

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摘要

利用STM32 微处理器,设计了一种基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统,通过微型光谱仪获得有色产物的吸收光谱信息,间接得到人体皮肤胆固醇相对含量。本系统设计了一款高精度可调LED 恒流源,LED 光强的波动范围控制在±1%以内。还设计了一种结构简单、试剂用量少、不需要确切的检测试剂体积的液体限位装置,实现被测液体浓度的准确测量。通过检测梯度浓度CuSO4 溶液,验证了系统应用于不同浓度溶液定量检测的准确性。采用本系统对动脉粥样硬化性疾病患者和对照人群的皮肤胆固醇进行检测,检测结果在统计学上有显著性差异,初步验证系统可用于人体皮肤胆固醇的检测。

Abstract

Using STM32 microprocessor, a non-invasive skin cholesterol detection system based on absorption spectroscopy was designed. The relative cholesterol content of human skin was indirectly obtained by absorption spectrum information of colored products which was detected by micro-spectrometer. The system was designed with a high-precision adjustable LED constant current source, and the fluctuation range of LED light intensity is controlled within ±1%. A liquid limit device with a simple structure, a small amount of reagents, and no need for an exact detection reagent volume was also designed to achieve accurate measurement of the measured liquid concentration. By detecting the concentration of CuSO4 solution, the accuracy of the system for quantitative detection of different concentrations of solution was verified. Using this system to detect the skin cholesterol of patients with atherosclerotic disease and control population, the test results have statistically significant differences, which preliminarily verifies that system can be used for human skin cholesterol detection.

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补充资料

中图分类号:O436.3

DOI:10.12086/oee.2018.170587

所属栏目:科研论文

基金项目:国家科技支撑计划(2015BAI01B04);国家中医临床研究基地业务建设第二批科研专项(2015D05);国家中医药管理局国家基本公共卫生服务项目(20151012);安徽省科技重大专项(15CZZ02019);安徽省自然科学基金项目(1508085QF141);中国科学院STS 项目(KFJ-SW-STS-161)

收稿日期:2017-10-31

修改稿日期:2018-01-26

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

许 超:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
方朝晖:安徽中医药大学第一附属医院,安徽 合肥 230000
董美丽:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031
张元志:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031
倪敬书:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031
王贻坤:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031皖江新兴产业技术发展中心,安徽 铜陵 244000
朱 灵:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031皖江新兴产业技术发展中心,安徽 铜陵 244000
王 玲:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031
刘 勇:中国科学院合肥物质科学研究院应用技术所,安徽生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室,安徽 合肥 230031皖江新兴产业技术发展中心,安徽 铜陵 244000

联系人作者:许超(xcustc@mail.ustc.edu.cn)

备注:许超(1993-),男,硕士,主要从事检测技术与仪器的研究

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引用该论文

Xu Chao,Fang Zhaohui,Dong Meili,Zhang Yuanzhi,Ni Jingshu,Wang Yikun,Zhu Lin,Wang Lin,Liu Yong. Design of non-invasive skin cholesterol detection system based on absorption spectroscopy[J]. Opto-Electronic Engineering, 2018, 45(4): 170587

许 超,方朝晖,董美丽,张元志,倪敬书,王贻坤,朱 灵,王 玲,刘 勇. 基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统设计[J]. 光电工程, 2018, 45(4): 170587

被引情况

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