體液酸堿度測試方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種體液酸堿度測試方法，包括以下步驟：將特定波長的入射光照射到涂覆有待測體液的酸堿度檢測組件上，該入射光經(jīng)由所述酸堿度檢測組件反射或透射，形成出射光；利用光強測量裝置測量出射光的強度值；根據(jù)預(yù)先測定的出射光強度與pH值的關(guān)系式得到待測體液的pH值。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)上述體液酸堿度測試方法的裝置。本發(fā)明所述的體液酸堿度測試方法操作簡單，測試結(jié)果準(zhǔn)確。實現(xiàn)上述測試方法的裝置通過微量的體液，便可準(zhǔn)確的對pH值進行測量，并把相關(guān)的數(shù)據(jù)進行存儲，可以對用戶進行長期監(jiān)控。
【專利說明】體液酸堿度測試方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療保健【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種體液酸堿度測試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]健康人的血液是呈弱堿性的，pH值一般在7.35到7.45之間，為堿性體質(zhì)。一般初生嬰兒都屬于弱堿性體液，但隨著體外環(huán)境污染及體內(nèi)不正常生活及飲食習(xí)慣，人們的體質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)為酸性。堿性體質(zhì)者大約只占總?cè)巳旱?0%左右，更多人的體液的pH值在7.35以下，身體處于健康和疾病之間的亞健康狀態(tài)，醫(yī)學(xué)上稱為酸性體質(zhì)者。與堿性體質(zhì)者相t匕，酸性體質(zhì)者常會感到身體疲乏，記憶力衰退，注意力不集中，腰酸腿痛，到醫(yī)院檢查又查不出病因，如不注意改善，就會繼續(xù)發(fā)展成疾病。當(dāng)人的體液PH值低于中性7時，就會產(chǎn)生重大疾病，下降到6.9時，就會變成植物人，如只有6.8-6.7時，人就會死亡。據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)70%的人具有酸性體質(zhì)。
[0003]癌癥讓人心生畏懼，但并非完全不能治愈，只要在日常的飲食習(xí)慣中注意自己身體的酸堿度，就能預(yù)防各類癌癥的侵襲。從科學(xué)的角度分析，癌癥都是酸性體液中生存的，如果體質(zhì)呈酸性，則癌癥的患病率會更大，而如果體質(zhì)是弱堿的，則得癌癥的概率大大降低。即使已患有癌癥，只要調(diào)整身體的pH值到弱堿性，也可以在一定程度上治愈癌癥。因此，人體PH值的長期系統(tǒng)監(jiān)控是一件非常有意義得事情。
[0004]目前，人體酸堿度的準(zhǔn)確測量一般是通過血氣分析得到相應(yīng)的pH值，但這種方法麻煩而且費用較高，不利于長期監(jiān)測，用戶也可以通過試紙條對尿液、唾液進行試紙測量后通過肉眼進行比對，這種方法誤差較大、準(zhǔn)確度低，也不利于長期監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種至少快速、準(zhǔn)確地檢測體液酸堿度的方法以及實現(xiàn)該方法的裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種體液酸堿度測試方法，包括以下步驟:
[0007]將特定波長的入射光照射到涂覆有待測體液的酸堿度檢測組件上，該入射光經(jīng)由所述酸堿度檢測組件反射或透射，形成出射光；
[0008]利用光強測量裝置測量出射光的強度值；
[0009]根據(jù)預(yù)先測定的出射光強度與pH值的關(guān)系式得到待測體液的pH值。
[0010]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試方法，還包括:將特定波長的入射光以相同的強度分別照射到涂覆有不同PH值溶液的酸堿度檢測組件上，測量酸堿度檢測組件上的出射光強度，以預(yù)先得到出射光的光強度與待測體液PH值之間的關(guān)系式。
[0011]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試方法，所述待測體液為唾液、血液或尿液。
[0012]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試方法，所述酸堿度檢測組件為pH試紙或pH試片。
[0013]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試方法，所述入射光的波長為350_1300nm。[0014]本發(fā)明另一方面提供了一種體液酸堿度測試裝置，其包括:
[0015]光源單元，發(fā)射特定波長的光；
[0016]光檢測單元，檢測由所述光源單元發(fā)射的并經(jīng)反射或透射的光，并生成代表光強度的電信號；
[0017]在所述光源單元和所述光檢測單元之間設(shè)置的可拆卸的酸堿度檢測組件；其中所述光源單元發(fā)出的光照射在所述酸堿度檢測組件之后出射；
[0018]數(shù)據(jù)處理單元，對所述電信號進行處理，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的關(guān)于光強度與體液酸堿度的關(guān)系式，得出待測體液的酸堿度值。
[0019]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試裝置，所述裝置進一步包括主控芯片，設(shè)置成控制所述光源單元、光檢測單元和所述數(shù)據(jù)處理單元的工作，以協(xié)調(diào)各部件的運行。
[0020]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試裝置，所述酸堿度檢測組件為pH試紙或pH試片。
[0021]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試裝置，所述裝置進一步包括顯示屏，用以將體液的酸堿度值顯不出來。
[0022]可選地，根據(jù)本發(fā)明的測試裝置，所述光檢測單元包括依次相連的光電傳感器、信號處理器以及信號采集器。
[0023]本發(fā)明所述的體液酸堿度測試方法操作簡單，測試結(jié)果準(zhǔn)確。實現(xiàn)上述測試方法的裝置通過微量的體液，便可準(zhǔn)確的對PH值進行測量，并把相關(guān)的數(shù)據(jù)進行存儲，可以對用戶進行長期監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0025]圖1為本發(fā)明所述體液酸堿度測試方法的流程示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明所述體液酸堿度測試方法一種實施方式的操作示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明所述體液酸堿度測試方法另一種實施方式的操作示意圖；
[0028]圖4為一種實施方式中反射光強度與pH值的關(guān)系曲線圖；以及
[0029]圖5為本發(fā)明所述體液酸堿度測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明作進一步的描述。
[0031]本發(fā)明提供了一種體液酸堿度測試方法，該方法是基于分光光度法的原理提出的，不同PH值的溶液在pH試紙或者pH試片上會表現(xiàn)出不同顏色，將某一波長的入射光以相同的強度照在PH試紙或pH試片上，則對光線的吸收強度就會不一樣，通過測定出射光的強度即可量化對應(yīng)的PH值。所述入射光的波長為350-1300nm，用相同波長的入射光以相同的強度照射酸堿度檢測組件。其中，所述入射光可以為一個波長的光，還可以是多個波長的光的形成的混合光。
[0032]具體地，本發(fā)明所述體液酸堿度測試方法包括以下步驟:首先開始步驟SllOOdf特定波長的入射光照射到涂覆有待測體液的酸堿度檢測組件上，該入射光經(jīng)由所述酸堿度檢測組件反射或透射，形成出射光；形成反射光或透射光后，進入步驟S1200，利用光強測量裝置測量出射光的強度值；最后進入步驟S1300，根據(jù)預(yù)先測定的出射光強度與pH值的關(guān)系式得到待測體液的PH值。由該方法可以準(zhǔn)確地測出人體pH值，且操作簡單。
[0033]其中，所述出射光強度與pH值的關(guān)系式可由如下步驟得到:將已知的不同pH值的溶液分別涂覆在不同的酸堿度檢測組件上，每一個酸堿度檢測組件上涂覆一個PH值的溶液，且每個溶液的PH值均不同。將特定波長的入射光以相同的強度分別照射到涂覆有不同PH值溶液的酸堿度檢測組件上，測量每個酸堿度檢測組件上的出射光強度，以預(yù)先得到出射光的光強度與待測體液PH值之間的關(guān)系式。
[0034]所述出射光可以為反射光，圖1示出了入射光照在酸堿度檢測組件之后反射出去的示意圖。如圖1所示，在將已知PH值的溶液或待測體液涂覆在酸堿度檢測組件上之后，將入射光傾斜照射在酸堿度檢測組件上，之后被反射出去，對該反射光的強度進行測量即可。其中，入射光與所述酸堿度檢測組件的傾斜角度小于90°。例如，將pH值分別為4，5，6，7,8,9,10的溶液分別涂覆在7個酸堿度檢測組件上，將波長為460nm的入射光以相同的強度分別照射所述酸堿度檢測組件上，測量每個酸堿度組件上的反射光的強度，分別為9.2，6.1,4.3,2.9，1.9，1.1，0.5。以pH值為橫坐標(biāo)，反射光強度為縱坐標(biāo)，預(yù)先得到圖3所示的PH值與反射光強度的關(guān)系曲線。將待測體液涂覆在新的酸堿度檢測組件上，體液與組件上的試劑發(fā)生反應(yīng)變色，待顏色穩(wěn)定之后，再次將入射光以相同的強度照射在酸堿度組件上，然后測量反射光的強度，由PH值光強度關(guān)系曲線圖得到待測體液的pH值。
[0035]所述出射光可以為透射光，圖2示出了入射光照在酸堿度檢測組件之后透射出去的示意圖。如圖2所示，在將已知pH值的溶液或待測體液涂覆在酸堿度檢測組件上之后，將入射光以垂直于所述酸堿度檢測組件的角度照射在酸堿度檢測組件上，之后被透射出去，對該透射光的強度測量即可。也可以測量多個涂覆有已知PH值的溶液的酸堿度檢測組件的透射光強度，預(yù)先得到透射光強度與PH值關(guān)系曲線圖，然后測量涂覆有待測體液的酸堿度檢測組件的透射光強度，得到體液的PH值。
[0036]為了保證光源模塊發(fā)射的出射光的穩(wěn)定性，可以在光源模塊上加裝濾波裝置或者混勻裝置，從而使得出射光的發(fā)射波長和強度穩(wěn)定。同時，還可以根據(jù)比爾定律，通過試紙或試片的吸光度來進行PH值的測試。即，通過測量涂覆有已知pH值溶液的試紙或試片的吸光度，得到吸光度與PH值的關(guān)系式。在測量待測體液的pH值時，測量涂覆有該體液的試紙或試片的吸光度，即可通過上述關(guān)系式計算得到體液的PH值。通過吸光度測量，可消除出射光發(fā)射強度不穩(wěn)定帶來的測量誤差，進一步增加了檢測的準(zhǔn)確度。
[0037]在用吸光度進行測試時，還可以引入特定波長的光源進行參考，以消除背景的影響，提高檢測準(zhǔn)確度。例如，λ I為pH試紙或試片上反應(yīng)產(chǎn)物的特定吸收波長；λ 2為參考波長，該波長的光對特定物質(zhì)的吸收恒定。根據(jù)比爾定律，用λ I的吸光度A1減去λ 2的吸光度A2得到吸光度差值A(chǔ)。測量已知的不同pH值溶液的吸光度差值，得到吸光度差值與pH值的關(guān)系式。測量待測體液的PH值時，測量涂覆有該體液的試紙或試片的吸光度差值，即可通過上述關(guān)系式計算得到體液的PH值。以上為采用2個波長的光進行的說明，用戶可以選擇3個波長以及多波長的光來進行設(shè)計。
[0038]本發(fā)明所述測試方法中，所述待測體液為唾液、血液或尿液。所述血液可以為指尖血，唾液、尿液可以為空腹時采集的唾液、晨尿。所述酸堿度檢測組件為pH試紙或pH試片。pH試紙上有甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍這三種指示劑。甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍和酚酞一樣，在不同PH值的溶液中均會按一定規(guī)律變色。pH試片即為其中含有與pH試紙相同組分的片狀材料，將不同pH值的液體滴在該試片上時，其會發(fā)生與pH試紙相同的變色反應(yīng)。
[0039]為了實現(xiàn)上述測試方法，本發(fā)明還提供了一種體液酸堿度測試裝置。圖4示出本發(fā)明所述測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述測試裝置包括主控芯片400以及連接在所述主控芯片上的光源單元100、光檢測單元300和數(shù)據(jù)處理單元500。所述光源單元100發(fā)射特定波長的光，光檢測單元300檢測由所述光源單元100發(fā)射的并經(jīng)反射或透射的光并生成代表光強度的電信號，數(shù)據(jù)處理單元500對所述電信號進行處理，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的關(guān)于光強度與體液酸堿度的關(guān)系式，得出待測體液的酸堿度值。設(shè)置成控制所述光源單元100、光檢測單元300和所述數(shù)據(jù)處理單元500的工作，以協(xié)調(diào)各部件的運行。
[0040]在所述光源單元100和所述光檢測單元300之間設(shè)置有酸堿度檢測組件200，所述酸堿度檢測組件200是可拆卸的，例如，可以在所述光源單元和光檢測單元之間設(shè)置一個能夠容納所述酸堿度檢測組件的插槽，從而能夠方便地將酸堿度檢測組件插入和取出。所述光源100提供入射光，通過主控芯片可控制入射光的開啟或關(guān)閉，以及入射光的波長及光照強度。入射光發(fā)射后，落在酸堿度檢測組件上然后被反射或透射。所述光檢測單元300設(shè)置在該出射光或透射光的光照范圍內(nèi)，從而可對反射光或透射光的強度進行檢測。光檢測單元300探測到的光強信號數(shù)據(jù)傳輸給主控芯片，經(jīng)主控芯片處理后輸送至數(shù)據(jù)處理單元500進行處理，處理完的數(shù)據(jù)回饋至主控芯片，所得處理結(jié)果可根據(jù)需要進行顯示、存儲或其他操作。
[0041]具體地，所述光檢測單元包括依次相連的光電傳感器310、信號處理模塊320以及信號采集模塊330。所述光電傳感器310接收由酸堿度檢測組件反射出或透射出的光，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號之后傳輸給信號處理模塊320。所述信號處理模塊320對電信號進行處理后輸送至信號采集模塊，對可用的信號進行采集后反饋至主控芯片，由主控芯片控制數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)處理。
[0042]為了對體液酸堿度進行長期監(jiān)控，可以在所述測試裝置中設(shè)置數(shù)據(jù)存儲單元，用以儲存每次的檢測數(shù)據(jù)，監(jiān)控體液酸堿度的變化，所述數(shù)據(jù)存儲單元與所述主控芯片相連。所述數(shù)據(jù)處理單元500計算得到的結(jié)果反饋至主控芯片后，所述數(shù)據(jù)存儲單元由主控芯片中獲取該結(jié)果并進行存儲。
[0043]除了將測試數(shù)據(jù)存儲在測試裝置本身，還可以在所述測試裝置本身設(shè)置一個數(shù)據(jù)傳輸單元600，用于將測試數(shù)據(jù)傳輸至諸如PC或移動存儲設(shè)備等外部設(shè)備中進行保存。所述數(shù)據(jù)傳輸單元600與所述主控芯片進行通信以獲取測試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的傳輸可以采用有線或無線的方式進行，例如，可以在所述數(shù)據(jù)傳輸單元上設(shè)置有外部接口，用于連接數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0044]為了方便地觀察測試結(jié)果，所述測試裝置進一步地包括顯示屏700，所述顯示屏700與所述主控芯片400相連，用于顯示體液的酸堿度檢測結(jié)果。所述主控芯片接收數(shù)據(jù)處理模塊反饋的處理結(jié)果后，將測得的PH值顯示在所述顯示屏上。還可以在測試裝置內(nèi)語音編碼模塊和揚聲器，將測得的結(jié)果以語音的形式進行播報。
[0045]本發(fā)明所述的體液酸堿度檢測裝置通過微量的體液即可準(zhǔn)確地測出人體的酸堿度值，操作簡單，且能夠把測試的數(shù)據(jù)進行存儲，對用戶進行長期監(jiān)控，在監(jiān)控的過程中，還可以通過相應(yīng)的配套軟件實時對用戶的飲食進行建議，并提醒用戶是否需要進行進一步的醫(yī)院檢查。
[0046]應(yīng)該注意的是，上述實施例對本發(fā)明進行說明而不是對本發(fā)明進行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。單詞第一、第二以及第三等的使用不表示任何順序，可將這些單詞解釋為名稱。
【權(quán)利要求】
1.一種體液酸堿度測試方法，包括以下步驟: 將特定波長的入射光照射到涂覆有待測體液的酸堿度檢測組件上，該入射光經(jīng)由所述酸堿度檢測組件反射或透射，形成出射光； 利用光強測量裝置測量出射光的強度值； 根據(jù)預(yù)先測定的出射光強度與PH值的關(guān)系式得到待測體液的pH值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，還包括: 將特定波長的入射光以相同的強度分別照射到涂覆有不同PH值溶液的酸堿度檢測組件上，測量酸堿度檢測組件上的出射光強度，以預(yù)先得到出射光的光強度與待測體液PH值之間的關(guān)系式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其中，所述待測體液為唾液、血液或尿液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其中，所述酸堿度檢測組件為pH試紙或pH試片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其中，所述特定波長的入射光的波長為350nm-1300nmo
6.一種體液酸堿度測試裝置，其包括: 光源單元(100)，發(fā)射特定波長的光； 光檢測單元(300)，檢測由所述光源單元(100)發(fā)射的并經(jīng)反射或透射的光，并生成代表光強度的電信號； 在所述光源單元(100)和所述光檢測單元(300)之間設(shè)置的可拆卸的酸堿度檢測組件(200);其中所述光源單元(100)發(fā)出的光照射在所述酸堿度檢測組件(200)之后出射； 數(shù)據(jù)處理單元(500)，對所述電信號進行處理，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的關(guān)于光強度與體液酸堿度的關(guān)系式，得出待測體液的酸堿度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述裝置進一步包括主控芯片(400)，設(shè)置成控制所述光源單元(100)、光檢測單元(300)和所述數(shù)據(jù)處理單元(500)的工作，以協(xié)調(diào)各部件的運行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述酸堿度檢測組件為pH試紙或pH試片。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述裝置進一步包括顯示屏(700)，用以將體液的酸堿度值顯不出來。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述光檢測單元(300)包括依次相連的光電傳感器(310)、信號處理器(320)以及信號采集器(330)。
【文檔編號】G01N21/31GK103592246SQ201310594885
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】解亞平, 周鵬飛 申請人:武漢友芝友醫(yī)療科技有限公司