НЕИНВАЗИВНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ БИЛИРУБИНА

1. Неинвазивное устройство для измерения уровня билирубина у субъекта, содержащее:
по меньшей мере, один источник излучения для облучения живой ткани субъекта, причем указанный, по меньшей мере, один источник излучения сконфигурирован с возможностью испускать излучение, по меньшей мере, на двух разных длинах волн (первой и второй);
по меньшей мере, один датчик для обнаружения лучей, прошедших через указанную ткань;
средства для прикладывания давления до побледнения к участку живой ткани субъекта;
средства для измерения толщины участка живой ткани субъекта, через который проходит излучение; и
средства обработки данных, связанные с указанным, по меньшей мере, одним источником излучения, указанным, по меньшей мере, одним датчиком и указанными средствами измерения толщины,
отличающееся тем, что указанные средства обработки данных выполнены с возможностью вычисления уровня билирубина указанного субъекта с использованием данных, полученных от указанного, по меньшей мере, одного датчика и от указанных средств измерения толщины.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для прикладывания давления до побледнения включает одно из группы устройств, которая включает пару вращающихся рычагов, один движущийся или вращающийся рычаг и зажим или пинцет, сконфигурированный с возможностью присоединения к ткани, подлежащей измерению.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные, по меньшей мере, две разные длины волн включают первую длину волны (λ1) в диапазоне 520 нм ± 5 нм и вторую длину волны (λ2) в диапазоне 470 нм ± 10 нм.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный, по меньшей мере, один источник излучения включает одно из группы устройств, которая включает, по меньшей мере, два лазерных диода, по меньшей мере, два светодиода (или LED) и, по меньшей мере один лазерный диод вместе с, по меньшей мере, одним LED.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный, по меньшей мере, один источник излучения включает белый светодиод и, по меньшей мере, два фильтра для фильтрации излучаемого белого света.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройство также включает оптические средства, предназначенные для направления лучей света, испускаемых, по меньшей мере, из одного источника излучения к живой ткани субъекта.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что лучи света проходят через ткань в разное время.
8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит средства направления света и средства оптической связи, причем указанные средства оптической связи сконфигурированы с возможностью направлять лучи света, полученные от средств направления света, к указанному, по меньшей мере, одному датчику.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный, по меньшей мере, один источник излучения содержит средства для испускания синхронного сигнала, причем указанный синхронный сигнал содержит:
первый и второй осцилляторы, сконфигурированные с возможностью производить первые и вторые электрические сигналы, имеющие первые и вторые частоты соответственно;
первое и второе задающие устройства, электрически соединенные с указанными первым и вторым осцилляторами;
первый и второй элементы светового излучения, предназначенные для того, чтобы производить первые и вторые световые сигналы, причем указанные первый и второй элементы светового излучения электрически соединены с указанными первым и вторым задающими устройствами.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит:
дихроический объединитель лучей, сконфигурированный с возможностью объединять указанные первые и вторые световые сигналы в единый луч, причем указанный луч включает компоненты света первых и вторых длин волн (λ1 и λ2) первых и вторых частот модуляции (F1 и F2) соответственно.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное устройство также содержит:
эталонный датчик, сконфигурированный с возможностью получать и измерять часть света, падающего на дихроический объединитель лучей.
12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что указанное устройство дополнительно содержит:
блок усилителя датчика, содержащий светочувствительные средства, предназначенные для того, чтобы производить электрические сигналы, соответствующие указанным первым и вторым световым сигналам, полученным блоком усилителя датчика, и для усиления полученных в результате электрических сигналов;
первый и второй синхронные датчики, сконфигурированные с возможностью получать указанные первые и вторые сигналы и извлекать величину проходящего сигнала на длине волны λ1 и частоте F1 и длине волны λ2 и частоте F2 соответственно из полученных в результате электрических сигналов.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для измерения толщины ткани включает одно из группы устройств, которая включает потенциометр, оптический измерительный прибор, угловой регулируемый дифференциальный трансформатор (УРДТ) и линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор (ЛРДТ).
14. Устройство по п.1, дополнительно включающее калибровочные средства для тестирования устройства.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что калибровочные средства включают зажимное приспособление для тестирования, состоящее из передающего материала с известными оптическими свойствами и толщиной.
16. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средства устранения внешних помех в измеренных проходящих сигналах.
17. Способ для измерения уровня билирубина у субъекта, включающий следующие этапы:
прикладывание давления до побледнения к живой ткани субъекта;
определение толщины побледневшей ткани субъекта;
передача, по меньшей мере, двух различных длин волн через побледневшую ткань субъекта;
обнаружение и регистрация сигналов, проходящих через ткань, на которую оказано давление до побледнения; и
вычисление уровня билирубина у субъекта с использованием данных, полученных из указанных зарегистрированных сигналов и указанной толщины.
18. Способ по п.17, дополнительно включающий следующие этапы:
калибровку устройства, сконфигурированного с возможностью измерять уровень билирубина; и
0
1
вычисление первой (A) и второй (А) констант калибровки.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап передачи включает этап:
конфигурации, по меньшей мере, одного источника излучения для облучения живой ткани субъекта.
20. Способ по п.18, дополнительно включающий этап калибровки, при этом указанный этап калибровки включает следующие этапы:
передачу, по меньшей мере, двух различных длин волн через передающий материал, обладающий известными оптическими свойствами и толщиной;
получение и регистрация сигналов, проходящих через передающий материал, и сигнала средств измерения толщины;
вычисление коэффициента пропускания ткани на каждой длине волны, T(λ), согласно уравнению
где JT(λ) - известный коэффициент пропускания передающего материала в зажимном приспособлении для тестирования при длине волны λ;
UT(λ) - зарегистрированный выходной сигнал датчика при свете с длиной волны λ, проходящем через ткань; и
UJ(λ) - зарегистрированный выходной сигнал датчика при свете с длиной волны λ, проходящем через передающий материал; и
вычисление толщины ткани d, согласно уравнению:
где Jd - известная толщина передающего материала;
Ud - зарегистрированный сигнал средств измерения толщины при измерении толщины ткани; и
UJd - зарегистрированный сигнал средств измерения толщины при измерении толщины зажимного приспособления для тестирования.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что этап вычисления уровня билирубина проводится согласно уравнению
<mrow><mi>B</mi><mover accent="true"><mi>R</mi><mo>⌢</mo></mover></mrow>
где
- рассчитанное показание уровня сывороточного билирубина, мг/дл или мкмоль/л;
0
A - первая константа калибровки;
1
A - вторая константа калибровки;
d - толщина измеренной ткани (например, мм);
T(λ) - расчетный коэффициент пропускания ткани для света с длиной волны λ.
22. Способ по п.17, отличающийся тем, что указанный этап определения включает этап удаления окружающего шума и помех из полученного сигнала, а также помех от рассеянного света.