CN103536275B - 用于皮肤自发荧光的反射探测式测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备被构造为对参考样本和测量目标执行光辐照和光探测。

Description

用于皮肤自发荧光的反射探测式测量设备

技术领域

本发明涉及一种用于通过从皮肤中累积的晚期糖基化终产物（AGE）测量皮肤的自发荧光来诊断各种疾病（比如，糖尿病）的皮肤自发荧光测量设备。

背景技术

最近，用于疾病的诊断和治疗的目的的使用光的各种设备正被开发。特别是，用于使用通过从光源辐照的激发光而从皮肤发射出的皮肤自发荧光来诊断疾病的各种设备正被开发和使用。

自发荧光是在激发光被吸收到皮肤中之后从皮肤的光发射。因为具有皮肤内部的生物计量数据，所以自发荧光用作疾病的生物标记，并且使得能够通过非侵入性方法来检查所有身体器官的生理状态的损伤。

例如，晚期糖基化终产物（AGE）经由作为Maillard反应的结果的人体中的蛋白质的糖氧化而形成，蛋白质的糖氧化损害许多蛋白质的机能。通常，暴露于心脏危险因素（比如，吸烟、含有食物的高级脂肪酸的摄入、血胆脂醇过多、以及由于急性病（比如，败血症）而导致的氧化应激）下导致AGE的产生。如此生成的AGE在身体中缓慢地分解并且长期累积。AGE生成的增加与慢性病（比如，动脉粥样硬化）的进展相关联。随着老化过程，AGE趋向于在人的整个一生中在身体中累积。

在高血糖持续期间，非酶蛋白质糖基化和糖氧化的持续反应发生，因此形成AGE（即，不可逆的糖原和蛋白质的复合物）。AGE的累积在患有糖尿病、肾衰竭和心血管疾病的患者中快速地发展。AGE在包括皮肤的各种组织中累积。AGE具有通过UV范围（峰值在大约370nm附近）的激发光辐照而辐照出蓝色光谱范围（峰值在大约440nm附近）的自发荧光（AF）的特性。

AGE可用作关于一系列疾病的生物标记，并且使得能够通过使用非侵入性方法测量皮肤的自发荧光来评估整个身体器官的生理损伤。也就是说，AGE可预测年龄相关疾病中的长期并发症。具体地讲，皮肤自发荧光的数量在患有糖尿病和肾衰竭的患者中增加，并且与血管并发症和冠心病（CHD）的进展相关。可用对于在与AGE累积和糖尿病相关联的环境下对长期血管并发症的危险评估有用的非侵入性方法、非侵入性临床工具，通过皮肤自发荧光来测量AGE累积。

美国专利申请公开No.2004-186363（以下，称为参考文献1）公开了作为被提议用于使用皮肤自发荧光测量进行AGE评估的方法和设备的、通过测量患者的前臂附近的皮肤荧光来评估AGE的技术。

在参考文献1中，激发光源是发射大约300nm至大约420nm的UV波长范围内的光的背光荧光管。光的采集和记录由光纤光谱仪执行。为了增大测量面积，光纤的端面被设置为与设备的透明窗口相距某一距离（d为大约5mm至大约9mm）。为了减小从皮肤和窗口反射的光的影响，将光纤设置为与窗口的表面成大约45度倾斜。

具体地讲，在参考文献1中，用于采集光的光纤的端面被设置为尽可能地远离目标靶点。在这种情况下，将被测量的目标靶点的面积约为0.4cm²。

然而，在以上方法中存在限制，即，随着测量距离（d）增大以增大目标靶点的测量面积，被采集的荧光信号相当大地减小。因此，在根据相关技术的参考文献1中，由于可被测量的皮肤面积的大小的限制，数据探测的可靠性可能降低。特别是，这样的精度限制相当程度地表现在作为皮肤的异质靶点的部分（比如痣、血管和伤口）中。

同时，美国专利申请公开No.2008-103373（以下，称为参考文献2）公开了用于测量AGE以执行糖尿病患者的筛选测试的设备。类似于参考文献1，参考文献2中公开的设备包括对前臂皮肤执行荧光测量的光纤光谱仪。然而，与参考文献1不同，光纤探头以包括多个分支的束的形式提供。

在参考文献2的设备中，从发光二极管发射的UV光和蓝色光通过光纤探头辐照在对象的前臂上，并且从前臂发射的皮肤荧光和漫反射光通过这些探头被采集。采集的光在光谱仪中被进行波长分散，然后被线阵探测器探测。光纤探头的两个分支（照射光纤；通道1和通道2）用于将光辐照在目标靶点上，并且第三分支（采集光纤）将光从目标传递到多通道光谱仪。在其光纤探头的分支束被组合的组织接口的端面变为与将被辐照的皮肤接触。

来自白色光LED的光从光纤探头的一个分支发射以用于反射光光谱测量，并且来自发射紫外光到蓝色光光谱范围的光的LED之中的合适LED的光经由开关设备从光纤探头的另一个分支发射。各种波长可被选择以选择最佳的荧光激发条件。反射光光谱测量用于探测由于黑色素和血红蛋白而产生的自发荧光并且补偿测量结果。各个光纤按某一顺序设置在光纤束中。来自光纤束的三个分支的光纤按b=0.5mm的间隔顺序地设置成镶嵌图案。

在参考文献2中，因为光通过光纤探头辐照在对象的前臂上，所以光纤探头被作为光学透射介质包括。然而，光纤探头对于根据光纤的小直径和低数值孔径而发生的传递损失具有限制。

另外，因为参考文献1和2中公开的两种设备都将光纤包括在接收光的光接收单元中，所以对于光接收单元的光纤探头存在固有限制。因为参考文献1和2被构造为使用光纤光谱仪和线阵探测器，所以因为AGE的自发荧光信号波长在被线阵探测器占据的探测区域中变得相对小，所以存在限制。因此，被探测的荧光信号分散，并且将被线阵探测器探测的波长的光强度变得相对小。此外，由于光纤探头和光纤光谱仪，难以最小化设施。

另一方面，因为参考文献1和2中公开的诊断设备不可能诊断比如糖尿病伴有的糖尿病足的疾病，所以这些诊断设备具有限制。

糖尿病足是根据糖尿病的进展而引发糖尿病足溃疡和小腿截肢的一种严重并发症。据报道，糖尿病足发生在大约15%的所有糖尿病患者中，并且大约40%至大约60%的所有小腿截肢患者是糖尿病患者。糖尿病足溃疡是大约80%或更多的所有小腿截肢患者的原因。当大约90%或更多的具有糖尿病足的患者在早期被适当地治疗时，他们可被治愈，而不被截肢。自发荧光测量测试可用于糖尿病足的早期诊断。在糖尿病足的早期阶段，糖尿病足通常在它发展到另一个足中之前发生在一个足中。因此，可通过对对称足部分的皮肤的荧光程度进行比较和评估来执行使用荧光测试对于糖尿病足的早期诊断。因此，为了早期诊断比如典型的糖尿病伴有的糖尿病足的疾病，需要开发一种使得能够在将被测量的身体部分上进行选择性诊断的设备。

具体地讲，为了实现选择性诊断设备，首先必须准备设备的小型化和移动性。因此，需要设备中的光辐照和荧光探测的效率。

同时，尽管对身体部分执行这样的选择性诊断，但是从皮肤产生的荧光的强度受皮肤内部发生的光散射和吸收以及皮肤中包括的荧光物质的影响。

因此，非常重要的是，改进光辐照和荧光探测的效率，并且降低由于皮肤内部的光散射和吸收而导致的测量误差，以便通过更清楚地区别有疾病的人和没有疾病的人来对选择性的诊断部分实现精确的诊断。

本背景部分中公开的以上信息仅仅是增强本发明的背景的理解，因此它可能包含不形成在本国家对于本领域的普通技术人员是已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备可在测量皮肤荧光时简单地校正由于皮肤中产生的光散射和吸收以及辐照光从皮肤表面反射的光而导致的皮肤荧光的测量误差。

本发明还提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备可通过从经过校正的皮肤荧光值精确地评估诊断因素（比如，AGE）来提高疾病的诊断可能性。

本发明还提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备可通过在测量皮肤荧光时高效率将来自光源的光集中到皮肤组织上并最小化来自皮肤组织的表面的光谱反射来改进光学效率。

本发明还提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备可通过均匀地将从光源辐照的光集中到测量目标来改进光学集中性和光学均匀性。

本发明还提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，在该反射探测式测量设备中，光学***和光源***可被简单地构造为方便地执行诊断过程。

在一方面，本发明提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备被构造为对参考样本和测量目标执行光辐照和光探测，该设备包括：第一光源，其辐照激发光；第二光源，其辐照与来自第一光源的光的波长不同的波长的光；第一光学探测器和第二光学探测器，其被设置为对于荧光信号和反射光信号探测两个不同的波长；光源开关控制器，其用于控制第一光源和第二光源的开启/关断；以及运算器，根据第一光学探测器和第二光学探测器探测的荧光信号和反射光信号计算经过校正的皮肤荧光信号，其中，第二光源辐照与通过来自第一光源的激发光而被激发并且被发射的皮肤荧光相同波长范围的光。

在示例性实施例中，本发明提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备包括：光源，其辐照激发光；光学探测器，其用于探测由从光源辐照的激发光引起的荧光信号；以及光学棱镜，其被构造为将从光源辐照的激发光发送到测量目标，并将荧光信号发送到光学探测器，其中，光学棱镜具有与测量目标连接的下表面以及光源和光学探测器被设置在其上方的两个或更多个上表面。

在另一示例性实施例中，所述设备还可包括设置在光学棱镜的下表面下方并且接触测量目标的光学连接器。

在又一示例性实施例中，光学连接器可包括在光学棱镜与测量目标之间的由液态材料或弹性材料形成的连接层。

在又一示例性实施例中，光学棱镜可包括两个上倾斜表面和与测量目标相邻的下表面，并且可以是具有三角形截面的三角形棱镜。

在又一示例性实施例中，第一光源和第二光源可被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面上方，并且第一光学探测器和第二光学探测器可被设置在光学棱镜的另一个上倾斜表面上方。

在另一示例性实施例中，光学棱镜可包括两个上倾斜表面、与这两个上倾斜表面连接的上表面、以及与测量目标连接的下表面，并且可以是具有梯形截面的梯形棱镜。

在另一示例性实施例中，第一光源和第二光源可被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面上方，并且第一光学探测器和第二光学探测器可被设置在光学棱镜的另一个上倾斜表面上方。

在又一示例性实施例中，第一光源和第二光源可分别被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面和另一个上倾斜表面上方，并且第一光学探测器和第二光学探测器可被设置在光学棱镜的上表面上方。

在又一示例性实施例中，第一光源和第二光源可被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面和另一个上倾斜表面上方，并且第一光学探测器和第二光学探测器可被设置在光学棱镜的上表面上方。

在又一示例性实施例中，光学棱镜可包括四个上倾斜表面、与这四个上倾斜表面连接的上表面、以及与测量目标相邻的下表面，并且可以是具有梯形截面的四角锥的截头椎体。

在又一示例性实施例中，第一光源和第二光源可分别被设置在光学棱镜的两个上倾斜表面上方，并且第一光学探测器和第二光学探测器可分别被设置在光学棱镜的其他上倾斜表面上方。

在又一示例性实施例中，第一光源和第二光源可被设置在彼此相对的两个上倾斜表面上方，并且第一光学探测器和第二光学探测器可被设置在彼此相对的其他上倾斜表面上方。

在又一示例性实施例中，所述设备还可包括分别设置在光学棱镜与光源之间以及光学棱镜与光学探测器之间的偏振器和交叉偏振器。

在示例性实施例中，光源开关控制器可控制第一光源和第二光源，以使得第一光源和第二光源的开启状态在时间上彼此分开。

在另一示例性实施例中，开关控制器可被构造为在连续地重复顺序地开启和关断第一光源和第二光源的过程的同时探测来自第一光源的荧光信号和反射光信号以及来自第二光源的反射光信号。

在又一示例性实施例中，测量目标和参考样本可被选择性地安置在第一光源和第二光源的光路上。

在又一示例性实施例中，第一光源可辐照波长为370±20nm的光。

在又一示例性实施例中，第二光源可辐照波长为440±20nm的光。

在另一示例性实施例中，开关控制器可控制所有的第一光源和第二光源在开启每个光源之前被关断。

在另一示例性实施例中，当开关控制器关断所有的第一光源和第二光源时，第一光学探测器和第二光学探测器可测量暗信号，并且运算器可存储测量的暗信号，并根据存储的暗信号对探测的荧光信号和反射光信号进行补偿。

在又一示例性实施例中，开关控制器可控制第一光源和第二光源以按大约10Hz至大约100Hz的周期重复开启/关断。

在又一示例性实施例中，所述设备还可包括用于控制第一光学探测器和第二光学探测器的开启/关断的光学探测器开关控制器。

在又一示例性实施例中，所述设备可包括：测量扫描仪，其包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；以及主体，其与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，其中，光学传感器可从主体拆卸。

在又一示例性实施例中，测量扫描仪可被形成为可手握形式，并且可包括设置在其一个端部的第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器。

在又一示例性实施例中，测量扫描仪可包括用于存储探测的数据的存储器。

在又一示例性实施例中，在测量扫描仪中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器可被彼此平行地垂直设置，以使得对测量目标垂直地执行光辐照和光探测。

在又一示例性实施例中，在测量扫描仪中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器可被斜向地设置为彼此成某些角度倾斜，以使得对测量目标斜向地执行光辐照和光探测。

在又一示例性实施例中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器可被设置为从同一位置执行光辐照和光探测。

在又一示例性实施例中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器可全都被设置为彼此成大约45度角倾斜。

在又一示例性实施例中，主体可包括其中安装测量扫描仪的安装部件，并且测量扫描仪可被构造为可从该安装部件移除。

在又一示例性实施例中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器可被设置在测量扫描仪的一个端部，并且安装部件可具有形成在其中的孔径结构，该孔径结构具有与测量扫描仪的一个端部的形状匹配的形状。

在又一示例性实施例中，安装部件的孔径结构可被构造为使得参考样本与测量扫描仪的第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器光学地连接。

在又一示例性实施例中，当测量扫描仪可被安装在安装部件中时，主体可对参考样本执行测量，并且可接收存储在测量扫描仪中的测量目标和参考样本的探测数据，以允许运算器计算经过校正的皮肤荧光信号。

在又一示例性实施例中，安装部件可包括用于测量扫描仪的充电端子，并且可允许当测量扫描仪被安装在安装部件中时测量扫描仪被充电。

在又一示例性实施例中，测量扫描仪可包括设置在其上的两对交叉偏振器。

在又一示例性实施例中，第一光源和第二光源可经由光导与测量扫描仪的测量目标侧的一端连接。

在又一示例性实施例中，第一光学探测器和第二光学探测器可经由光导与测量扫描仪的测量目标侧的一端连接。

在又一示例性实施例中，主体还可包括显示部件，该显示部件可输出在运算器中计算的经过校正的皮肤荧光信号。

在又一示例性实施例中，运算器可计算通过以下等式校正的皮肤荧光值：

AF_corr=K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[R(λ1)]^k1[R(λ2)]}^k2

（这里，R(λ1)=I(λ1,t1)/I₀(λ1,t1)：激发波长中的漫反射系数；

R(λ2)=I(λ2,t2)/I₀(λ2,t2)：发射波长中的漫反射系数；

I(λ2,t1)：皮肤组织的固有荧光（皮肤荧光）信号值；

I(λ1,t1)：激发光波长中的皮肤组织的反射光信号值；

I(λ2,t2)：发射光波长中的皮肤组织的反射光信号值；

k1,k2：相对于激发光和发射光波长的校正函数的指数；

I₀(λ2,t1)：参考样本的固有荧光信号值；

I₀(λ1,t1)：激发光波长中的参考样本的反射光信号值；和

I₀(λ2,t2)：发射光波长中的参考样本的反射光信号值。）

K：考虑所使用的参考样本的特征的比率系数。

以下讨论本发明的其他方面和示例性实施例。

附图说明

现在将参照本发明的某些示例性实施例和示出的附图来详细描述本发明的以上特征和其他特征，这些示例性实施例和附图在下文中仅以说明的方式给出，因此不限制本发明，其中：

图1是示出从光源输入的光和光学探测器探测的光的强度的曲线图，该曲线图根据时间而显示以解释根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的测量原理；

图2是示出根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的视图；

图3是示出在根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中当在光源和光学探测器与目标皮肤之间不存在间隙时光源和光学探测器的示例性布置的视图；

图4是示出在据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中当在光源和光学探测器与目标皮肤之间存在间隙时光源和光学探测器的示例性布置的视图；

图5是示出根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中的光学棱镜和光学连接器的视图；

图6至图10是示出根据本发明的另一实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中的光学棱镜和光学连接器的视图；

图11是示出根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的视图，该反射探测式测量设备被构造为包括配备有两个光源和两个光学探测器的壳体；

图12是示出根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测角锥形测量设备中的、光源和光学探测器被安装在其中的角锥形支架的平面图；

图13至图15是示出据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测角锥形测量设备的角锥形测量模块的分解图；和

图16是示出用于皮肤荧光的反射探测角锥形测量设备中的光学衰减滤光器的视图。

附图中列举的标号包括对如下面进一步讨论的以下元件的引用：

100：测量扫描仪 200：主体

111：第一光源 112：第二光源

121：第一光学探测器 122：第二光学探测器

130：偏振器 131：交叉偏振器

210：安装部件 220：显示部件

310：光源 320：光学探测器

311：第一光源 312：第二光源

321：第一光学探测器 322：第二光学探测器

330：光学棱镜 340：光学连接器

351：偏振器 352：交叉偏振器

360：主体

411：第一光源 412：第二光源

421：第一光学探测器 422：第二光学探测器

430：光学棱镜 440：光学连接器

451：偏振器 452：交叉偏振器

511：第一光源 512：第二光源

513：第一光学探测器 514：第二光学探测器

515,516：偏振器 517,518：交叉偏振器

519,520：滤光器

521,522,523,524：侧板

525：窗口 526：底板

527：螺栓 530:角锥形支架

531,532,533,534：通孔 535：开口

536,537：光学衰减滤光器

T：测量目标（皮肤）

应该理解，附图不一定按比例绘制，呈现说明本发明的基本原理的各种优选特征的有些简化的表示。如本文公开的本发明的特定设计特征（包括，例如，特定尺寸、方位、位置和形状）将部分地根据特定的预期应用和使用环境来确定。

在图中，标号在附图的几个图中始终表示本发明的相同部件或等同部件。

具体实施方式

现在将在下文中详细论述本发明的各种实施例，附图中示出了这些实施例的例子，并且下面对这些例子进行描述。尽管将结合示例性实施例描述本发明，但是将理解所给出的描述并非意图使本发明限于这些示例性实施例。相反，意图使本发明不仅涵盖示例性实施例，而且还涵盖可包括在如所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、修改形式、等同形式和其他实施例。

以下讨论本发明的以上特征和其他特征。

本发明涉及一种用于诊断疾病（比如，糖尿病）的目的的皮肤荧光测量设备，该皮肤荧光测量设备用于将激发光辐照在皮肤上，并测量通过该激发光而产生的皮肤荧光。具体地讲，它提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备可精确地测量由于光辐照在皮肤上而从皮肤内部散射和发射的皮肤荧光之中的、在反射光投射在其上的位置处探测到的皮肤荧光。

为此，在可根据以上过程中所需的某些条件顺序地开启/关断光源和光学探测器的同时，可对将被诊断的目标和参考样本执行顺序测量，并且可将从该目标获得的信息与通过参考样本获得的信息进行比较，以去除该目标所具有的个体偏差。因此，提供一种用于皮肤荧光的反射探测式测量设备，该反射探测式测量设备可提供经过校正的皮肤荧光值。

在下文中，将参照附图来详细描述用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的示例性实施例。

有必要选择用于测量皮肤上产生的荧光的皮肤目标并且考虑影响被测荧光的因素。被测荧光可取决于即使当皮肤表面上发生的镜面反射被去除时也在皮肤内部发生的光散射和吸收、以及皮肤中包括的荧光物质。具体地讲，有必要考虑荧光物质中产生的荧光波长的光吸收和散射以及被辐照以激发荧光物质的激发光波长的光吸收和散射的影响来校正被测荧光值。因此，以下经验方程(1)可被认为减小了光学因素对荧光强度的影响。

${\mathrm{AF}}_{\mathrm{corr}}=\mathrm{AF}/\left(R_1^{k1}{R}_2^{k2}\right)...\left(1\right)$

这里，可通过将被测荧光值AF除以荧光波长范围内的发射的激发漫反射光R1和漫反射光R2来获得经过校正的荧光值AF_corr。这两个漫反射光值可没有程度地用指数k1和k2来调整。

方程(1)可用于获得经过校正的皮肤荧光值，并且可引入具体值来通过实际测试获得经过校正的皮肤荧光值。

I(λ2,t1)：皮肤组织的固有荧光（皮肤荧光）信号值

I(λ1,t1)：皮肤组织的激发光波长的反射光信号值

I(λ2,t2)：皮肤组织的发射光波长的反射光信号值

k1,k2：相对于激发光和发射光波长的校正函数的指数

新产生的经过校正的皮肤荧光值可被表达为方程(2)。

AF_tissue=[I(λ2,t1]/[I(λ1,t1)^k1I(λ2,t2)^k2];k1,k2<1…(2)

其中，AF_tissue是皮肤组织的固有荧光的校正信号。

可按不同的时间间隔t1和t2周期性地执行光测量。可取测量结果的平均值来提高精度。可将被测值记录为时序图的形式以在合适的时间跟踪变化。

同时，可能需要用于从不同样本获得的结果之间的比较的、取决于器械和校正测量的偏差校正。因此，在本发明中，可与目标皮肤组织的测量一起，通过引入参考样本来执行同样的测量。为了提高测量精度，激发光和发射光中的荧光强度I₀(λ2,t1)以及反射光信号值I₀(λ1,t1)和I₀(λ2,t2)可类似于皮肤的光学特性。

可如下类似于对于目标皮肤组织的测量过程中产生的信号值那样表达在引入的参考样本的测量过程中产生的信号值。

I₀(λ2,t1)：参考样本的固有荧光信号值

I₀(λ1,t1)：参考样本的激发光波长的反射光信号值

I₀(λ2,t2)：参考样本的发射光波长的反射光信号值

可类似于方程(2)那样用方程(3)对从参考样本的信号进行处理。

AF_reference=[I₀(λ2,t1)]/[I₀(λ1,t1)^k1I₀(λ2,t2)^k2]…(3)

可使通过将AF_tissue除以AF_reference而获得的结果归一化，并且最后经过校正的固有荧光值可被表达为方程(4)。

AF_corr=K(AF_tissue/AF_reference)…(4)

AF_corr=K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[I(λ1,t1)/I₀(λ1,t1)]^k1[I(λ2,t2)/I₀(λ2,t2)]}^k2…(5)

其中，K为考虑所使用的参考样本的特征的比率系数。

方程(5)可被简化为方程(6)。

AF_corr=K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[R(λ1)]^k1[R(λ2)]}^k2…(6)

R(λ1)=I(λ1,t1)/I₀(λ1,t1):激发波长的漫反射系数

R(λ2)=I(λ2,t2)/I₀(λ2,t2):发射波长的漫反射系数

因此，关于根据本发明的实施例的皮肤荧光的反射探测式测量设备，可通过以上操作过程来计算经过校正的皮肤荧光值。

在这点上，将参照图1来详细描述被提议用于测量的原理。

图1是示出从光源输入的光和光学探测器探测的光的强度的曲线图，该曲线图根据时间而显示以解释根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的测量原理。如图1所示，在用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中，可在第一条件和第二条件彼此在时间上分开时在第一条件和第二条件下连续地执行测量，在第一条件下，与激发光的波长范围（第一波长λ1）对应的光被作为输入辐照，在第二条件下，与通过激发光而产生的皮肤荧光的波长范围（第二波长λ2）对应的光被辐照。可根据将被探测的皮肤荧光来选择性地构造与第一条件和第二条件对应的辐照光的波长范围。例如，考虑到在示例性实施例中相对于AGE探测皮肤荧光，则在第一条件下可使用具有370nm±20nm的第一波长的光作为用于荧光激发的激发光，在第二条件下可选择性地使用具有与相对于AGE的皮肤荧光的波长对应的440nm±20nm的第二波长的光。

可使用测量扫描仪100来执行测量，测量扫描仪100包括用于发射两个不同波长的光的光源和用于探测两个不同波长的光的光学探测器。可通过使测量扫描仪100与皮肤组织接触来执行测量，所述皮肤组织对应于诊断观察过程中的测量目标或者校正过程中的参考样本。

关于测量过程，图1A显示了操作时序图，该操作时序图显示相对于两个不同波长的各个光源在彼此在时间上分开的同时操作。在这种情况下，从第一光源111辐照的光Ф(λ1,t1)可被构造为在与来自第二光源112的光Ф(λ2,t2)不同的时间存在，第一光源111是激发光源，第二光源112是不同波长的参考光源。

图1B显示了关于两个光学探测器的操作时序图。在从第一光源111辐照光Ф(λ1,t1)的同时，对于激发的皮肤荧光和反射光，可产生两个信号。在激发光波长中产生的两个信号可以是反射光信号I(λ1,t1)和激发荧光信号I(λ2,t1)。

同时，当从第二光源112辐照光Ф(λ2,t2)时，可在一段时间后仅产生单个信号。第二光源112产生的信号可以仅仅是辐照的光的波长范围内的反射光信号I(λ2,t2)。

如图1所示，在用于皮肤的反射探测式测量设备中，可对测量目标T顺序地执行第一光源111的光辐照和第二光源112的光辐照，同时第一光源111的光辐照和第二光源112的光辐照彼此在时间上分开。在这种情况下，当每次光辐照时，可采集从光学探测器探测的信号，然后可使用以上方程来计算这些信号以输出经过校正的皮肤荧光值。

图2是示出根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的视图，该反射探测式测量设备根据上述测量原理实现。

如图2所示，用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可包括测量扫描仪100和主体200，测量扫描仪100将激发光辐照在皮肤上，并探测皮肤荧光，主体200与测量扫描仪100连接，并且分析测量扫描仪100探测的数据以显示该数据。

然而，测量扫描仪100和主体200被构造为彼此分开仅仅是示例性构造。因此，如果必要的话，用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可以被制造为没有分开的主体的单个传感器的形式，或者还可包括与该传感器连接的其他组件。

用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可被构造为包括将光辐照在将被测量的目标上以及探测通过辐照的光而产生的皮肤荧光的光源和光学探测器。

具体地讲，为了通过校正探测的皮肤荧光值来提供精确的皮肤荧光值，用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可包括两个光源和两个光学探测器，这两个光源辐照不同波长的光，这两个光学探测器可探测由这两个辐照光产生的不同波长的反射光和皮肤荧光。

具体地讲，两个光源可包括第一光源111和第二光源112，第一光源111发射与激光光的波长范围（第一波长λ1）对应的光，第二光源112发送与通过激发光而产生的皮肤荧光的波长范围（第二波长λ2）对应的光。两个光学探测器可包括第一光学探测器121和第二光学探测器122，第一光学探测器121用于探测相对于来自第一光源111的激发光的反射光λ1，第二光学探测器用于探测相对于来自第二光源112和通过激发光而产生的皮肤荧光λ2的反射光λ2。

因此，两个光源和光学探测器可被构造为同时探测反射光和皮肤荧光。优选地，两个光源和光学探测器可被设置在测量扫描仪100的一端，并且可彼此靠近以便将光照射在测量目标T上并探测反射光。

在本发明的示例性实施例中，为了探测相对于AGE的皮肤荧光，具有370nm±20nm的第一波长的光可用作用于荧光激发的激发光，具有440nm±20nm的第二波长（对应于相对于AGE的皮肤荧光的波长）的光可用作发射光。

在这种情况下，第一光源111可包括辐照第一波长范围370nm±20nm的光的发光二极管。第二光源112可包括辐照第二波长范围440nm±20nm的光的发光二极管。此外，第一光学探测器121可包括探测第一波长范围的光的光电二极管，第二光学探测器122可包括探测第二波长范围的光的光电二极管。

尽管在图2中未显示，但是用于皮肤荧光的反射探测式测量设备还可包括用于控制第一光源111和第二光源112的开启/关断的光源开关控制单元。更优选地，用于皮肤荧光的反射探测式测量设备还可包括用于控制第一光学探测器121和第二光学探测器122的开启/关断的光学探测器开关控制单元。

光源开关控制单元和光学探测器开关控制单元可控制开关，以使得光源和光学探测器可根据皮肤荧光和反射光的探测条件精确地操作，以便精确地计算皮肤荧光值。

光源开关控制单元可被构造为根据用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的光辐照条件来开启或关断光源。例如，在激发光λ1辐照在测量目标上的第一条件下，第二光源112可被关断，第一光源111可被开启，控制光源的开关以使得仅第一光源111辐照第一波长范围的光。另一方面，在与激发光不同波长范围的发射光λ2辐照在测量目标上的第二条件下，第一光源111可被关断，第二光源112可被开启，以使得仅从第二光源112辐照第二波长范围的光。

类似地，光学探测器开关控制单元可被构造为根据测量条件来控制光学探测器的开启/关断。光学探测器开关控制单元可被构造为开启/关断用于探测在当前测量条件下将被探测的波长范围的光的光学探测器。

尤其，因为在第一条件和第二条件下都可能需要探测相对于第二波长的光学信号，所以可使用于探测相对于第二波长的光的第二光学探测器122保持开启，其中，在第一条件下，第一波长范围的激发光被辐照，在第二条件下，第二波长范围的发射光被辐照。

在这种情况下，在包括第一条件和第二条件的整个测量过程期间，在某一时间内可对光源顺序地执行开关控制。关于对于每个光源的开关的周期，可按大约10Hz至大约100Hz的高频率执行开关控制，以使得通过考虑人体的脉冲速率，由于血流而导致的漫反射的变化不影响测量。

当用于皮肤荧光的反射探测式测量设备的测量扫描仪100被制造成可手握形式时，即使当用在移动扫描仪的同时连续地测量皮肤荧光的扫描方法移动测量扫描仪100时，这样的高速开关也可实现对基本上相同的目标靶点的测量。

尽管图2中未显示，但是用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可包括被选择性地设置在光源和光学探测器的前面的滤光器。优选地，为了防止由于皮肤表面上的辐照的光的镜面反射而导致具有相对低的光强度的皮肤荧光的探测变得困难，可在对应的光源与光学探测器之间设置一对偏振器130和一对交叉偏振器131。

偏振器和交叉偏振器可能需要分别被设置在第一光源111和第一光学探测器121对以及第二光源112和第二光学探测器122对上的互相交叉的位置上。

同时，用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可被构造为包括主体200，主体200被构造为可与包括两个光源和两个光学探测器的测量扫描仪100连接。主体200可被构造为包括运算部分，该运算部分从测量扫描仪100测量的数据计算经过校正的皮肤荧光的值。

主体200可被构造为可与测量扫描仪100光学地、电地和机械地连接。

具体地讲，主体200可包括安装部件210，安装部件210具有与测量扫描仪100的测量端子的形状匹配的形状，以使得测量扫描仪100可被机械地安装到主体200上。测量扫描仪100可通过机械耦合而被固定地安装到安装部件210中。

在本发明的示例性实施例中，第一光源111和第二光源112以及第一光学探测器121和第二光学探测器122可被构造为被设置在测量扫描仪100的一个端部上，而安装部件210可被构造为具有被形成为与测量扫描仪100的一个端部的形状对应的形状的孔径结构，而允许光源和光学探测器在彼此面对时被固定在安装部件210中。

优选地，当测量扫描仪100被安装到主体200上时，主体200可被构造为可与测量扫描仪100电连接，而允许测量扫描仪100将光辐照在测量目标T上并且获取关于探测的皮肤荧光和反射光的数据。更优选地，用于与测量目标T进行比较的参考样本可被设置在主体200的安装部件210上方，并且测量扫描仪100的光源和光学探测器可被构造为当测量扫描仪100坐置在主体的安装部件210上时与参考样本光学地连接。在这种情况下，参考样本可被选择为具有与被测量的人体组织类似的漫反射和荧光的光学特性。

因此，当测量扫描仪100被安装到主体200的安装部件210中以被电连接和光学地连接时，测量扫描仪100可对参考样本执行已对测量目标T执行的光辐照和光探测过程。测量目标和参考样本的被测数据可被发送到主体200的运算部件。

运算部件可使用关于接收的荧光信号和反射光信号的数据来计算关于实际测量目标的经过校正的皮肤荧光值。计算结果可经由主体200上的显示部件220显示。

可重复以上顺序测量。为了执行根据重复测量的结果执行校正的操作过程，可经由存储器将所有被测数据存储在测量扫描仪100中。优选地，测量结果可被存储为时序图的形式以跟踪测量结果的变化。

充电端子可被设置在主体200的安装部件210中以给测量扫描仪100充电。充电端子可被构造为当测量扫描仪100与安装部件210机械地耦合时执行充电。

如果必要的话，测量扫描仪100可被构造为通过蓝牙与主体200连接。

图3和4中显示了用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中的光源和光学探测器的示例性布置。

图3是示出当在光源/光学探测器与测量目标之间不存在间隙时光源和光学探测器的示例性布置的视图。图4是示出当在光源/光学探测器与测量目标之间存在间隙时光源和光学探测器的示例性布置的视图。

如图3所示，光源和光学探测器可分别被设置为彼此平行并且垂直于测量目标。为了形成最佳探测区域，第一光源111和第二光源112可分别被设置在外侧，并且第一光学探测器121和第二光学探测器122可被设置在第一光源111与第二光源112之间。

如图4所示，当在光源/光学探测器与测量目标之间存在某一间隙时，光源和光学探测器可被斜向地设置为彼此成某些角度倾斜，并且可被构造为形成光辐照路径和光探测路径，以使得光源可将光辐照在测量目标的同一区域上，并且光学探测器可分别探测在该同一区域中产生的光。优选地，彼此对应的光源和光学探测器可被设置为彼此成大约45度角倾斜。例如，当光源将光垂直地辐照在皮肤表面上时，光学探测器可被设置为相对于光源成大约45度倾斜，从而减小镜面反射的影响。可根据器械的结构来最小化第一光源111和第二光源112与第一光学探测器121和第二光学探测器122之间的角度。更优选地，可通过在光源和光学探测器的前面、在对应的光源与光学探测器之间与滤光器一起设置一对交叉偏振器130以去除镜面反射光来最小化镜面反射的影响。

在这种情况下，第一光源111、第二光源112、第一光学探测器121和第二光学探测器122可被构造为分别经由光导与测量扫描仪100的测量目标侧的末端连接。透明保护膜（比如，玻璃板）可被设置在皮肤与传感器之间的接触表面上，以保护测量扫描仪100免受杂质（比如，外部水分）的影响。

在下文中，将如下描述如以上那样构造的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备所执行的光辐照、光探测和操作过程的测试例子。

例子1

有必要对测量目标和参考样本（被引入以获得经过校正的荧光值的两个目标）执行测量。对人体皮肤执行光测量，人体皮肤是这两个目标之中的测量目标。

为了诊断，通过接触或靠近对象的上臂上的测量目标的光源和光学探测器执行测量。测量扫描仪沿着皮肤表面移动以扫描大约5cm²至大约19cm²的目标部分。

在测量之前，所有光源都被关断，然后执行暗信号的电平评估以自动地补偿从外部泄漏的光。

光模块分别按不同的时间间隔t1和t2顺序地产生具有波长λ1的第一光源照射光Ф(λ1,t1)和具有波长λ2的第二光源照射光Ф(λ2,t2)。

在整个测量过程期间，在按大约50Hz的周期重复接通/断开的同时，按时间间隔t1和t2顺序地辐射两个光源产生的光。

接着，光学探测器探测从光源辐照的光以将其转换为电信号。

近紫外光谱范围（370nm左右）的第一光源照射光Ф(λ1,t1)激发目标的荧光，以通过光学探测器形成对应的信号I(λ2,t1)，并且形成与被作为测量目标的皮肤漫反射的激发反射光成比例的信号I(λ1,t1)。

蓝色光谱范围（440nm左右）的第二光源照射光Ф(λ2,t2)对应于在AGE和NADH中产生的固有荧光的最大值，并且形成与被目标皮肤漫反射的发射光成比例的信号I(λ2,t2)。

按不同的时间间隔t1和t2重复地、周期性地执行以上测量，并且取测量结果的平均值并进行存储。

对参考样本执行相同的测量过程，并且在运算部件中对每个过程中计算的数据进行处理以计算经过校正的皮肤荧光值。

关于以上测试例子中具有两个波长的光源的致动的时序图可如以下表1所示。

表1

在这个测试例子中，各个周期时间被构造为大约20ms。此外，测量目标扫描时间被计算为大约2秒，并且执行100个测量周期。

在这个测试例子中测量的数据被存储和保存在测量扫描仪的内部存储器中。当测量扫描仪被放置在主体的安装部件上时，探测信息被自动地移到主体的运算部件以根据函数转换进行运算并且被统计地处理，并且显示测量结果。

同时，本发明提出了这样一种结构，在该结构中，光学棱镜和光学连接器被设置在光路上，以使得可改进光学透射性和探测效率。

图5与典型的用于皮肤的反射探测式测量设备相比地示出了根据本发明的实施例的用于皮肤的反射探测式测量设备。图5A示出了在没有光学棱镜和光学连接器的情况下的光学辐照和光学探测。图5B示出了在具有学棱镜和光学连接器的情况下的光学辐照和光学探测。

在如图5A所述那样在没有光学棱镜和光学连接器的情况下执行光学辐照和光学探测的情况下，从光源310辐照激发光，然后光学探测器320可探测由该激发光引起的荧光。

在这种情况下，如图5A所示，因为光源310（比如，发光二极管（LED））用作辐照具有广发散角的光的激发光源，所以在测量目标上可发生光学损失，并且来自光辐照在其上的皮肤的荧光的散射可引起光学探测器320探测的光的量的损失。

因为探测的皮肤荧光远小于另一个激发光或者其反射光，所以即使当光学损失微小时，光学损失也可相当大地降低测量的精度和诊断的可靠性。

另一方面，为了防止光学损失，提出了如图5B所示的包括光学棱镜的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备。

参照图5B，从光源310辐照的激发光可被光学棱镜330集中，并且作为测量目标的皮肤部分的光学均匀性可得到改进。

具体地讲，光学棱镜330可具有分别与光源310和光学探测器320相邻的两个上倾斜表面331和332以及与皮肤相邻的下表面333。从与光源310相邻的上倾斜表面331辐照的具有广发散角的激发光可全部从光学棱镜330在光学探测器320侧的上倾斜表面332反射，最大化地集中在皮肤上，从而降低光源的不均匀性（即，光学强度在光轴外部变得比在光轴中心小的特性），从而实现改进的光学均匀性。

此外，光学棱镜330可用于将透射到皮肤组织部分的光所产生的二次光集中在光学探测器320上。因此，在用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中，可改进光学信号，并且可减小测量误差。因此，可不用光学传感器的扫描方法对广大的皮肤部分执行光学测量。

根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可被构造为包括光学连接器340，光学连接器340用于减小被作为测量目标的皮肤的表面反射的镜面反射分量，并且允许光有效地渗透到皮肤中。

光学连接器340可被构造为位于光学棱镜330与作为测量目标的皮肤相邻的下表面333与皮肤表面之间，并且可分别接触光学棱镜的下表面333和皮肤表面。

光学连接器340可接触光学棱镜的下表面333和皮肤表面，以用作用于允许在其边界处以合适的折射率平滑光学接触的连接层。光学连接器340可防止来自皮肤表面的镜面反射，并且可允许光有效地渗透到皮肤中。

光学连接器340在两个介质之间可具有某一折射率，以防止由于光学棱镜330与皮肤组织之间的激发光的折射和散射而导致这两个介质之间可能发生的光泄漏，并且可用于填充不均匀部分（比如，皮肤组织的细微不均匀处）。

光学连接器340可由弹性材料或液态材料（比如，水浸或油浸）形成。光学连接器230可由折射率类似于光学棱镜330和皮肤的折射率的材料形成。

由于光学连接器340，辐照的光的全内反射在棱镜与皮肤组织之间的边界处可能不发生，并且可显著地改进从光源发射的光到皮肤中的渗透效率。

因此，包括光学棱镜330和光学连接器340的用于皮肤的反射探测式测量设备可改进光学集中性和光学均匀性，并且可显著地减小从光源辐照的光被皮肤表面反射的镜面反射分量。

例子2

制造了包括光学棱镜和光学连接器的用于皮肤的反射探测式测量设备。此外，还制造了这样的设备作为比较例子，该设备被构造为使得类似于反射探测式测量设备的光源和光学探测器那样安置光源和光学探测器，并且在没有光学棱镜和光学连接器的情况下执行光学辐照和光学探测。

在这个测试例子中，发射大约365nm的光的UV LED（No33，Nichia）用作光源，光纤光谱仪（AVaspec-2048）用作光学探测器。此外，光学光电二极管也可用作光学探测器。商品化模型（Right Angle Prism，Uncoated，20mm，Edmund Optics）用作光学棱镜。

在这个测试例子中，水用作置于光学棱镜与作为测量目标的皮肤表面之间的光学连接器。

测量从测试例子的反射探测式测量设备中的光源辐照的光的镜面反射分量，并且还测量比较例子的设备中的镜面反射分量。

在测试例子和比较例子的测量结果中，与比较例子的镜面反射分量相比，测试例子的镜面反射分量被测量为减小大约10倍或更多。

图6示出了如测试例子1和2所示那样构造的、包括两个光源311和312以及两个光学探测器321和322的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备。像图5中那样，光学棱镜330和光学连接器340可置于两个光源311和312以及两个光学探测器321和322与作为测量目标的皮肤T之间。

在这个实施例中，光学棱镜330可具有分别与光源和光学探测器相邻的两个上倾斜表面331和332以及与皮肤相邻的下表面333。可像图5中那样使用具有三角形截面的三角形棱镜330。优选地，两个光源311和312可被设置在三角形棱镜330的上倾斜表面331上，两个光学探测器321和322可被设置在三角形棱镜的上倾斜表面332上，从而允许棱镜330的下表面333与皮肤接触。

在这种情况下，当两个不同光源311和312被设置在上倾斜表面331上时，两个光源311和312的光轴可彼此不同。因此，光辐照其上的皮肤T的区域可彼此不同。

然而，因为光源通过光学棱镜330与测量目标T连接，所以可获得均匀光，在该均匀光下，可通过光学棱镜330内部的光学反射来校正光轴之间的差异。

此外，偏振器351可被设置在光源311和312与光学棱镜330之间，交叉偏振器352可被设置在光学探测器321和322与光学棱镜330之间。如图6所示，偏振器351可被设置在光学棱镜330在第一光源311和第二光源312下面的上倾斜表面上，交叉偏振器352可被设置在光学棱镜330在第一光学探测器321和322下面的另一个上倾斜表面上。

如图6所示，光学连接器340可被设置在作为测量目标的皮肤T与光学棱镜330的下表面333之间。光学连接器230可分别接触光学棱镜330的下表面333和皮肤T的表面，而允许在其边界处以合适的折射率平滑光学接触。

因此，可减小光学连接器340从皮肤T的表面产生的镜面反射分量，并且因皮肤T的表面与光学连接器340之间的折射率差而被部分反射的光可另外被设置在光学探测器321和322前面的交叉偏振器352阻止。

用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可被构造为与主体360连接，主体360包括光源开关控制器和运算器，光源开关控制器用于控制第一光源311和第二光源312的开启/关断，运算器用于从探测的荧光信号和反射光信号计算皮肤荧光信号的校正值。

如图2中所描述的，在根据这个实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中，光源311和312以及光学探测器321和322还可被设置在测量扫描仪的一端，并且可通过与图2的操作过程类似的操作过程获得经过校正的皮肤荧光值，除了通过设置在光源与测量目标之间的光学棱镜执行光辐照之外。

图7示出了根据本发明的另一实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备。如图7所示，反射探测式测量设备可包括梯形截面的光学棱镜430和光学连接器440，光学棱镜430具有上表面431、下表面432以及两个倾斜表面433和434，光学连接器440置于下表面432与皮肤T之间。两个光源411和412可分别被设置在两个倾斜表面433和434上方，两个光学探测器421和422可被设置在光学棱镜430的上表面431上方。

与图6不同，光学棱镜430可具有梯形截面，除了两个上倾斜表面和下表面之外，该梯形截面还具有上表面。

具体地讲，光学棱镜430可被形成为具有梯形形状，在该梯形形状中，除了分别与光源和光学探测器相邻的两个上倾斜表面433和434以及与皮肤T相邻的下表面432之外，还包括上表面431。此外，光源411和412以及光学探测器421和422可分别被设置在两个上倾斜表面433和434以及上表面431上方。

在这个实施例中，第一光源411和辐照具有与第一光源411不同的波长的光的第二光源412可分别被设置在光学棱镜430的上倾斜表面433和434上方。此外，第一光学探测器421和第二光学探测器422可被设置在与两个上倾斜表面433和434连接的上表面431上方，以探测具有关于荧光信号和反射光信号的不同波长的光。

类似于图6，偏振器451和交叉偏振器452可分别被设置在光源411和412或光学探测器421和422与光学棱镜430之间以去除反射光。如图7所示，偏振器451可被设置在第一光源411和第二光源412与光学棱镜430的上倾斜表面433和434之间，交叉偏振器452可被设置在第一光学探测器421和第二光学探测器422与光学棱镜的上倾斜表面431之间。

此外，光学连接器440可被设置在光学棱镜430的下表面432与作为测量目标的皮肤T之间。光学连接器440可分别接触光学棱镜430的下表面432和皮肤T的表面。

图8和9示出了根据本发明的其他实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备。在这些实施例中，可类似于图7的光学棱镜那样使用具有梯形截面的光学棱镜，但是光源和光学探测器的布置彼此不同。

在图8中，两个光源411和412可被设置在光学棱镜430的上表面431上方，两个光学探测器421和422可分别被设置在两个上倾斜表面433和434上方。

在图9中，两个光源411和412可被设置在光学棱镜430的一个上倾斜表面433上方，两个光学探测器421和422可被设置在光学棱镜430的另一个上倾斜表面434上方。

图10示出了根据本发明的另一实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备。在这个实施例中，可设置具有四个上倾斜表面433、434、435和436的梯形截面的光学棱镜430。这里，两个光源411和412以及两个光学探测器421和422可分别被设置在上倾斜表面433、434、435和436上方，以使得两个光源411和412以及两个光学探测器421和422彼此面对。

如图10所示，第一光源411和第二光源412可被选择性地设置在两个上倾斜表面435和436上方，第一光学探测器421和第二光学探测器422可被选择性地设置在其他两个上倾斜表面433和434上方。

第一光源411和412可被设置在彼此相对的两个上倾斜表面435和436上方，第一光学探测器421和第二光学探测器422可被设置在彼此相对的两个上倾斜表面433和434上方。

在这种情况下，光源411和412以及光学探测器421和422可彼此正交地设置。这样的正交布置可减小镜面反射分量。

根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测角锥形测量设备可被构造为具有这样的结构，在该结构中，两个光源111和112以及两个光学探测器121和122分别被设置在角锥形支架的四侧。用于皮肤荧光的角锥形测量设备的测量原理可基本上类似于如图1所示的光源和光学探测器并排设置的情况。

在这点上，图11示出了配备有两个光源和两个光学探测器来实现以上测量原理的角锥形支架。图12是示出角锥形支架的平面图。

如图11所示，根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测器式测量设备可包括测量扫描仪100和主体200，测量扫描仪100可辐照激发光，并探测皮肤荧光，主体200与扫描仪100连接以分析从扫描仪探测的信息并显示该信息。

然而，分开提供测量扫描仪100和主体200的这种构造仅仅是本发明的示例性实施例之一。因此，分开的主体可根据需要不提供，而是可被制造成单个传感器类型，并且其他组件可另外与该传感器连接。

光源和光学探测器可被设置在角锥形测量模块500上，角锥形测量模块500被设置在测量扫描仪100的一端上。

也就是说，两个光源和两个光学探测器可被安装在角锥形支架的四个侧面中，以形成如图11所示的设置在测量扫描仪100的一端上的角锥形测量模块500。

更具体地讲，如图12所示，构成角锥形测量模块500的角锥形支架在其四个侧面可具有四个通孔，并且这四个通孔可分别容纳第一光源L1和L2以及光学探测器D1和D2。

在这种情况下，如图12所示，光源L1和L2可分别被安装在角锥形支架的彼此相对的两个侧面中，光学探测器D1和D2可分别被安装在角锥形支架的彼此相对的其他两个侧面中。

在这种布置中，当考虑光的辐照角度和根据其的反射光的主光路时，可减小反射光到光学探测器的直接流入。

此外，可在用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中的光源和光源探测器处选择性地设置滤光器，并且可设置偏振器和交叉偏振器来中断从光源辐照的光通过镜面反射而入射到光学探测器。

因此，偏振器和交叉偏振器可分别被设置在第一光源和第一光学探测器对以及第二光源和第二光学探测器对上的彼此交叉的位置上。

然而，设置偏振器和交叉偏振器的目的是便于探测光强度与因镜面反射而产生的光相比相对低的皮肤荧光，而光源的强度和荧光的探测可被偏振器和交叉偏振器减小。在这种情况下，因为可发生荧光测量的困难，所以需要合适的设计。

在这点上，因为偏振器和交叉偏振器不是用于减小镜面反射的必要组件，并且在用于皮肤荧光的反射探测式测量设备中，光源和光学探测器通过角锥形测量模块被相互布置成90度角，所以可通过结构布置基本上减小镜面反射效应。

图13至15示出了根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测角锥形测量设备的角锥形测量模块的具体构造。

图13是根据本发明的实施例的角锥形测量模块的分解透视图。图14和15是从图13的箭头“A”和“B”查看时的侧视图。

如图13所示，用于皮肤荧光的反射探测角锥形测量设备的角锥形模块500可包括两个光源和两个光学探测器以及配备有这些光源和光学探测器的角锥形支架530。

角锥形模块530可具有角锥形形状，该角锥形形状具有四个侧面和一个底面。光源和光学探测器可分别被安装在角锥形支架530的侧面中。

更具体地讲，四个通孔531、532、533和534可被形成在角锥形支架530的侧面中以容纳光源和光学探测器。也就是说，如图12所示，形成在角锥形支架530的一个侧面中的第一通孔531可容纳第一光源511，与第一通孔531相对的第二通孔532可容纳第二光源512。此外，第三通孔533和第四通孔534可分别被形成在具有第一通孔531和第二通孔532的两个侧面之间的两个侧面中。第三通孔533可容纳第一光学探测器，第四通孔534可容纳第二光学探测器514。

在这种情况下，两个光源可被设置为将来自角锥形支架530的侧面的光斜向地辐照到测量目标。两个光学探测器也可被斜向地设置在彼此相对的两个侧面上。

此外，光学辐照路径和光学探测路径可被允许被形成为使得光源和光学探测器可将光辐照在测量目标的同一区域上并且探测从该同一区域产生的光。优选地，彼此相对的光源和光学探测器可被斜向地设置为相对于角锥形支架530的与测量目标相邻的底面成大约45度角，从而显著地减小镜面反射的影响。

此外，一对偏振器515和516以及交叉偏振器517和518可与滤光器519和520一起被设置在通孔531、532、533和534中，以最小化镜面反射的影响。

偏振器515和516、交叉偏振器517和517以及滤光器519和520在通孔531、532、533和534中可被设置为在光源和光学探测器的内侧与角锥形530的底面相邻。

形成在角锥形支架530的四个侧面中的通孔531、532、533和534可与中心连通，并且可与角锥形支架530的底面的开口（535）连接。

可在开口535中形成窗口525以接触测量目标，并且窗口525可考虑光的折射率来选择，并且可由透明材料（比如，玻璃）形成。

窗口525可用于保护接触皮肤和传感器的表面免受杂质（比如，外部水分）的影响。

此外，底板526可经由耦合构件（比如，螺栓527）与角锥形支架530的底面耦合以固定窗口525。底板526可具有在其中的开口，以使得窗口525可被设置。

尽管未显示，但是用于皮肤荧光的反射探测式测量设备还可包括光学连接器，该光学连接器减小从作为测量目标的皮肤表面反射的镜面反射分量，并且允许光有效地渗透到皮肤中。

光学连接器可被构造为位于在皮肤表面与和作为测量目标的皮肤相邻的窗口525之间并且接触窗口525和皮肤表面。

优选地，可在底板526的底面与窗口525的下表面之间形成台阶。可在形成台阶的部分中填充光学连接器，以形成光学连接器可与测量目标接触的结构。

因此，光学连接器可接触窗口525和皮肤表面，以用作用于使得能够在其边界处以合适的折射率平滑光学接触的连接层。光学连接器可防止来自皮肤表面的镜面反射，并且可允许光有效地渗透到皮肤中。

光学连接器在两个介质之间可具有某一折射率，以防止由于窗口525与皮肤组织之间的激发光的折射和散射而导致在两个介质之间可发生的光泄漏，并且可用于填充不均匀部分（比如，皮肤组织的细微不均匀处）。

光学连接器可由弹性材料或液态材料（比如，水浸或油浸）形成。此外，光学连接器可由折射率类似于窗口525和皮肤的折射率的材料形成。

同时，安装沟槽可被形成在角锥形支架530的通孔531、532、533和534中，以使得光源、光学探测器、偏振器、交叉偏振器和光学探测器可分别坐置在合适的位置上。

在图13中，四个侧板521、522、523和524可被固定地安装在角锥形支架530的侧面上，并且光源和光学探测器可被安装在侧板521、522、523和524上。也就是说，两个光源可被安装在四个侧板521、522、523和524之中的两个侧板的内侧，两个光学探测器可被安装在其他两个侧板的内侧。侧板521、522、523和524可通过耦合构件（比如，螺栓527）被固定在角锥形支架530上。

类似于以上所述的，在图13中，可通过四个通孔531、532、533和534来执行从光源到测量目标的光学辐照和荧光信号的光学探测。

图14和图15中显示了从图13的箭头“A”和“B”查看时的侧视图。在图14和15中，显示了光源、光学探测器、偏振器和滤光器的布置。

在下文中，将如下描述用于皮肤荧光的反射探测式测量设备所执行的光学辐照、光学探测和操作过程的示例性实施例。

例子3

有必要对测量目标和参考样本（被引入以获得经过校正的荧光值的两个目标）执行测量。对作为测量目标的人体皮肤执行光测量。

为了诊断，通过接触或靠近对象的上臂上的测量目标的光源和光学探测器执行测量。测量扫描仪沿着皮肤表面移动以扫描大约5cm²至大约19cm²的目标区域。用于皮肤荧光的反射探测式角锥形测量设备的光学辐照区域的直径一次可以约为15mm。

在测量之前，所有光源都被关断，然后执行暗信号的电平评估以自动地补偿从外部泄漏的光。

光模块分别按不同的时间间隔t1和t2顺序地产生具有波长λ1的第一光源照射光Ф(λ1,t1)和具有波长λ2的第二光源照射光Ф(λ2,t2)。

在整个测量过程期间，在按大约50Hz的周期重复接通/断开的同时，按时间间隔t1和t2顺序地辐射两个光源产生的光。

接着，光学探测器探测从光源辐照的光以将其转换为电信号。

近紫外光谱范围（370nm附近）的第一光源照射光Ф(λ1,t1)激发目标的荧光以通过光学探测器形成对应的信号I(λ2,t1)，并且形成与被作为测量目标的皮肤漫反射的激发反射光成比例的信号I(λ1,t1)。为了测试，用于测量目标皮肤组织的激发光波长的反射光信号值的光学探测器513使用370nm±20nm UV带通滤光器作为滤光器519，并且使用EdmundOptics Inc的产品#48-630。

蓝色光谱范围（440nm左右）的第二光源照射光Ф(λ2,t2)对应于在AGE和NADH中产生的固有荧光的最大值，并且形成与被目标皮肤漫反射的发射光成比例的信号I(λ2,t2)。用于测量皮肤组织的固有荧光信号值的第二光学探测器514使用440nm±20带通滤光器作为滤光器520，并且使用Edmund Optics Inc的产品#86-340。在第二光学探测器514中，如上所述的带通滤光器520用于透射皮肤组织的固有荧光并且中断从皮肤组织反射的激发光的波长（即，大约370nm）。

按不同的时间间隔t1和t2重复地、周期性地执行以上测量，并且取测量结果的平均值，并存储这些测量结果。

对参考样本执行相同的测量过程，并且在运算部件中对每个过程中计算的数据进行处理以计算经过校正的皮肤荧光值。

同时，为了获得皮肤组织的经过校正的荧光信号值，必须探测来自发射具有荧光波长的光的第一光源511和第二光源512的、被目标反射的反射光。然而，因为反射光的强度比从皮肤组织发射的固有荧光的强度相对大，所以当探测到反射光时，在第一光学探测器和第二光学探测器中可能发生测量信号饱和。因此，为了使光学探测器没有损失地同时探测反射光和固有荧光值，可将减小辐照反射内的光的量并且不产生可见光范围内的荧光的光学衰减滤光器设置在光路的一部分上。

在这点上，图16示出了设置在第二光源和第一光学探测器的前面的光学衰减滤光器。在这个实施例中，光学衰减滤光器536和537可被设置在第二光源512和第一光学探测器513的前面，并且光学衰减滤光器可不被设置在第一光源511和第二光学探测器514处。也就是说，如图16A所示，光学衰减滤光器536可被设置在第一光学探测器513的前面，并且如图16B所示，另一个光学衰减滤光器537可被设置在第二光源的前面。

因此，光学衰减滤光器536和537可通过降低激发光和发射光的反射光的强度来防止第一光学探测器513和第二光学探测器514中输出的信号饱和。另一方面，因为光学衰减滤光器不被设置在激发固有荧光的第一光源511和探测该荧光信号的第二光学探测器513的前面，所以可没有损失地探测到荧光信号值。

如上所述，根据本发明的实施例的用于皮肤荧光的反射探测式测量设备具有以下优点。

第一，因为可通过评估皮肤自发荧光来容易地诊断糖尿病，所以可执行批量检验来找到可能的糖尿病患者。此外，可预测心血管疾病及其并发症的危险。

第二，因为从光源辐照的光的光学集中性和光学均匀性得到改进，所以可将更均匀的光辐照在测量目标上。

第三，因为可通过高效率地使来自光源的光集中在皮肤组织上并且最小化皮肤组织的表面上的镜面反射来改进光学效率，所以可实现设备的小型化。

第四，因为在测量皮肤荧光时可校正由于在皮肤表面上产生的镜面反射而导致的误差和由于在皮肤内部产生的光散射和吸收而导致的误差，所以可实现皮肤荧光的精确测量和使用皮肤荧光对疾病的确切诊断。

第五，用于皮肤荧光的反射探测式测量设备可包括光源和光学探测器，并且可被制造为可手握的小尺寸扫描仪的形式来测量皮肤荧光。因此，因为用户可通过使扫描仪与对象的皮肤接触来扫描诊断目标，所以可实时地执行非侵入性诊断。

第六，因为在某些身体部分上能够进行选择性诊断，并且可通过扫描方法将测量目标的区域延伸到某一程度，所以可改进信号的可靠性和诊断的精度。

已参照本发明的示例性实施例详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将意识到，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可在这些实施例中进行改变，本发明的范围在所附权利要求及其等同形式中限定。

Claims (48)

1.一种用于测量皮肤荧光的反射探测式测量设备，所述反射探测式测量设备被构造为对参考样本和测量目标执行光辐照和光探测，所述设备包括：

第一光源，所述第一光源辐照激发光(λ1)；

第二光源，所述第二光源辐照与来自第一光源的光的波长不同的波长的光(λ2)；

第一光学探测器和第二光学探测器，所述第一光学探测器被设置为探测由来自所述第一光源的激发光产生的反射光，所述第二光学探测器被设置为探测由来自所述第一光源的激发光产生的皮肤荧光和由来自第二光源的光产生的反射光；

光源开关控制器，所述光源开关控制器用于控制第一光源和第二光源的开启/关断；和

运算器，所述运算器根据第一光学探测器和第二光学探测器探测的皮肤荧光和反射光计算经过校正的皮肤荧光信号，

其中，所述第二光源辐照与通过来自第一光源的激发光而被激发并且被发射的皮肤荧光相同波长范围的光(λ2)，

其中，所述光源开关控制器控制第一光源和第二光源，以使得第一光源和第二光源的开启状态在时间上彼此分开，

当所述第一光源开启且所述第二光源关断时，所述第一光学探测器探测针对来自第一光源的激发光的反射光(λ1)，所述第二光学探测器探测由所述激发光产生的皮肤荧光(λ2)，

当所述第一光源关断且所述第二光源开启时，所述第二光学探测器探测针对来自第二光源的发射光的反射光(λ2)，

其中，所述开关控制器被构造为在连续地重复顺序地开启和关断第一光源和第二光源的过程的同时探测来自第一光源的荧光信号和反射光信号以及来自第二光源的反射光信号。

2.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，还包括：

光学棱镜，所述光学棱镜被构造为将从光源辐照的激发光发送到测量目标，并将荧光信号发送到光学探测器，

其中，所述光学棱镜具有与测量目标连接的下表面以及光源和光学探测器被设置在其上的两个或更多个上表面。

3.根据权利要求2所述的反射探测式测量设备，还包括设置在光学棱镜的下表面下方并且接触测量目标的光学连接器。

4.根据权利要求3所述的反射探测式测量设备，其中，所述光学连接器包括在光学棱镜与测量目标之间的由液态材料或弹性材料形成的连接层。

5.根据权利要求2所述的反射探测式测量设备，其中，所述光学棱镜包括两个倾斜表面和与测量目标相邻的下表面，并且是具有三角形截面的三角形棱镜。

6.根据权利要求5所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第二光源被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面上方，并且所述第一光学探测器和第二光学探测器被设置在光学棱镜的另一个上倾斜表面上方。

7.根据权利要求2所述的反射探测式测量设备，其中，所述光学棱镜包括两个上倾斜表面、与所述两个上倾斜表面连接的上表面、以及与测量目标连接的下表面，并且是具有梯形截面的梯形棱镜。

8.根据权利要求7所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第二光源被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面上方，并且所述第一光学探测器和第二光学探测器被设置在光学棱镜的另一个上倾斜表面上方。

9.根据权利要求7所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第二光源分别被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面和另一个上倾斜表面上方，并且所述第一光学探测器和第二光学探测器被设置在光学棱镜的上表面上方。

10.根据权利要求7所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光学探测器和第二光学探测器分别被设置在光学棱镜的一个上倾斜表面和另一个上倾斜表面上方，并且所述第一光源和第二光源被设置在光学棱镜的上表面上方。

11.根据权利要求2所述的反射探测式测量设备，其中，所述光学棱镜包括四个上倾斜表面、与所述四个上倾斜表面连接的上表面、以及与测量目标相邻的下表面，并且是具有梯形截面的四角锥的截头椎体。

12.根据权利要求11所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第二光源分别被设置在光学棱镜的两个上倾斜表面上方，并且所述第一光学探测器和第二光学探测器分别被设置在光学棱镜的其他上倾斜表面上方。

13.根据权利要求12所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第二光源被设置在彼此相对的两个上倾斜表面上方，并且所述第一光学探测器和第二光学探测器被设置在彼此相对的其他上倾斜表面上方。

14.根据权利要求2所述的反射探测式测量设备，还包括分别设置在光学棱镜与光源之间以及光学棱镜与光学探测器之间的偏振器和交叉偏振器。

15.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，还包括具有四个侧面和一个底面的角锥形支架，

其中，所述第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器分别被设置在所述四个侧面之一中。

16.根据权利要求15所述的反射探测式测量设备，其中，所述角锥形支架在所述四个侧面中分别具有通孔，并且所述通孔被构造为与所述角锥形支架的底面中形成的开口连通，以允许第一光源和第二光源以及第一光学探测器和第二光学探测器分别通过所述通孔执行光学辐照和光学探测。

17.根据权利要求15所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第二光源分别被安装在所述角锥形支架的彼此相对的两个侧面中，并且所述第一光学探测器和第二光学探测器分别被安装在所述角锥形支架的彼此相对的其他两个侧面中。

18.根据权利要求16所述的反射探测式测量设备，其中，所述角锥形支架包括覆盖所述四个侧面中的通孔的四个侧板，并且所述第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器分别在所述侧板上被设置为面对所述通孔。

19.根据权利要求16所述的反射探测式测量设备，还包括分别在所述通孔中、第一光源和第二光源内侧的偏振器和在所述通孔中、第一光源和第二光源内侧的交叉偏振器。

20.根据权利要求19所述的反射探测式测量设备，还包括在所述通孔中、所述光学探测器和交叉偏振器内侧的滤光器。

21.根据权利要求16所述的反射探测式测量设备，还包括设置在角锥形支架的底面下面的底板，所述底板具有在其中心的开口和固定在所述底板的所述开口中的窗口。

22.根据权利要求21所述的反射探测式测量设备，还包括在所述窗口下面被设置为可与测量目标接触的光学连接器。

23.根据权利要求22所述的反射探测式测量设备，其中，所述光学连接器包括由液态材料或弹性材料形成的连接层。

24.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，其中，所述测量目标和参考样本被选择性地安置在第一光源和第二光源的光路上。

25.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源辐照波长为370±20nm的光。

26.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，其中，所述第二光源辐照波长为440±20nm的光。

27.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，其中，所述开关控制器控制所有的第一光源和第二光源在开启每个光源之前被关断。

28.根据权利要求27所述的反射探测式测量设备，其中，当开关控制器关断所有的第一光源和第二光源时，第一光学探测器和第二光学探测器测量暗信号，并且运算器存储测量的暗信号，并根据存储的暗信号对探测的荧光信号和反射光信号进行补偿。

29.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，其中，所述开关控制器控制第一光源和第二光源以按10Hz至100Hz的周期重复开启/关断。

30.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，还包括用于控制第一光学探测器和第二光学探测器的开启/关断的光学探测器开关控制器。

31.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，包括：

测量扫描仪，所述测量扫描仪包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；和

主体，所述主体与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，

其中，光学传感器可从主体拆卸。

32.根据权利要求31所述的反射探测式测量设备，其中，所述测量扫描仪被形成为可手握形式，并且包括设置在其一个端部的第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器。

33.根据权利要求31所述的反射探测式测量设备，其中，所述测量扫描仪包括用于存储探测的数据的存储器。

34.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，包括：

测量扫描仪，所述测量扫描仪包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；和

主体，所述主体与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，

其中，所述光学传感器可从所述主体拆卸；

其中，在测量扫描仪中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器被彼此平行地垂直设置，以使得对测量目标垂直地执行光辐照和光探测。

35.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，包括：

测量扫描仪，所述测量扫描仪包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；和

主体，所述主体与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，

其中，所述光学传感器可从所述主体拆卸；

其中，在测量扫描仪中，第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器被斜向地设置为彼此成某些角度倾斜，以使得对测量目标斜向地执行光辐照和光探测。

36.根据权利要求35所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源和第一光学探测器以及第二光源和第二光学探测器全都相对于角锥形支架的底面成45度角斜向设置。

37.根据权利要求31所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器被设置为从同一位置执行光辐照和光探测。

38.根据权利要求31所述的反射探测式测量设备，其中，所述主体包括其中安装测量扫描仪的安装部件，并且测量扫描仪被构造为可从所述安装部件移除。

39.根据权利要求38所述的反射探测式测量设备，其中，所述第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器被设置在测量扫描仪的一个端部，并且安装部件具有形成在其中的孔径结构，所述孔径结构具有与测量扫描仪的一个端部的形状匹配的形状。

40.根据权利要求39所述的反射探测式测量设备，其中，所述安装部件的孔径结构被构造为使得参考样本与测量扫描仪的第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器光学地连接。

41.根据权利要求40所述的反射探测式测量设备，其中，当测量扫描仪被安装在安装部件中时，主体对参考样本执行测量，并且接收存储在测量扫描仪中的测量目标和参考样本的探测数据，以允许运算器计算经过校正的皮肤荧光信号。

42.根据权利要求38所述的反射探测式测量设备，其中，所述安装部件包括用于测量扫描仪的充电端子，并且允许当测量扫描仪被安装在安装部件中时测量扫描仪被充电。

43.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，包括：

测量扫描仪，所述测量扫描仪包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；和

主体，所述主体与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，

其中，所述光学传感器可从所述主体拆卸；

其中，所述测量扫描仪包括设置在其上的一对偏振器和一对交叉偏振器。

44.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，包括：

测量扫描仪，所述测量扫描仪包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；和

主体，所述主体与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，

其中，所述光学传感器可从所述主体拆卸；

其中，所述第一光源和第二光源经由光导与测量扫描仪的测量目标侧的一端连接。

45.根据权利要求1所述的反射探测式测量设备，包括：

测量扫描仪，所述测量扫描仪包括第一光源、第二光源、第一光学探测器和第二光学探测器；和

主体，所述主体与测量扫描仪电连接，并且包括运算器，

其中，所述光学传感器可从所述主体拆卸；

其中，所述第一光学探测器和第二光学探测器经由光导与测量扫描仪的测量目标侧的一端连接。

46.根据权利要求31所述的反射探测式测量设备，其中，所述主体还包括显示部件，并且所述显示部件输出在运算器中计算的经过校正的皮肤荧光信号。

47.根据权利要求15至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，还包括分别在第二光源和第一光学探测器的前面的光学衰减滤光器。

48.根据权利要求1至23中的任何一个所述的反射探测式测量设备，其中，所述运算器计算通过以下等式校正的皮肤荧光值：

AF_corr＝K[I(λ2,t1)/I₀(λ2,t1)]/{[R(λ1)]^k1[R(λ2)]}^k2

这里，R(λ1)＝I(λ1,t1)/I₀(λ1,t1)：激发波长中的漫反射系数；

R(λ2)＝I(λ2,t2)/I₀(λ2,t2)：发射波长中的漫反射系数；

I(λ2,t1)：皮肤组织的固有荧光(皮肤荧光)信号值；

I(λ1,t1)：激发光波长中的皮肤组织的反射光信号值；

I(λ2,t2)：发射光波长中的皮肤组织的反射光信号值；

k1,k2：相对于激发光和发射光波长的校正函数的指数；

I₀(λ2,t1)：参考样本的固有荧光信号值；

I₀(λ1,t1)：激发光波长中的参考样本的反射光信号值；和

I₀(λ2,t2)：发射光波长中的参考样本的反射光信号值；

K：考虑所使用的参考样本的特征的比率系数。