舌诊归一化反射光谱用于红细胞数无创测量指南.pdf

第3i卷，第5期 光谱学与光谱分析 201 and 1年5月 SpectroscopySpectralAnalysis May，2011 舌诊归一化反射光谱用于红细胞数无创测量 李 刚1，赵 静1，李家星1’2，熊慧1’3，林 凌1，佟 颖1’4，张宝菊4。 1．天津大学．精密测试技术及仪器国家莺点实验室。天津300072 2．天津科技大学。海洋科学与工程学院，天津300072 3．天津工业大学，电气t程与自动化学院。天津300160 4．天津师范大学，物理与电子信息学院，天津300387 摘要利用舌诊归一化反射光谱对人体血液中红细胞总数(RBC)进行了无刨检测研究。采集240名志愿 者舌尖反射光谱并进行反射率归一化同时用数码相机记求志愿者舌象。将样本分为两组：校正集和预测集， 以IflL液成分含量牛化分析值为参考，建赢红细胞总数与光谱数据的偏最小二乘回归(PLSR)预测模型。所建 模型的相关系数为0．991，用所建模型对预测集进行预测，预测值和生化分析值问的相关系数为0．994，平 均栩埘误差为0．81％，均方根误差为0．472。实验结果证明了舌体町以作为RBC的无创检测位置；从预测 模型和预测结果来看，舌尖反射光谱可以较准确的进行红细胞总数的无创检测。 关键词归一化反射光谱；舌诊；红细胞总数(RBC)；偏最dx--乘同归(PLSR) 中图分类号：0433．4文献标识码：A 1000-．0593(2011)05-1328-04 DOI：10．39641j．issm 生物医学阻12]等领域。 引 言 中医认为，血液运行于血脉之中，血液流变学的变化， 也常常影响到舌象。舌诊属于中医单诊的一部分，对于诊断 红细胞是血液巾数量最多的一种血细胞，是人体内通过 疾病有着非常重要的作用。同时从选取测量点上来讲， 血液运送氧气的最主要的媒介。红细胞中含有血红蛋白，红 细胞和血红蛋白的数域减少到一定程度时，可造成贫I血L；如 比起指尖以及手臂等部位能更准确的反映人体内部微循环等 果红细胞数目、血红蛋白、红细胞压积和血液总容量湿著地 方面的信息，并且证明了舌体的组织结构特征使得舌体成为 超过jF常水平则形成红细胞增多症。所以对红细胞数目的准 疾病尤创诊断的很好测量点[1孔H]。由物理上物体的反射率 确测定可以作为预防和诊断贫血和红细胞增多症的客观依 原理可知，物体对于某一波长的光的反射率应足物体自身的 据，有着一定的临床意义。目前对红细胞总数的检测主要是 物理特性，不随光源光谱成分的变化而变化，基于这一原 对患者采血，通过生化检测进行分析，是一种有创检测，这 理，本课题组提出了一种基于光谱技术的舌诊客观化研究新 种方法不仪给患者带来痛苦，而且还会增加感染其他疾病的 方法，通过对数据进行反射率归一化，只考虑各个波长上光 可能。因此，无创检测技术能够避免上述不利因素，为人们 谱之间的相对关系，排除r背景噪声以及在操作过程中的不 提供更好的牛活质量和安会保证。 稳定因素带来的干扰，通过对不同舌象进{i比较，取得了一 目前对血液成分的无创检测方法主要是光学检测技术。 些成果。 包括光谱法，光散射测量技术，荧光检测技术等。其中光谱 为了进一步探究舌体所携带的牛理病理信息，本文首先 法能允分利用伞谱段或者多波长下的光谱数据通过校正模型 分析了淡红、暗红、青紫舌间的红细胞总数均值存在显著性 的建立来实现对位鼍样本的定性和定量分析。光谱法能更全 差异．具有统计学意义。然后采用可见光光谱仪和近红