CN219480097U - 基于光波导传感器的检测*** - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种基于光波导传感器的检测***，包括可穿戴的传感芯片、信号接收器以及健康监测平台，传感芯片包括光波导传感器，光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器，信号接收器用于对接收到的生理指标信息进行分析处理，并将处理后的信息发送给健康监测平台，健康监测平台用于展示处理后的信息，本申请实施例提供的***，能够对用户进行多指标的连续生理指标信息监测，实时检测用户的各项生理指标信息，操作简单、监测效果好。

Description

基于光波导传感器的检测***

技术领域

本申请涉及传感技术领域，尤其涉及一种基于光波导传感器的检测***。

背景技术

随着生活水平的不断提高，用户对自身的健康状况也逐渐重视。定期的健康体检可以帮助用户了解自身的健康状况以及对一些疾病的早期诊断。

目前现有的健康体检需要用户到医院进行特定的体检项目，或是利用一些家用式简易的健康检测设备进行特定生理指标的测量，操作繁琐，费时费力，监测效果较差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种基于光波导传感器的检测***，可以检测到用户连续的生理指标数值，操作便捷、节省时间，监测效果好。

本申请实施例提供一种基于光波导传感器的检测***，所述***包括：

可穿戴的传感芯片、信号接收器以及健康监测平台；

所述传感芯片包括光波导传感器，所述光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器；

所述信号接收器用于对接收到的生理指标信息进行分析处理，并将处理后的信息发送给健康监测平台；

所述健康监测平台用于展示所述处理后的信息。

可选的，所述光波导传感器包括：激发光源、第一透镜、第一光波导、光学传感模块、第二光波导、第二透镜、光电探测装置；

所述激发光源用于输出光信号，所述光信号通过所述第一透镜会聚到所述第一光波导；

所述第一光波导与所述光学传感模块连接，所述光学传感模块用于将所述第一光波导输出的光信号传输到被测部位，采集所述光信号经过被测部位作用后得到的光学响应信号，并将所述得到的光学响应信号传输至第二光波导；

所述第二光波导用于将获取到的光学响应信号经由第二透镜会聚到光电探测装置；

所述光电探测装置用于根据获取到的光学响应信号确定对应的生理指标信息。

可选的，所述光学传感模块包括：波分复用模块以及至少一个检测部件；

所述波分复用模块的第一端与所述第一光波导连接，用于将从第一光波导获取到的至少一种波长的光信号传输至第二端；

每一检测部件包括第三光波导以及光学传感层，所述第三光波导与所述波分复用模块的第二端连接，用于将从所述第二端获取到的光信号传输到所述被测部位；

所述光学传感层用于采集所述光信号经过所述被测部位作用后得到的光学响应信号，并将得到的光学响应信号经由所述第三光波导以及所述波分复用模块传输至所述第二光波导。

可选的，所述光波导传感器用于检测一项或多项生理指标信息；针对每一项生理指标信息设置有对应的检测部件以及光电探测装置。

可选的，所述生理指标信息包括下述至少一项：胆固醇、低密度脂蛋白、尿酸、尿素、肌酐、葡萄糖、儿茶酚胺、乙酰胆碱、茶碱、pH、乳酸、唾液酸、活性氧、钠离子、钾离子、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、癌胚抗原、甲胎蛋白。

可选的，所述光学响应信号用于指示下述至少一项：光吸收增强或减弱、光散射增强或减弱、荧光增强或荧光淬灭、产生拉曼散射峰、表面等离子共振峰发生移动。

可选的，所述传感芯片还包括：信号校准单元，用于对所述光波导传感器采集到的生理指标信息进行校准。

可选的，所述传感芯片还包括下述至少一项：温度传感器、湿度传感器、计时器、离子浓度传感器；

相应的，所述信号校准单元具体用于对所述光波导传感器采集到的生理指标信息进行下述至少一项：

温度校准、湿度校准、光学传感层氧化校准、光学传感层热降解校准、光学传感层光漂白校准、光学传感层氧化后光激活校准、光学传感层氧化后光漂白校准、光学传感层热降解后光漂白校准、离子浓度校准。

可选的，用于对所述生理指标信息进行校准的校准系数为基于光学传感层的材料确定的校准系数。

可选的，所述传感芯片还包括：信号发射电路，用于将校准后的生理指标信息发送给所述信号接收器。

可选的，所述信号接收器具体用于对接收到的生理指标信息进行归一化、预测、绘制变化图中的至少一项处理，并将处理得到的信息发送给健康监测平台。

可选的，所述信号接收器在对生理指标信息进行预测处理时，具体用于：

通过传感芯片的佩戴位置、温度信息以及历史获取的生理指标信息，基于神经网络对生理指标信息进行预测。

可选的，所述健康监测平台包括下述至少一项：

信息共享平台，用于为被测用户以及关联用户展示所述处理后的信息；

健康信息库，用于存储被测用户下述至少一项信息：个人基本信息、生理指标信息的变化信息、与关联用户之间的关联信息、地域信息、年龄、工作属性；

应用于医院的信息***，用于供医护人员在被测用户的授权下访问所述被测用户的至少部分信息，和/或，在被测用户的个人信息库中增加医嘱信息。

可选的，所述应用于医院的信息***包括设置在医院内的、用于打印个人健康信息的设备。

可选的，所述健康监测平台还用于：

获取被测用户为关联用户设置的权限，以基于所述权限向所述关联用户展示信息。

本申请实施例提供的基于光波导传感器的检测***，包括可穿戴的传感芯片、信号接收器以及健康监测平台，所述传感芯片包括光波导传感器，所述光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器，所述信号接收器用于对接收到的生理指标信息进行分析处理，并将处理后的信息发送给健康监测平台，所述健康监测平台用于展示所述处理后的信息，能够对用户进行多指标的连续生理指标信息监测，实时检测用户的各项生理指标，操作简单、监测效果好。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于光波导传感器的监测***的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光波导传感器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种传感芯片的佩戴方式示意图；

图5为本申请实施例提供的一种对光学传感层产生影响的因素的示意图；

图6为本申请实施例提供的苯硼酸衍生物荧光光谱随葡萄糖浓度的变化图；

图7为本申请实施例提供的苯硼酸衍生物荧光强度随血糖浓度的变化图；

图8为本申请实施例提供的苯硼酸衍生物荧光峰强随血糖浓度的变化图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

下面对本申请实施例提供的一种应用场景进行解释：本申请实施例提供的方案，涉及到用户的生理指标监测。目前常见的方式是用户需要到医院进行特定的体检项目，例如，血常规、尿检、癌细胞筛查、心电图、脑电图等。在进行一些较简单的检测项目时，可选用家用式简易的健康监测设备。常用的家用式健康检测设备有血压计、血糖仪、心率监测，这些设备可以帮助用户在家就可以实现一些生理指标的测量。

在一些技术中，用户需要到医院进行一些体检项目的检查，这种体检方式需要用户很好的服从性，一般一年至少检查一次，这在医疗资源匮乏地区是很难实现的，而且一年一次体检的频率也很难做到疾病的早期诊断。

在另一些技术中，家用式简易的健康检测设备可以帮助用户在不需要去医院的情况下，就可进行一些生理指标的检查。但是家用式健康检查设备监测到的生理指标有限，不能及早发现一些疾病。

上述两种健康体检方法，都是测量用户某一时间点的生理指标信息，不具有连续监测的功能，很难真实的反映用户的健康水平以及后期生理指标发展趋势。

因此，本申请的实施例提供了一种基于光波导传感器的检测***，光波导传感器可以检测连续的生理指标信息，并将信息传输给信号接收器，信号接收器对信息进行分析处理，并将处理后的信息传输给健康检测平台，健康检测平台可以将信息展示出来，可以检测到用户连续的生理指标信息，操作便捷、节省时间，并且提高了监测效果。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。如图1所示，可选用健康监测设备100在用户的手腕处进行心率的测量。监测设备100采用光电法对用户进行心率的测量，心脏收缩和舒张会令血管有规律的缩涨，导致对光的反射随之波动，因此可测得用户的心率值，实现对用户心率的连续监测。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2为本申请实施例提供的一种基于光波导传感器的监测***的结构示意图。如图2所示，本实施例中的***包括：可穿戴的传感芯片、信号接收器以及健康监测平台。

所述传感芯片包括光波导传感器，所述光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器，所述信号接收器用于对接收到的生理指标信息进行分析处理，并将处理后的信息发送给健康监测平台，所述健康监测平台用于展示所述处理后的信息。

其中，传感芯片可以为健康传感芯片，用户可以根据个人的意愿穿戴针对某个或多个生理指标的传感芯片。传感芯片的植入位置可以是用户方便植入的身体某个部位，具体的可以位于用户的背部、腹部、大腿外侧、小腿内侧、颈部和手臂外侧等。由于光波导传感器的工作方式不同，可以将传感芯片以植入式、刺入式或无创式的方式穿戴于用户的身体的某个部位。可选的，传感芯片还可以包括其他电路部分，如中央处理器、光电转换电路、运算放大电路、充电电路。

可选的，光波导传感器可以通过化学稳定性高的柔性材料制备，例如，可以使用聚二甲基硅氧烷制备。通过柔性材料制备的光波导传感器在实际工作过程中，将刺入用户皮下组织间液深度小于4毫米的位置，在预设时间或是连续采集不同的生理指标信息，并将采集到的生理指标信息通过传感芯片发送到信息接收器，能够保障用户在穿戴过程中没有感知，使用户在佩戴过程中更加舒适，不影响用户的行为活动。

本申请实施例中，所述光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器。

在一种可选的实现方式中，所述光波导传感器可以每隔预设时间采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器。

其中，预设时间可以是人为设定的检测间隔时间。具体地，预设时间可以为3分钟、5分钟或10分钟。

在另一种可选的实现方式中，所述光波导传感器可以连续、不间断地采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器，所述信号接收器持续接收生理指标信息，以实现实时、连续的健康监测功能，提高监测效果。

可选的，信号接收器可以是能够通信的设备，具体的可以为独立的信号接收设备，也可以为手机等终端设备。当信号接收器是独立的信号接收设备时，其通信方式包括有线传输技术、紫蜂技术、近场通信技术、射频识别技术、蓝牙技术、Wi-Fi技术等，当信号接收器是手机终端时，可以使用具有蓝牙的手机通过蓝牙与健康传感芯片通信，或者可以使用手机通过蓝牙与独立的信号接收设备通信，从而通过手机直接或间接接收传感器发出的信号。相应的，独立的信号接收设备上的应用程序和手机软件都可以接收到传感芯片发出的生理指标信息，并对该信息进行分析处理，将处理后的信息发送到健康监测平台。所述分析处理的过程可以包括但不限于：滤波、模数转换、去噪、校准、归一化、预测、调制等任意信息处理过程。

可选的，健康监测平台可以独立于本申请提供的传感芯片存在，并且该平台可以将其他类型的传感芯片提供的连续生理指标信息进行展示。例如，家用式的血糖仪、血压计、温度传感器、医院端的体检数据等，通过在这些健康传感器上加入数据传输接口，可以将这些数据传输给健康监测平台，健康监测平台可以将获取的数据进行展示。

在实际应用中，本实施例提供的检测***可以通过硬件改进来实现。可选的，所述光波导传感器可以通过光波导以及光电探测装置来实现，得到的生理指标信息可以表现为电压信号或者电流信号，所述传感芯片可以与信号接收器连接，信号接收器获取传感芯片采集到的信号并进行分析处理。分析处理过程可以采用相关硬件实现，例如，针对信号执行校准、归一化等算法，可以通过设置选择器、加法器、乘法器等来实现，通过神经网络对信号进行处理，可以通过卷积运算阵列等来实现。所述健康监测平台可以与所述信号接收器连接，可以接收信号接收器发送的处理后的信号并进行展示，展示的方式也可以通过硬件结构来实现，例如LED数码管、指示灯、扬声器等。

本申请实施例提供的检测***，包括可穿戴的传感芯片、信号接收器以及健康监测平台，所述传感芯片包括光波导传感器，所述光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器，所述信号接收器用于对接收到的生理指标信息进行分析处理，并将处理后的信息发送给健康监测平台，所述健康监测平台用于展示所述处理后的信息，能够对用户进行多指标的连续生理指标信息监测，实时检测用户的各项生理指标，操作简单、监测效果好。

在上述实施例提供的技术方案的基础上，图3为本申请实施例提供的一种光波导传感器的结构示意图。如图3所示，所述光波导传感器包括：

激发光源1、第一透镜2、第一光波导3、光学传感模块50、第二光波导7、第二透镜8、光电探测装置9；所述激发光源1用于输出光信号，所述光信号通过所述第一透镜2会聚到所述第一光波导3；所述第一光波导3与所述光学传感模块50连接，所述光学传感模块50用于将所述第一光波导3输出的光信号传输到被测部位，采集所述光信号经过被测部位作用后得到的光学响应信号，并将所述得到的光学响应信号传输至第二光波导7；所述第二光波导7用于将获取到的光学响应信号经由第二透镜8会聚到光电探测装置9；所述光电探测装置9用于根据获取到的光学响应信号确定对应的生理指标信息。

其中，光电探测装置9可以包括光电探测器或光谱仪，能够实现光电转换。光电探测器或光谱仪包括信号光探测子单元和参考光探测子单元，信号光探测子单元根据分析物的光学特性选择不同的波段，以及根据探测指标的数目选择一个或多个信号光光电探测子单元。信号光探测子单元又可称为信号光光电探测子单元。

可选的，光信号可以为激发光源发射的多个不同波段的激光。

图中虚线箭头表示光信号传输的方向，实线箭头表示光学响应信号传输的方向。

在本申请实施例中，传感的实现方式同大多数电化学的方法不同，创造性的采用了基于光波导技术的光学检测方法，光波导技术具有强抗电磁干扰能力，电绝缘性能好，安全可靠的优点，能够提高检测生理指标信息的准确性。

可选的，所述光学传感模块50包括：波分复用模块4以及至少一个检测部件40；

所述波分复用模块4的第一端与所述第一光波导3连接，用于将从第一光波导3获取到的至少一种波长的光信号传输至第二端；每一检测部件40包括第三光波导10以及光学传感层6，所述第三光波导10与所述波分复用模块的第二端连接，用于将从所述第二端获取到的光信号传输到所述被测部位；所述光学传感层6用于采集光信号经过所述被测部位作用后得到的光学响应信号，并将得到的光学响应信号经由所述第三光波导10以及所述波分复用模块4传输至所述第二光波导7。

其中，波分复用模块4可以为二分多的波分复用模块。波分复用模块4可以将第一光波导3传输的多个波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输，将光信号传输到第三光波导10处。第三光波导10再将光信号传输到被测部位产生的光学响应信号传输给波分复用模块4，波分复用模块4根据波长不同将光学信号分开来传输至第二光波导7。

其中，每一光学传感层6对应不同的检测指标，为了区分不同的光学传感层6，图3示意性的将不同的光学传感层6分开绘制，可以理解，实际应用中，不同的光学传感层6是束缚在一起的。在每一光波导传感器中可以有多个光学传感层6。

可选的，光学传感层6在采集导到第三光波导10的光信号后，根据光学传感层6种类不同，选取性捕获一种或多种生理指标后，产生光学响应信号。

在本实施例中，光波导技术保证了高效的激发和收集效率，能够提高信噪比，高效地将光信号激发到光学传感层以及能够有效传输光学信号到光电探测装置9。

在其它可选的实现方式中，所述光学传感模块也可以省略波分复用模块，或者使用其它形式的传感模块，只要能够实现检测到携带有被测部位信息的光学响应信号即可。

可选的，所述光波导传感器用于检测一项或多项生理指标信息；针对每一项生理指标信息设置有对应的检测部件以及光电探测装置。

其中，光波导传感器可以检测至少一项生理指标信息。光波导传感器的中每一光学传感层可对应检测一种光学响应信息，并将检测到的光学响应信息发送给对应的光电探测装置，光电探测装置能够根据光学响应信息确定对应的生理指标信息。

当检测部件处有多个光学传感层时，可对应检测多项生理指标信息。

在本实施例中，应用光波导传感器可获取至少一项生理指标信息，由对应的检测部件以及光电探测装置完成对各生理指标的检测，可准确得到各生理指标信息。

可选的，所述生理指标信息包括下述至少一项：胆固醇、低密度脂蛋白、尿酸、尿素、肌酐、葡萄糖、儿茶酚胺、乙酰胆碱、茶碱、pH、乳酸、唾液酸、活性氧、钠离子、钾离子、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、癌胚抗原、甲胎蛋白。

其中，根据光学传感层种类不同，可用于检测不同的生理指标信息。根据检测指标的数量分类，传感芯片可分为单指标检测和多指标检测。单指标检测为传感芯片可以检测单一的生理指标信息，多指标检测为传感芯片可以同时检测多个生理指标信息。

可选的，通过改变光学传感层的材料，利用波分复用模块可以检测不同的健康指标，例如，可以同时检测血糖和胆固醇。根据本申请的一种实施例，某一光学传感层可以使用苯硼酸衍生物水凝胶，而另一光学传感层使用毛地黄皂苷衍生物水凝胶。当两种光学传感器在捕获两种待测物后，光电探测模块能够探测到血糖和胆固醇引起的光学响应信号。

在本实施例中，相对于常用的电化学检测方法，光波导传感器具有并行多路检测能力，通过利用不同光学传感层的材料，可以同时检测不同的生理指标信息，大幅度提高了检测效率，节约成本。

可选的，所述光学响应信号用于指示下述至少一项：光吸收增强或减弱、光散射增强或减弱、荧光增强或荧光淬灭、产生拉曼散射峰、表面等离子共振(Surface PlasmonResonance，简称SPR)峰发生移动。

根据光学传感原理分类，传感芯片的检测方式可以分为采用光学吸收检测、光学散射检测、荧光检测、拉曼检测、表面等离激元共振检测等，当光学传感层在根据捕获相对应的生理指标信息后，对应发生的光学响应变化可以为光吸收增强或减弱、光散射增强或减弱、荧光增强或荧光淬灭、产生拉曼散射峰、表面等离子共振峰发生移动等。

具体来说，在检测血糖浓度时，可以将苯硼酸衍生物水凝胶作为光学传感层，利用苯硼酸衍生物进行特异性捕获葡萄糖分子，在捕获葡萄糖分子后，苯硼酸衍生物会发生分子内的光诱导电子转移，产生荧光增强信号。利用光波导将荧光信号传输到光电探测装置上，检测到荧光信号。当荧光信号发生变化时，相应的表明用户的血糖浓度在改变。

可选的，光学检测技术不仅可以是荧光光谱技术，也可以是拉曼散射光谱技术。以血糖检测为例，当葡萄糖分子与苯硼酸衍生物结合后，会出现新的拉曼峰，通过光谱仪进行检测该新的拉曼峰强，从而预测血糖值。

根据传感芯片不同的检测方式，得到不同的光学响应变化。在选取检测方式时，可选取最能表示生理指标信息变化的检测方式。

可选的，所述传感芯片还包括：信号校准单元，用于对所述光波导传感器采集到的生理指标信息进行校准。

可选的，光波导传感器在检测生理指标信息时，可能会受到多种影响因素的影响，可以通过信号校准单元对其进行校准。

信号校准单元可以根据传感芯片佩戴的位置对生理指标信息进行校准。

图4为本申请实施例提供的一种传感芯片的佩戴方式示意图。如图4所述，用户可以将传感芯片佩戴在手臂外侧，由光波导传感器11间隔时间或连续监测用户的生理指标信息，信号校准单元13对光波导传感器11监测到的生理指标信息进行校准。传感芯片外壳12可对传感芯片的内部构造起保护作用。可选的，传感芯片也可以佩戴在其他部位。其中，传感芯片具有不同佩戴位置的选项，传感器会根据佩戴位置的不同选择不同的校准算法，对生理指标信息进行校准。

可选的，信号校准单元还可以根据其他外部影响因素对生理指标信息进行校准。

通过对光波导传感器结构的优化和多个校准算法进行补偿能够提高检测的准确性，得到准确且连续的生理指标信息。

可选的，所述传感芯片还包括下述至少一项：温度传感器、湿度传感器、计时器、离子浓度传感器；

相应的，所述信号校准单元具体用于对所述光波导传感器采集到的生理指标信息进行下述至少一项：

温度校准、湿度校准、光学传感层氧化校准、光学传感层热降解校准、光学传感层光漂白校准、光学传感层氧化后光激活校准、光学传感层氧化后光漂白校准、光学传感层热降解后光漂白校准、离子浓度校准。

传感芯片中温度传感器采集检测过程中的温度，相对应的信号校准单元中温度校准单元对温度传感器采集到的温度进行校准。具体地，当温度传感器采集到的温度过高或过低时，温度校准单元根据温度对检测到的生理指标信息进行校准。

传感芯片中湿度传感器采集检测过程中的湿度，相对应的信号校准单元中湿度校准单元对湿度传感器采集到的湿度进行校准。传感芯片中离子浓度传感器采集检测过程中的离子浓度，相对应的信号校准单元中离子浓度校准单元对离子浓度传感器采集到的离子浓度进行校准。

可选的，光学传感层氧化校准、光学传感层热降解校准、光学传感层光漂白校准、光学传感层氧化后光激活校准、光学传感层氧化后光漂白校准、光学传感层热降解后光漂白校准可分别对光学传感层受到的氧化、热降解、光漂白、光激活等进行校准。

其中，光学传感层氧化校准为考虑氧化因素的校准，光学传感层氧化后光漂白校准为考虑氧化和光漂白因素的校准，其它校准的含义与此类似，可以根据实际应用情况考虑设置不同因素的校准。

综合考虑多种因素，针对不同的因素选取对应的校准方法，能提高检测数据的准确性。

可选的，用于对所述生理指标信息进行校准的校准系数为基于光学传感层的材料确定的校准系数。

根据不同光学传感层的材料特性，可对应设置不同的信号校准算法。图5为本申请实施例提供的一种对光学传感层产生影响的因素的示意图。如图5所述，光波导传感器采用荧光检测时，当光学传感层受到温度、使用时间、累计光照时间等的影响时，会发生热降解、氧化、光漂白等变化。这3种因素对不同的光学传感层材料的影响程度不同，从而需要选择不同的信号校准系数。在光波导传感器设定测试目标后，***会自动匹配对应的校准系数，更准确地输出归一化后的荧光强度。在信号接收器接收到某一时刻的荧光强度后，会根据传感器的植入位置、温度变化、前面时刻得到的数据进行数据自学习，再进行预测此时刻的生理指标信息。

由于光学传感层受到温度、湿度、氧化、热降解、光漂白、光激活、离子浓度的影响，可通过对光学传感层不同的材料特性编写不同的校准算法，根据测试的目标，自动匹配对应的校准***，能够准确的输出光学响应变化值。

其中，校准系数可以与生理指标信息进行相加、相乘、指数、对数等运算，得到校准后的生理指标信息，具体的校准算法可以通过试验来确定。

可选的，所述传感芯片还包括：信号发射电路，用于将校准后的生理指标信息发送给所述信号接收器。

可选的，信号校准单元先根据光波导传感器佩戴的位置和/或光学传感层的检测目标，自动匹配对应的校准系数，根据校准系数对生理指标信息进行校准，输出校准后的生理指标信息。信号发射电路可以与所述信号校准单元连接，将校准后的一个或多个生理指标信息输出到信号接收器上。

通过信号发射电路将校准后的生理指标信息发送给信号接收器，保证传输到信号接收器的生理指标信息与实际情况最接近。

可选的，所述信号接收器具体用于对接收到的生理指标信息进行归一化、预测、绘制变化图中的至少一项处理，并将处理得到的信息发送给健康监测平台。

其中，信号接收器具有数据处理功能，能够对各项生理指标信息进行归一化处理，得到生理指标数据在0-1区间范围内的变化。根据得到某一生理指标信息，可对该信息绘制变化图，例如，展示该生理指标信息随时间的变化情况。

通过对生理指标信息进行分析处理，可以得到生理指标信息的变化趋势，用利于用户对自身的某项生理指标的了解。

可选的，所述信号接收器在对生理指标信息进行预测处理时，具体用于：

通过传感芯片的佩戴位置、温度信息以及历史获取的生理指标信息，基于神经网络对生理指标信息进行预测。

根据传感芯片佩戴的位置，温度信息以及历史信息，可通过神经网络模型，对某一生理指标信息进行预测，判断该指标未来的变化值，提高防范意识。

可选的，所述健康监测平台包括下述至少一项：

信息共享平台，用于为被测用户以及关联用户展示所述处理后的信息；

健康信息库，用于存储被测用户下述至少一项信息：个人基本信息、生理指标信息的变化信息、与关联用户之间的关联信息、地域信息、年龄、工作属性；

应用于医院的信息***，用于供医护人员在被测用户的授权下访问所述被测用户的至少部分信息，和/或，在被测用户的个人信息库中增加医嘱信息。

可选的，现有的家用健康监测设备通常只是作为单独的检测设备存在，大多不能通过互联网使家人之间进行信息共享，更加没有建立含有个人信息和各种生理指标的综合的个人健康信息库，也无法在医院端实现信息库的访问与修改。

在人工智能元年之后，智能健康监测平台开始起步，但大部分医院的信息无法共享，经常会出现换家医院所有的检查需要重新做一遍的情况，这导致医院的效率低下，并且患者重复占用医疗资源；以及，现有技术的家用医疗设备无法实现在家庭成员之间进行信息共享，这使得当下与父母相隔较远的子女无法及时了解父母的身体健康状况的问题无法得到很好的解决；同时，针对慢性病这种需要持续性调理的疾病，长期持续干预治疗非常有必要，但缺少医院端的信息与家用式医疗设备信息共享使得其难以实现。本申请提出的健康检测平台可以实现个人信息同家人之间、医院端的部分信息共享。

可选的，信息共享平台可以设置信息共享方式以及共享权限。其中信息共享的方式可以包括家人之间的选择性信息共享、患者和主治医生之间的选择性部分信息共享。共享权限的设置可以包括用户能够根据个人的需求进行共享权限的设置。

可选的，信息共享平台还有预警功能，能够在生理指标超过阈值的情况下及时预警。具体地，用户A与用户B选择信息共享，双方可以看到对方的生理指标信息。当用户A的血压偏高时，用户B在信号接收器端可以收到用户A血压偏高的预警提示。这项功能可以帮助异地子女及时了解父母的身体状况。

可选的，健康信息库可以为个人健康信息库，包括用户的个人基本信息，用户各项生理指标的变化，亲友之间的关联，用户地域、工作性质、年龄段之间的关联，以及大数据分析每个用户的健康状况，针对性的个性化健康管理方法，访问权限设置及用户自定义访问权限。并且建立这些联系，有助于大数据分析用户治病的真实原因，能够有针对性进行预防或治疗。

医院端的信息***包括在医院设立能够在被测者允许的情况下访问健康信息库的部分信息，医护人员有权限在健康信息库里增加医嘱。

其中，用户的健康信息可以在亲友间进行选择性分享，家庭成员之间可以共用一个账户，也可以每人一个账户，***会建立个人健康信息库和家庭信息库，不同信息库之间通过大数据分析建立联系，这些信息可以在医院端进行访问，也可以供部分专家来研究区域性、各年龄段的健康差异。

健康监测平台可以建立用户个人的健康信息库，通过互联网实现与家人之间的部分信息共享，与医院端的部分信息共享，帮助用户了解自己的身体状况，帮助医护人员准确判断病因，提高工作效率。

可选的，所述应用于医院的信息***包括设置在医院内的、用于打印个人健康信息的设备。

在医院端设置有专门打印个人健康信息的设备，方便用户在医院看病时携带个人健康信息表，有助于帮助医护人员对病因的判断。

可选的，所述健康监测平台还用于：

获取被测用户为关联用户设置的权限，以基于所述权限向所述关联用户展示信息。

被测用户可以选择性地与他人分享健康信息，也可以对部分信息设置访问权限。当被测用户与关联用户绑定时，被测用户可设置权限，将部分个人信息展示给关联用户。具体地，被测用户可以设置他人不能查看用户自身的血糖浓度，则关联用户无法访问被测用户的血糖浓度，但是其他的生理指标信息还是可以查看的。

被测用户通过设置共享权限可以保护被测用户的隐私，以及能够实现和他人分享部分信息。

以下以血糖为例，给出一种本申请的可选实施方案。利用苯硼酸衍生物进行特异性捕获葡萄糖分子，将苯硼酸衍生物水凝胶作为光学传感层，在捕获葡萄糖分子后，苯硼酸衍生物会发生分子内的光诱导电子转移，产生荧光增强信号。利用光波导将荧光信号传输到光电探测模块上，检测到原始的荧光信号。原始的荧光信号是在信号校准单元处理之前，光波导传感器检测的生理指标信息。

图6为本申请实施例提供的苯硼酸衍生物荧光光谱随葡萄糖浓度的变化图。如图6所示，根据当时的温度信息、传感器植入时间和传感器累计光照时间进行荧光信号校正，输出归一化的荧光增强信号，并传输到信号接收器上。信号接收器能够通过神经网络预测算法将荧光信号对应到血液中葡萄糖的含量，并输出当时的血糖值。信号接收器能够根据用户的设置将其血糖值实时分享给家人、朋友和恋人。同时，信号接收器也将数据实时上传到云端，建立用户的血糖变化的数据库，该数据库可以被医院的信息***访问。在得到患者允许的情况下，其主治医生可以查看患者一段时间的血糖值，得到血糖变化趋势，该信息能够帮助医生给出更加精准的个性化治疗保养方案，可选的医生也可以在该患者的个人血糖信息库中增加医嘱。医生也可以在患者的治疗期间连续观察其血糖变化，更有针对性的修改治疗方案。

可选的，当改变苯硼酸衍生物浓度时，荧光检测血糖的范围会改变。图7为本申请实施例提供的苯硼酸衍生物荧光强度随血糖浓度的变化图。其中，苯硼酸衍生物浓度为0.078mg/ml。如图7所示，当苯硼酸衍生物浓度为0.078mg/ml时，能够检测的血糖浓度范围为0-4.5mM。

图8为本申请实施例提供的苯硼酸衍生物荧光峰强随血糖浓度的变化图。

其中，苯硼酸衍生物浓度为0.39mg/ml。如图8所示，当苯硼酸衍生物浓度为0.39mg/ml时，能够检测的血糖浓度范围为0-15mM。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种基于光波导传感器的检测***，其特征在于，包括：可穿戴的传感芯片、信号接收器以及健康监测平台；

所述传感芯片包括光波导传感器，所述光波导传感器用于每隔预设时间或者连续采集用户的生理指标信息并发送给信号接收器；

所述信号接收器用于对接收到的生理指标信息进行分析处理，并将处理后的信息发送给健康监测平台；

所述健康监测平台用于展示所述处理后的信息；

所述光波导传感器包括：激发光源、第一透镜、第一光波导、光学传感模块、第二光波导、第二透镜、光电探测装置；

所述激发光源用于输出光信号，所述光信号通过所述第一透镜会聚到所述第一光波导；

所述第一光波导与所述光学传感模块连接，所述光学传感模块用于将所述第一光波导输出的光信号传输到被测部位，采集所述光信号经过被测部位作用后得到的光学响应信号，并将所述得到的光学响应信号传输至第二光波导；

所述第二光波导用于将获取到的光学响应信号经由第二透镜会聚到光电探测装置；

所述光电探测装置用于根据获取到的光学响应信号确定对应的生理指标信息，所述生理指标信息为电压信号或者电流信号。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述光学传感模块包括：波分复用模块以及至少一个检测部件；

所述波分复用模块的第一端与所述第一光波导连接，用于将从第一光波导获取到的至少一种波长的光信号传输至第二端；

每一检测部件包括第三光波导以及光学传感层，所述第三光波导与所述波分复用模块的第二端连接，用于将从所述第二端获取到的光信号传输到所述被测部位；所述光学传感层用于采集所述光信号经过所述被测部位作用后得到的光学响应信号，并将得到的光学响应信号经由所述第三光波导以及所述波分复用模块传输至所述第二光波导。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述光波导传感器用于检测一项或多项生理指标信息；针对每一项生理指标信息设置有对应的检测部件以及光电探测装置。

4.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述生理指标信息包括下述至少一项：胆固醇、低密度脂蛋白、尿酸、尿素、肌酐、葡萄糖、儿茶酚胺、乙酰胆碱、茶碱、pH、乳酸、唾液酸、活性氧、钠离子、钾离子、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、癌胚抗原、甲胎蛋白。

5.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述光学响应信号用于指示下述至少一项：光吸收增强或减弱、光散射增强或减弱、荧光增强或荧光淬灭、产生拉曼散射峰、表面等离子共振峰发生移动。

6.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述传感芯片还包括：信号校准单元，用于对所述光波导传感器采集到的生理指标信息进行校准。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述传感芯片还包括下述至少一项：温度传感器、湿度传感器、计时器、离子浓度传感器；

相应的，所述信号校准单元具体用于对所述光波导传感器采集到的生理指标信息进行下述至少一项：

温度校准、湿度校准、光学传感层氧化校准、光学传感层热降解校准、光学传感层光漂白校准、光学传感层氧化后光激活校准、光学传感层氧化后光漂白校准、光学传感层热降解后光漂白校准、离子浓度校准。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，用于对所述生理指标信息进行校准的校准系数为基于光学传感层的材料确定的校准系数。

9.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述传感芯片还包括：信号发射电路，用于将校准后的生理指标信息发送给所述信号接收器。

10.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述信号接收器具体用于对接收到的生理指标信息进行归一化、预测、绘制变化图中的至少一项处理，并将处理得到的信息发送给健康监测平台。

11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，所述信号接收器在对生理指标信息进行预测处理时，具体用于：

通过传感芯片的佩戴位置、温度信息以及历史获取的生理指标信息，基于神经网络对生理指标信息进行预测。

12.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述健康监测平台包括下述至少一项：

信息共享平台，用于为被测用户以及关联用户展示所述处理后的信息；

健康信息库，用于存储被测用户下述至少一项信息：个人基本信息、生理指标信息的变化信息、与关联用户之间的关联信息、地域信息、年龄、工作属性；

应用于医院的信息***，用于供医护人员在被测用户的授权下访问所述被测用户的至少部分信息，和/或，在被测用户的个人信息库中增加医嘱信息。

13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述应用于医院的信息***包括设置在医院内的、用于打印个人健康信息的设备。

14.根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述健康监测平台还用于：

获取被测用户为关联用户设置的权限，以基于所述权限向所述关联用户展示信息。