專利名稱：用于生物活性和/或生物可激活物質(zhì)的檢查和評(píng)估的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過使用紅外、可見光或紫外光，對(duì)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)，尤其是人或動(dòng)物體組織，進(jìn)行光學(xué)檢查和評(píng)估的設(shè)備和方法，其中對(duì)被檢查的物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)刺激，使得該物質(zhì)發(fā)光(熒光分析)，或改變所使用的光的波長(zhǎng)(拉曼分析)。

背景技術(shù)：
人(或動(dòng)物)的代謝是所有生命維持生物化學(xué)和生物物理過程的總和。代謝因人而異，并且隨著生命期而改變，另外它還取決于許多其他因素，諸如身體和精神壓力或疾病。通過利用代謝分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人類有機(jī)體的當(dāng)前健康狀況的全面了解。迄今為止，代謝分析僅使用不同的單個(gè)檢查方法的結(jié)論，這些方法是昂貴和費(fèi)時(shí)的。具體地，這些方法是器官活性、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、脂代謝、礦物質(zhì)代謝的實(shí)驗(yàn)室分析。
迄今為止，代謝分析仍然需要采集并分析血樣，將血樣送到分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。除了費(fèi)用之外，還有其他的缺點(diǎn)。由于運(yùn)輸和長(zhǎng)的分析持續(xù)時(shí)間，血樣可以發(fā)生變異(例如，氧化反應(yīng)、凝固反應(yīng))，這會(huì)影響檢查的結(jié)果。另外，對(duì)于患者來說采集血樣很不方便，并且某些時(shí)候，甚至帶有危險(xiǎn)。另外，用于光學(xué)檢查生物組織樣本的熒光屬性的各種光譜儀設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。各物種的生物物質(zhì)的蛋白質(zhì)具有固有的熒光性，例如，卟啉、芳族氨基酸，諸如色氨酸、酪氨酸、苯基丙氨酸等。一個(gè)不利之處在于生物組織樣本必須被從測(cè)試對(duì)象上取出，然后在進(jìn)行光學(xué)檢查之前，必須被放置在樣本載體或球管內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)的檢查方法發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，并且不適合于在工作或休養(yǎng)環(huán)境中的各個(gè)場(chǎng)合下對(duì)測(cè)試人員的立刻和快速的檢查。另外，這些方法需要在身體的各個(gè)部分上進(jìn)行的介入操作。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于光學(xué)檢查，并且具體地用于生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(具體地，人或動(dòng)物體組織)、尤其是關(guān)于細(xì)胞代謝物質(zhì)的評(píng)估的設(shè)備和方法；所述設(shè)備和方法便于在工作和休養(yǎng)環(huán)境中的各種場(chǎng)合下對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)單(即，由測(cè)試對(duì)象自己進(jìn)行)、即時(shí)、和快速的檢查，然而，不僅僅是檢查，所述設(shè)備和方法確?；蛑辽偬峁?duì)屬于被檢查物質(zhì)的有機(jī)體的醫(yī)學(xué)上可靠且和可再現(xiàn)的全面評(píng)估。
通過權(quán)利要求1所述的設(shè)備和權(quán)利要求12所述的方法解決這個(gè)目的。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征在于電驅(qū)動(dòng)的光源；光波導(dǎo)，光源發(fā)出的光通過該光波導(dǎo)可被作為輻射傳輸?shù)奖粰z查的物質(zhì)；專用于被檢查物體的光學(xué)或光電傳感器設(shè)備，用于接收由生物活性和/或生物可激活物質(zhì)發(fā)出或改變的光；專用于該傳感器設(shè)備的光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備，借助于該頻譜儀設(shè)備，對(duì)由該物質(zhì)發(fā)出或改變的光的不少于一個(gè)頻率處的光強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量，或?qū)ζ漕l移進(jìn)行測(cè)量，將相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)傳遞給分配給該頻譜儀設(shè)備的分析電路；以及描述測(cè)量表面的設(shè)備，其形狀和大小適合于被檢查的生物活性和/或生物可激活物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的原理，該生物活性和/或生物可激活物質(zhì)是生物組織，即，人、植物或動(dòng)物源的組織?；旧?，可以設(shè)想對(duì)不必是有生命物質(zhì)的其他物質(zhì)的應(yīng)用，例如，用于測(cè)量土壤物質(zhì)或腐殖質(zhì)或者例如培養(yǎng)液、糖溶液等的“生物可激活”類的其他物質(zhì)中的與生物相關(guān)的因素。
本發(fā)明允許生物活性和/或生物可激活物質(zhì)，具體地是測(cè)試對(duì)象的組織物質(zhì)的非介入光學(xué)檢查；不需要取出組織樣本，或不需要將測(cè)量探針等插入或鉗入組織樣本。由于光波導(dǎo)和傳感器設(shè)備的發(fā)光段形成一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)體，該結(jié)構(gòu)實(shí)體的上表面或外表面上包括有測(cè)量表面，該測(cè)量表面的形狀和大小與將被檢查的人或動(dòng)物的生物組織匹配，所以通過與皮膚接觸或不接觸地將該測(cè)量表面置于測(cè)試對(duì)象的皮膚表面上的適合位置，并且通過在測(cè)量處理期間(典型地為幾秒鐘)將其保持在原地，可以容易地完成對(duì)該物質(zhì)的光學(xué)檢查。本發(fā)明允許在工作或休養(yǎng)環(huán)境中的各個(gè)場(chǎng)合下對(duì)被測(cè)人員進(jìn)行立刻和快速的檢查，檢查是通過被測(cè)人員來執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備允許進(jìn)行檢查，并且特別地，在幾秒鐘內(nèi)對(duì)生物組織進(jìn)行即時(shí)的后續(xù)評(píng)估，從而基于這種非介入代謝分析，可以確保關(guān)于當(dāng)前整體健康狀態(tài)的各種信息的即時(shí)呈遞。該裝置的各種方法提供了對(duì)測(cè)試對(duì)象的當(dāng)前整體健康狀態(tài)的說明，這可以給醫(yī)師提供關(guān)于患者的與醫(yī)學(xué)有關(guān)的因素的重要和必要的細(xì)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備測(cè)量由輻射，特別是由短波UV照射或由近距離UV照射激活的身體的內(nèi)源性組織間隙代謝物質(zhì)的自體熒光。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，除了不流血、非介入分析方法之外，主要是僅僅幾秒的持續(xù)檢查和分析，因此可以提供對(duì)代謝調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的監(jiān)測(cè)而不影響患者。細(xì)胞、組織和物質(zhì)的自體或原有熒光基于內(nèi)源性熒光團(tuán)的激發(fā)。重要的內(nèi)源性熒光團(tuán)例如是色氨酸、輔酶NADH、NADPH和核黃素，以及包含鋅的卟啉和無金屬卟啉。在醫(yī)學(xué)中，這種現(xiàn)象可被用于診斷，例如，皮膚和中空器官黏膜中的惡性細(xì)胞突變的早期診斷。對(duì)融解在間質(zhì)中的代謝物質(zhì)的測(cè)量是醫(yī)學(xué)相關(guān)和十分重要的。術(shù)語(yǔ)“間質(zhì)”指細(xì)胞之間填充液體的空間，其被填充以結(jié)締組織、神經(jīng)和血管，并且與細(xì)胞、血管和淋巴系統(tǒng)穩(wěn)定接觸。在間質(zhì)中，發(fā)生營(yíng)養(yǎng)物到細(xì)胞的傳輸和來自細(xì)胞的代謝物傳輸，以及細(xì)胞之間的分子信號(hào)(cue)的傳輸。細(xì)胞代謝或受擾細(xì)胞功能的改變以特定方式影響間質(zhì)液體的組成。因此，間質(zhì)最適合用于測(cè)量由物理或精神壓力引起的代謝臨時(shí)改變和由器官病變或疾病引起的代謝紊亂。
以特定的方式組合由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備檢測(cè)到的測(cè)量的自體熒光值，并且它們提供關(guān)于已有的代謝紊亂、壓力的影響、或其他調(diào)節(jié)失衡的信息；從而可以給出測(cè)試對(duì)象當(dāng)前的健康狀態(tài)的描繪。確定的參數(shù)允許關(guān)于當(dāng)前的健康狀態(tài)的下述結(jié)論代謝速度調(diào)節(jié)、過酸保護(hù)、免疫防御、結(jié)締組織狀況、炎癥過程調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激保護(hù)、心理承受力、過敏激活、感染過程保護(hù)、細(xì)胞贅生物過程、細(xì)胞退化、以及當(dāng)前微營(yíng)養(yǎng)需要。本發(fā)明最終允許以比較直接的方式做出關(guān)于一般代謝活動(dòng)、它的規(guī)律和炎癥影響、過敏反應(yīng)、病毒和/或細(xì)菌感染的可再現(xiàn)的醫(yī)學(xué)上可靠的評(píng)述。另外，采用本發(fā)明，開啟了光誘導(dǎo)自體熒光應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域。
下面，將描述可由該設(shè)備/方法獲得的結(jié)論。過酸保護(hù)在代謝強(qiáng)烈發(fā)生處，并且當(dāng)在代謝過程中產(chǎn)生的酸不能被充分分解時(shí)出現(xiàn)酸。整個(gè)代謝朝著產(chǎn)生酸的方向發(fā)展，所有中間代謝產(chǎn)物都是酸，必須以不同方式分別緩合這些酸。所謂的過酸尤其是發(fā)生在腸中(在代謝中)。酸過度，伴隨著pH水平的偏移，主要引起對(duì)酶活性的干擾，這又導(dǎo)致代謝紊亂，導(dǎo)致最嚴(yán)重的炎癥，導(dǎo)致弱免疫系統(tǒng)和疾病。趨于“紅區(qū)”的值通常指示過酸危險(xiǎn)，這可以導(dǎo)致例如持續(xù)炎癥、差勁的皮膚外觀、腹瀉、頑固性便秘、乃至自體免疫疾病。免疫防御這個(gè)參數(shù)揭示有機(jī)體產(chǎn)生抵抗抗原的抗體的強(qiáng)度。測(cè)量值在“紅區(qū)”中越高，免疫系統(tǒng)過勞的危險(xiǎn)越大，即，有機(jī)體不再能夠自身防御，從而可能產(chǎn)生各種疾病。代謝速度調(diào)節(jié)這個(gè)參數(shù)揭示有機(jī)體的代謝能力如何，有機(jī)體汲取營(yíng)養(yǎng)的能力如何，和有機(jī)體保持自身功能的能力如何(生長(zhǎng)、體溫調(diào)節(jié)、再生、免疫反應(yīng)等)。本發(fā)明測(cè)量的值在“紅區(qū)”中越高，能力局限(所有身體和免疫功能的各種局限)的可能性越大。結(jié)締組織狀況結(jié)締組織是將我們的身體保持在一起的一切，即，膠原質(zhì)和彈性纖維、韌帶、腱和皮下組織纖維。相應(yīng)值在“紅區(qū)”中越高，將肌肉緊張和肌肉的正常反應(yīng)所需的彈性和膠質(zhì)部分維持在某個(gè)百分比的紊亂的風(fēng)險(xiǎn)越大。這可以導(dǎo)致組織松弛、靈活性損傷(關(guān)節(jié)功能)、甚至導(dǎo)致例如關(guān)節(jié)病、關(guān)節(jié)炎等的疾病。炎癥過程調(diào)節(jié)炎癥過程是生命中持續(xù)發(fā)生的一部分；這些過程必須發(fā)生，由于它們屬于代謝、免疫系統(tǒng)和酶功能的正常調(diào)節(jié)(除了慢性過程之外)。相應(yīng)值在“紅區(qū)”中越高，擾亂生命功能的慢性炎癥的可能性越大。氧化應(yīng)激保護(hù)氧化保護(hù)覆蓋能夠減小氧化應(yīng)激(自由基)的所有物質(zhì)，它們是所謂的抗氧化劑。有機(jī)體的存在依賴氧，它允許從營(yíng)養(yǎng)物中獲取能量以便維持所有身體功能。在另一方面，氧還具有有害的作用，由于在代謝過程中，可能形成具有高度攻擊性和破壞性的氧核素(所謂的基)。通常，健康有機(jī)體可以應(yīng)付這種壓力，但是在某些情況下這種壓力可以增加，這些情況是諸如具有物理和心理壓力而服用刺激物和藥物的不健康的生活方式以及健康臨界生活狀態(tài)、有毒環(huán)境的影響、變化的飲食習(xí)慣等。這導(dǎo)致過度自由基，而沒有足夠的保護(hù)，因此產(chǎn)生氧化應(yīng)激。同時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所有疾病中的70％是由氧化應(yīng)激引起的。因此，持久的保護(hù)，或者說，抗氧化物的充足提供是各種有機(jī)體存在的主要需求。相應(yīng)的值在“紅區(qū)”中越高，氧化應(yīng)激的風(fēng)險(xiǎn)越高，這是由于不存在抗氧化物的充足提供。心理承受力這是思考的能力，將思想轉(zhuǎn)變?yōu)橐庵镜哪芰?，并且控制該意志以該意志指引身體的能力。過敏激活健康情況中的過敏激活是免疫系統(tǒng)對(duì)抗在身體內(nèi)產(chǎn)生或被導(dǎo)入身體的所有外來物質(zhì)的戰(zhàn)斗。與炎癥類似，過敏是身體中的必要持續(xù)過程。然而，如果發(fā)生過度反應(yīng)，則產(chǎn)生公知的過敏癥狀。測(cè)量值在“紅區(qū)”中越高，免疫系統(tǒng)的過度反應(yīng)越大；換言之過度反應(yīng)衰退越快，免疫調(diào)節(jié)工作越好。感染過程保護(hù)這不意味著對(duì)感染的保護(hù)力度，由于如同炎癥和過敏反應(yīng)，必須持久地發(fā)生感染以便保持生命力。感染癥狀持續(xù)時(shí)間越短，保護(hù)越高，即，越早滋生，從而身體不必由于感染而高度緊張。測(cè)量值越差，感染過程發(fā)展為嚴(yán)重感染的風(fēng)險(xiǎn)越高。細(xì)胞贅生物過程這包含許多生理學(xué)和病理學(xué)過程，因此根據(jù)本發(fā)明的方法僅提供這些不好的值是指示惡性贅生物還是僅是再生過程范圍內(nèi)的增加的細(xì)胞繁殖的粗略傾向。重要的是觀察到贅生物總是與細(xì)胞退化相聯(lián)系。如果贅生物和細(xì)胞退化之間的平衡被打亂，醫(yī)師必須檢查其原因。細(xì)胞退化該參數(shù)僅給出粗略的傾向，它指示是否以高的速度發(fā)生細(xì)胞退化。如上所述，重要的是觀察到贅生物總是與細(xì)胞退化相聯(lián)系。綜合情況這是組合了諸如免疫防御、代謝速度調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激等因素以及睡眠恢復(fù)等的概述。訓(xùn)練狀況有機(jī)體承受由基團(tuán)引起的緊張的能力。值在“紅區(qū)”中越大，有機(jī)體對(duì)基團(tuán)的抵御越少，這又意味著較小的承受力。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備以下面的方式工作將人或動(dòng)物體部分置于傳感器設(shè)備上，以由光源發(fā)出的光脈沖刺激組織液中具有熒光發(fā)光屬性的各種物質(zhì)；作為反應(yīng)，這些物質(zhì)開始發(fā)出某個(gè)波長(zhǎng)的熒光，對(duì)這種熒光進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助分析，并且彼此相關(guān)地計(jì)算這些被分析參數(shù)的熒光值。從生物活性和/或生物可激活物質(zhì)的光學(xué)檢查或分析中，可以計(jì)算不同的特定代謝參數(shù)，這些特定代謝參數(shù)包括細(xì)胞分裂活性和/或代謝活性和/或生物合成活性和/或免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和/或炎癥過程的調(diào)節(jié)和/或代謝速度調(diào)節(jié)和/或細(xì)胞分裂活性的能耗和/或正常的和不正常的贅生物和/或炎癥的正常贅生物和/或健康風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)和/或活性贅生物的危險(xiǎn)參數(shù)和/或綜合代謝特性和/或氧化還原當(dāng)量和/或心理穩(wěn)定性參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的原理，光波導(dǎo)和傳感器設(shè)備的至少一部分可被置于殼體內(nèi)，所述殼體在其上部上或之內(nèi)包括有接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域包括測(cè)量表面，或至少部分地與測(cè)量表面相關(guān)，被檢查物質(zhì)體的一部分(特別地，手、前臂、腿或腳)被放置在所述接觸區(qū)域上，給殼體的上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域提供對(duì)準(zhǔn)設(shè)備，用于將測(cè)試對(duì)象的主體部分和接觸區(qū)域?qū)?zhǔn)。
在本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例中，該光波導(dǎo)可以具有發(fā)光段，它被與傳感器設(shè)備一起形成結(jié)構(gòu)實(shí)體，所述實(shí)體在其上表面或外表面上包括測(cè)量表面。由此，對(duì)準(zhǔn)設(shè)備可以具有在殼體的上部上或之內(nèi)的凹部或凸部，所述對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的寬度近似為中指的寬度。
根據(jù)本發(fā)明的原理，在測(cè)試對(duì)象的手、手臂、腳、腿、臉或頸部和上肩部皮膚的不著衣物的或易于不被覆蓋的主體部分執(zhí)行光學(xué)檢查。根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量表面具有符合這個(gè)主體部分的輪廓線(例如，稍微握緊的手)的大致凸起形狀。優(yōu)選地，光源、光波導(dǎo)、傳感器設(shè)備和光譜儀被置于殼體內(nèi)，所述殼體包括殼體上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域包括測(cè)量表面，或至少部分地與測(cè)量表面相關(guān)，被檢查物質(zhì)主體的一部分(尤其是，手、前臂、腿或腳)被放置在所述接觸區(qū)域上，給殼體的上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域提供對(duì)準(zhǔn)設(shè)備，用于將測(cè)試對(duì)象的主體部分與接觸區(qū)域?qū)?zhǔn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量表面以近似符合握緊的手的輪廓線的形狀強(qiáng)烈地凸起彎曲。在這種情況下，測(cè)量表面可被設(shè)計(jì)為手柄或方向盤、或操縱桿、或控制桿表面的一部分，或被設(shè)計(jì)為其他陸、水、空或空間交通工具的導(dǎo)向或控制設(shè)備。該實(shí)施例特別地具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，在交通工具的駕駛員例如負(fù)有警惕和精神集中的特殊責(zé)任的長(zhǎng)途卡車司機(jī)、船只駕駛員或?qū)Ш絾T工作期間，對(duì)他進(jìn)行醫(yī)學(xué)和生物學(xué)檢查，以便在失調(diào)的情況下(例如，交通工具駕駛員疲勞)采取適當(dāng)?shù)拇胧?。采用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)防止駕駛員睡著的安全設(shè)備，從而防止此類事故。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在測(cè)量表面上或在測(cè)量表面鄰近放置圖像顯示設(shè)備，在其上顯示測(cè)量結(jié)果以及用于控制根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的菜單驅(qū)動(dòng)軟件程序。
根據(jù)本發(fā)明的光譜儀設(shè)備可以包括光柵光譜儀或傅立葉變換光譜儀或?yàn)V波光譜儀。光柵光譜儀利用用于散射的光柵上的光線的衍射。通過使用旋轉(zhuǎn)光柵或通過使用靜態(tài)光柵完成對(duì)光譜的采樣，通過使用旋轉(zhuǎn)光柵，以單通道檢測(cè)器時(shí)間偏移地對(duì)不同波長(zhǎng)采樣，而通過使用靜態(tài)光柵，以多通道檢測(cè)器完成所希望的波長(zhǎng)范圍的光譜的采樣。傅立葉變換光譜儀的特征在于改變干涉儀濾波器，這種改變被記錄為所謂的干涉圖。通過所希望的波矢量區(qū)域內(nèi)的干涉圖的傅立葉變換獲得所希望的光譜。濾波光譜儀基于選擇單個(gè)波長(zhǎng)的濾波屏。一般地，濾波光譜儀具有下面的兩個(gè)缺點(diǎn)首先，僅能使用非常先進(jìn)的涂覆技術(shù)實(shí)現(xiàn)良好的濾波屏的產(chǎn)生。其次，被分析的光與濾波屏相交，這產(chǎn)生了光損失，并且僅能獲得差的信號(hào)噪聲比。由于相對(duì)簡(jiǎn)單的構(gòu)造和非常好的波長(zhǎng)分辨率，光柵光譜儀是用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的首選。
當(dāng)在另一個(gè)實(shí)施例中，配備給傳感器設(shè)備的光學(xué)或光電光譜儀設(shè)備具有半導(dǎo)體傳感器裝置時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的小型化，該半導(dǎo)體傳感器裝置至少包括具有相應(yīng)于被測(cè)量的頻率或頻移的帶隙的雪崩光電二極管。在這種情況中，該半導(dǎo)體傳感器裝置可以具有關(guān)于測(cè)量頻率可調(diào)和/或可變的頻率帶。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括下面的步驟 -以光源發(fā)出的光照射被檢查物質(zhì)，所述光被通過光波導(dǎo)傳輸?shù)轿镔|(zhì)， -使用專用于被檢查的物質(zhì)的光學(xué)或光電傳感器，接收由生物活性和/或生物可激活物質(zhì)發(fā)出或修改的光， -通過使用專用于該傳感器設(shè)備的光學(xué)或光電光譜儀設(shè)備，測(cè)量由該物質(zhì)發(fā)出或修改的光的不少于一個(gè)頻率的光強(qiáng)或其頻移，和 -將相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)傳遞給分析電路。
由此，該生物活性和/或生物可激活物質(zhì)是生物組織，即，人、植物或動(dòng)物源的組織。
根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的方法的原理，旨在通過將生物活性和/或生物可激活物質(zhì)應(yīng)用于傳感器設(shè)備上，由光源發(fā)出的光脈沖激活該物質(zhì)的不同熒光發(fā)光成分n，m(n，m＝a，b，c，d，...)，于是這些成分(a，b，c，d，...)開始發(fā)出某個(gè)波長(zhǎng)和某個(gè)強(qiáng)度的光信號(hào)，對(duì)這些光信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
由此，根據(jù)光信號(hào)的測(cè)量強(qiáng)度(Ia，Ib，Ic，Id)，應(yīng)用下式計(jì)算多個(gè)(事實(shí)上至少3或4個(gè)，特別地，至少5或6個(gè))不同的代謝參數(shù)Sn(n＝a，b，c，d，...) Sn＝F(In，λn)×G(Im，λm) F和G是強(qiáng)度和波長(zhǎng)的兩個(gè)不同的數(shù)學(xué)函數(shù)，n，m＝a，b，c，d，...，并且n≠m，并且該相互關(guān)系，函數(shù)F和G的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)“×”的最基本形式為下面形式的乘積或和 Sn＝∏[F(In，λn)·G(Im，λm)]或 Sn＝∑[F(In，λn)·G(Im，λm)]， 其中，n，m＝a，b，c，d，...，并且n≠m或n＝m。
具有各自的測(cè)量發(fā)射波長(zhǎng)(λn，λm)和它們的測(cè)量強(qiáng)度(In，Im)的成分n，m具體地表現(xiàn)為下面的生物化學(xué)物質(zhì) a＝ATP(三磷酸腺苷)，和/或 b＝GTP(鳥苷三磷酸)，和/或 c＝FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸)，和/或 d＝NADH(還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)，和/或 e＝NADP(煙酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸)，和/或 f＝犬尿酸，和/或 g＝乳清酸，和/或 h＝血栓素，和/或 i＝色氨酸。
測(cè)量成分n，m＝a，b，c，d，...的波長(zhǎng)范圍(λn，λm)從287到800nm，優(yōu)選地，從340到600nm的熒光強(qiáng)度(In，Im)。
當(dāng)熒光強(qiáng)度(In，Im)的測(cè)量發(fā)生在確定的時(shí)間(tn，tm)和/或以確定的時(shí)間間隔(Δtn，Δtm)發(fā)生時(shí)，這些級(jí)數(shù)測(cè)量可以揭示不同控制和調(diào)節(jié)過程，其中應(yīng)用下式n≠m，tn≠tm，Δtn≠Δtm。
如果在測(cè)量的確定的時(shí)間(tn，tm)，在患者上施加心理或身體壓力，并且在應(yīng)用壓力之前和之后對(duì)熒光強(qiáng)度(In，Im)進(jìn)行若干次測(cè)量，可以確定代謝規(guī)律。
根據(jù)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)的光學(xué)檢查或評(píng)估，并且根據(jù)對(duì)代謝參數(shù)Sn(其中，n＝a，b，c，d，...)的測(cè)量，計(jì)算各種不同特定狀態(tài)變量Zn，并且將其圖示為代謝參數(shù)Sn的數(shù)學(xué)函數(shù)，這些特定的狀態(tài)變量Zn包括以下內(nèi)容 α＝細(xì)胞分裂活性，和/或 β＝代謝活性，和/或 γ＝生物合成活性，和/或 δ＝免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，和/或 ε＝炎癥，和/或 ζ＝代謝速度，和/或 η＝細(xì)胞分裂活性的能量消耗，和/或 θ＝規(guī)則和不規(guī)則贅生物，和/或 ξ＝發(fā)炎性規(guī)則贅生物，和/或 ρ＝健康威脅風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)，和/或 σ＝激活的贅生物，和/或

＝綜合代謝特性，和/或 χ＝氧化還原當(dāng)量，和/或 ψ＝精神穩(wěn)定性參數(shù) 根據(jù)本發(fā)明的方法可具體地用于人和動(dòng)物代謝的控制和調(diào)節(jié)過程的非介入檢查，和/或用于疾病診斷以及用于預(yù)防性的檢查，和/或用于承受高身體和心理壓力職業(yè)團(tuán)體和運(yùn)動(dòng)員的日常檢查，和/或用于治療控制，和/或用于透析和分離性輸血治療過程，以及用于確定對(duì)抗氧化劑的需求。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，特別地，針對(duì)具有預(yù)定發(fā)射波長(zhǎng)的代謝相關(guān)物質(zhì)，優(yōu)選地針對(duì)ATP、GTP、FAD、NADH、NADP、犬尿酸、乳清酸、血栓素和色氨酸，測(cè)量波長(zhǎng)范圍從大約287nm到大約800nm、優(yōu)選地從340nm到600nm的熒光強(qiáng)度。
優(yōu)選地，通過在細(xì)胞和細(xì)胞間區(qū)域上應(yīng)用具有287nm到340nm，優(yōu)選地340nm激勵(lì)波長(zhǎng)的光，將表現(xiàn)出自體熒光的生物活性成分激活并發(fā)光。
在后面的權(quán)利要求中列舉了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。



在參考附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的下列描述中，揭示了其他優(yōu)點(diǎn)和功效。它示出 圖1是第一個(gè)實(shí)施例中的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖； 圖2是第一個(gè)實(shí)施例的等軸測(cè)圖； 圖3是第一個(gè)實(shí)施例的截面圖； 圖4是第一個(gè)實(shí)施例的整體圖； 圖5是放置了手的第一個(gè)實(shí)施例的整體圖； 圖6是第二個(gè)實(shí)施例的整體圖； 圖7是具有發(fā)光段的光波導(dǎo)的示意截面圖； 圖8是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法的人類皮膚表面的示意截面圖； 圖9是第三實(shí)施例的整體圖； 圖10是放置了手的第三實(shí)施例的整體圖；和 圖11是以根據(jù)本發(fā)明的方法建立的特定狀態(tài)變量Zn的示意屏幕示圖。

具體實(shí)施例方式 在這些圖中，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，以類似的附圖編號(hào)標(biāo)記類似的部件。
這些圖示出了用于通過使用紅外、可見或紫外光而對(duì)生物活性和/或可物質(zhì)2進(jìn)行光學(xué)檢查或評(píng)估的設(shè)備1，其中光學(xué)地激勵(lì)被檢查和評(píng)估的物質(zhì)2，從而物質(zhì)2發(fā)光(特別地，熒光分析)，或修改所使用的光的波長(zhǎng)(特別地，拉曼分析)。
設(shè)備1包括電驅(qū)動(dòng)光源3；光波導(dǎo)4，通過該光波導(dǎo)4，由光源3發(fā)出的光可被作為輻射傳輸?shù)奖粰z查的物質(zhì)2；專用于被檢查的物質(zhì)2的光學(xué)或光電傳感器設(shè)備5，用以接收由生物活性和/或生物可激活物質(zhì)發(fā)出或修改的光；專用于傳感器設(shè)備5的光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備6，借助于該光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備6，測(cè)量由物質(zhì)2發(fā)出或修改并且通過光波導(dǎo)體15耦合出的光的不少于一個(gè)頻率的光強(qiáng)，或測(cè)量其頻移，將相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)通過USB鏈路7傳遞到外部計(jì)算機(jī)的分析電路(未示出)。根據(jù)本發(fā)明，光波導(dǎo)4的發(fā)光段8和傳感器設(shè)備5一起形成結(jié)構(gòu)實(shí)體9；所述實(shí)體9包括位于其上表面或外表面10上的測(cè)量表面11，所述測(cè)量表面11符合被檢查的人或動(dòng)物的生物組織2的形狀和大小。
在圖1到5所示的第一實(shí)施例中，測(cè)量表面11具有近似符合稍微握緊的手2的輪廓線的大致凸起的形狀。此處，光源3、光波導(dǎo)4、傳感器設(shè)備5和頻譜儀設(shè)備6被置于殼體12內(nèi)，所述殼體包括在其上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域13，接觸區(qū)域13包括測(cè)量表面11，或至少部分地與測(cè)量表面11有關(guān)，將要被檢查2的人或動(dòng)物組織(特別是，手)放置在所述接觸區(qū)域13上，給殼體的上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域13配備對(duì)準(zhǔn)設(shè)備14，用于將測(cè)試對(duì)象的主體部分和接觸區(qū)域13對(duì)準(zhǔn)。在示出的實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)設(shè)備14具有在殼體的上部上或之內(nèi)的凹部，所述對(duì)準(zhǔn)設(shè)備14的寬度近似為中指的寬度。
在如圖6所示的第二實(shí)施例中，測(cè)量表面11以近似符合握緊的手的輪廓線的形狀強(qiáng)烈地凸起彎曲。在這個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量表面11可被設(shè)計(jì)為汽車方向盤16、或操縱桿或控制桿表面的一部分，或被設(shè)計(jì)為其他陸、水、空或空間交通工具的導(dǎo)向或控制設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明汽車方向盤16作為設(shè)備1的殼體12。
在如圖9到10所示的第三實(shí)施例中，測(cè)量表面11的形狀近似為稍微握緊的手的輪廓線。在殼體12的上部上或之內(nèi)，建立包括測(cè)量表面11、或至少部分地與測(cè)量表面11有關(guān)的接觸區(qū)域13，將要被檢查2的人或動(dòng)物組織(特別是，手)放置在所述接觸區(qū)域13上，給殼體的上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域13配備對(duì)準(zhǔn)設(shè)備14，用于將測(cè)試對(duì)象的主體部分和接觸區(qū)域13對(duì)準(zhǔn)。另外，導(dǎo)圓殼體的邊14a，并且它們用作手2的引導(dǎo)。在圖9和10所示的第三個(gè)實(shí)施例中，與圖1至3相比，殼體12具有較小的尺寸；在這個(gè)實(shí)施例中，可將光源3和頻譜儀設(shè)備6放置在單獨(dú)的部分，通過光波導(dǎo)4將放置在該部分的光學(xué)和光電組件連接到放置在殼體12內(nèi)的傳感器設(shè)備5。在這些實(shí)施例中，圖像顯示設(shè)備17被置于測(cè)量表面11上或與其相鄰；這種顯示設(shè)備例如是集成在殼體12內(nèi)的微型屏幕17。功能鍵18緊鄰圖像顯示設(shè)備17放置，以便控制顯示在屏幕上的測(cè)量方法。
圖8示意地示出了用于解釋根據(jù)本發(fā)明的分析方法的皮膚的解剖圖。人(或動(dòng)物)的皮膚例如由三個(gè)互相連接的不同層組成，其中外層20被稱為表皮，中間層21被稱為真皮，并且下層22被稱為皮下組織。表皮是皮膚的外層，它不具有血管，并且被分為多個(gè)子層。外部子層是“角質(zhì)層”，光導(dǎo)被放置在其上。在這個(gè)層20a上，大約5％到7％的流化光被重新發(fā)射。表皮20之下是真皮21。真皮21使得皮膚具有拉伸力和可變形性。下一層是皮下組織22，它松散地連接到之下的肌肉纖維。皮下組織由連接組織組成，并且尤其是作為脂肪貯存器。在表皮20和真皮21之間，小動(dòng)脈和微靜脈的網(wǎng)絡(luò)確保皮膚細(xì)胞的補(bǔ)給。進(jìn)入的光23散射在各層的細(xì)胞結(jié)構(gòu)上，并且被皮膚色素、膽紅素、氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白吸收。因此，皮膚組織由不同類型細(xì)胞組成，并且由以小靜脈和微動(dòng)脈(小動(dòng)脈)連接的微細(xì)無肌肉血管(毛細(xì)管)激勵(lì)(nerve)。毛細(xì)血管使得能夠在血液和組織之間進(jìn)行代謝物交換(例如，電解液、O2、CO2)。動(dòng)脈、靜脈和毛細(xì)管構(gòu)成身體的傳輸系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)給器官和組織提供氧和其他營(yíng)養(yǎng)物，并且便于脫氧血液和代謝產(chǎn)物的流出。根據(jù)本發(fā)明的方法基于內(nèi)源組織間隙代謝物質(zhì)24的被輻射23(特別是被短波UV輻射，或由近距離UV輻射)激發(fā)的自體熒光的測(cè)量。由于這種細(xì)胞、物質(zhì)和組織的自體或原熒光，激活的內(nèi)源熒光團(tuán)重新發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的特定光束25，根據(jù)本發(fā)明由傳感器設(shè)備檢測(cè)該特定光束25。
以由光源發(fā)出的光脈沖23激發(fā)物質(zhì)2的不同熒光發(fā)光成分n，m(n，m＝a，b，c，d，...)，在這些成分(a，b，c，d，...)開始發(fā)出某個(gè)波長(zhǎng)和某個(gè)強(qiáng)度的光信號(hào)時(shí)，測(cè)量這些光信號(hào)。從而，根據(jù)該光信號(hào)的測(cè)量強(qiáng)度(Ia，Ib，Ic，Id)，應(yīng)用下式計(jì)算多個(gè)(事實(shí)上至少3或4個(gè)，特別地，至少5或6個(gè))不同的代謝參數(shù)Sn(n＝a，b，c，d，...)Sn＝F(In，λn)×G(Im，λm)，其中F和G是關(guān)于強(qiáng)度和波長(zhǎng)的兩個(gè)不同的數(shù)學(xué)函數(shù)，n，m＝a，b，c，d，...，并且n≠m，并且該相互關(guān)系即函數(shù)F和G的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)“×”的最基本形式為下面形式的乘積或和 Sn＝∏[F(In，λn)·G(Im，λm)]或 Sn＝∑[F(In，λn)·G(Im，λm)]，其中 n，m＝a，b，c，d，...，并且n≠m或n＝m。
具有各自的測(cè)量發(fā)射波長(zhǎng)(λn，λm)和其測(cè)量強(qiáng)度(In，Im)的成分n，m具體地表現(xiàn)為下面的生物化學(xué)物質(zhì)a＝ATP(三磷酸腺苷)，b＝GTP(鳥苷三磷酸)，c＝FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸)，d＝NADH(還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)，e＝NADP(煙酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸)，f＝犬尿酸，g＝乳清酸，h＝血栓素，i＝色氨酸。
根據(jù)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)的光學(xué)檢查或評(píng)估，并且根據(jù)對(duì)代謝參數(shù)Sn(n＝a，b，c，d，...)的測(cè)量，計(jì)算各種不同特定狀態(tài)變量Zn，并且將其圖示為代謝參數(shù)Sn的數(shù)學(xué)函數(shù)，這些特定的狀態(tài)變量Zn包括以下內(nèi)容(見圖11) α＝細(xì)胞分裂活性告知是否發(fā)生了規(guī)則或不規(guī)則贅生物活性，并且特別是關(guān)于細(xì)胞贅生物的活性程度(正常的或失調(diào)的)。
β＝代謝活性告知代謝調(diào)節(jié)的狀態(tài)，即，關(guān)于食物和營(yíng)養(yǎng)物的利用的組成和降解。在失調(diào)情況下，可能發(fā)生發(fā)酵，或糖原異生主要基于蛋白質(zhì)水解。各種代謝產(chǎn)物的積累可以危及整個(gè)有機(jī)體，并且導(dǎo)致各種疾病。
γ＝生物合成活性包括生命中運(yùn)行的所有合成過程，即，具有恒定的細(xì)胞變異和產(chǎn)生的合成代謝。降低的活性導(dǎo)致關(guān)于身體物質(zhì)的維持的失調(diào)，例如，傷口愈合，免疫反應(yīng)等。這意味著身體結(jié)構(gòu)更新的所有必需過程。
δ＝免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)告知免疫防御抵御各種病原體的效力如何。
ε＝炎癥衡量身體內(nèi)是否發(fā)生了炎癥過程。
ζ＝代謝速度衡量例如為了生長(zhǎng)、熱平衡、器官活性等，從營(yíng)養(yǎng)物取得的能量被利用、消耗、轉(zhuǎn)化得如何。這個(gè)因子告知身體從營(yíng)養(yǎng)物產(chǎn)生化學(xué)儲(chǔ)備能并且使得這種能量可用的能力如何。
η＝細(xì)胞分裂活性的能量消耗；是細(xì)胞再生/細(xì)胞更新所需的代謝的一部分。如果這個(gè)值在“紅區(qū)”內(nèi)，意味著增加的細(xì)胞分裂，實(shí)際上這些細(xì)胞應(yīng)當(dāng)再生。
θ＝規(guī)則和不規(guī)則贅生物表示，與上述值類似，細(xì)胞退化和細(xì)胞產(chǎn)生之間的關(guān)系，并且指示可能的失調(diào)。
ξ＝發(fā)炎性規(guī)則贅生物給出關(guān)于炎癥過程范圍內(nèi)的細(xì)胞贅生物的特定信息。
ρ＝健康威脅風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)從所有其他值得出的概述。
σ＝激活的贅生物關(guān)于贅生物的特定信息，一個(gè)附加值。


＝綜合代謝特性關(guān)于代謝的所有情況的反映。
χ＝氧化還原當(dāng)量，氧化還原潛力表示氧化還原狀態(tài)的氧化還原狀態(tài)的改變?？梢缘玫疥P(guān)于氧化應(yīng)激的可能性的信息，以及此刻還原能力損失了多少。顯示出了氧化物和抗氧化物之間的關(guān)系以及其失調(diào)，其最終暗示了生物調(diào)節(jié)的失調(diào)。
如圖11示意地所示，在圖像顯示設(shè)備17上以絕對(duì)值26和彩色梯度27顯示上述這些特定狀態(tài)變量Zn?！凹t”值顯示調(diào)節(jié)過程的增加的活性，這可被正面和負(fù)面解釋，例如，在感染過程中必需的激活。從而，重要的是作為整體觀察特定狀態(tài)變量Zn的值，而不是孤立地看待它們。
權(quán)利要求
1.一種用于通過使用紅外、可見或紫外光對(duì)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)進(jìn)行光學(xué)檢查和評(píng)估的設(shè)備，其中光學(xué)地激勵(lì)被檢查和評(píng)估的物質(zhì)，從而所述物質(zhì)發(fā)光(特別地，熒光分析)，或修改所使用的光的波長(zhǎng)(特別地，拉曼分析)，該設(shè)備包括
-電驅(qū)動(dòng)光源(3)，
-光波導(dǎo)(4)，通過該光波導(dǎo)(4)，由光源(3)發(fā)出的光能夠被作為輻射傳輸?shù)奖粰z查的物質(zhì)(2)，
-專用于被檢查的物質(zhì)(2)的光學(xué)或光電傳感器設(shè)備(5)，用以接收由所述生物活性和/或生物可激活物質(zhì)發(fā)出或修改的光，
-專用于傳感器設(shè)備(5)的光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備(6)，借助于該光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備(6)，測(cè)量由所述物質(zhì)(2)發(fā)出或修改的光的不少于一個(gè)頻率的光強(qiáng)，或測(cè)量其頻移，將相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)傳遞到頻譜儀設(shè)備(6)所配備的分析電路，和
-所述設(shè)備包括測(cè)量表面(11)，該測(cè)量表面(11)的形狀和大小符合被檢查的生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，所述生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)是生物組織，即，人、植物或動(dòng)物源的組織。
3.如權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其特征在于，所述光波導(dǎo)(4)的至少一部分和所述傳感器設(shè)備(5)被置于殼體(12)內(nèi)，所述殼體包括在該殼體上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域(13)，接觸區(qū)域(13)包括所述測(cè)量表面(11)或至少部分地與所述測(cè)量表面(11)相關(guān)，將被檢查物質(zhì)(2)的身體的一部分，特別地是手、前臂、腿或腳，放置在所述接觸區(qū)域(13)上，其中給所述殼體的上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域(13)配備對(duì)準(zhǔn)設(shè)備(14)，用于將測(cè)試對(duì)象的該身體部分和所述接觸區(qū)域(13)對(duì)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求1、2或3的設(shè)備，其特征在于，所述光波導(dǎo)(4)具有發(fā)光段(8)，該發(fā)光段(8)與所述傳感器設(shè)備(5)一起形成結(jié)構(gòu)實(shí)體(9)，所述實(shí)體(9)包括其上表面或外表面上的所述測(cè)量表面(11)。
5.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述對(duì)準(zhǔn)設(shè)備(14)包括所述殼體(12)的上部上或之內(nèi)的凹部(14)或凸部，所述對(duì)準(zhǔn)設(shè)備(14)的寬度近似為中指的寬度。
6.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量表面(11)具有近似符合稍微握緊的手(2)的輪廓線的大致凸起的形狀，或所述測(cè)量表面(11)以近似符合握緊的手的輪廓線的形狀強(qiáng)烈地凸起彎曲。
7.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，圖像顯示設(shè)備(17)被置于所述測(cè)量表面(11)上或與其相鄰。
8.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量表面(11)被置于測(cè)量頭上，所述測(cè)量頭通過光波導(dǎo)(4)連接到光源(3)。
9.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所有光學(xué)和/或光電組件，諸如光源(3)、光波導(dǎo)(4)、傳感器設(shè)備(5)和頻譜儀設(shè)備(6)被嵌入所述殼體(12)。
10.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，被配備給傳感器設(shè)備(5)的光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備(6)具有半導(dǎo)體傳感器裝置，該半導(dǎo)體傳感器裝置至少包括具有相應(yīng)于被測(cè)量的頻率或頻移的帶隙的雪崩光電二極管。
11.如權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于，所述半導(dǎo)體傳感器裝置包括關(guān)于測(cè)量頻率的可調(diào)和/或可變頻隙。
12.一種用于通過使用紅外、可見或紫外光對(duì)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)進(jìn)行光學(xué)檢查和評(píng)估的方法，其中光學(xué)地激勵(lì)被檢查和評(píng)估的物質(zhì)，從而所述物質(zhì)發(fā)光(特別地，熒光分析)，或修改所使用的光的波長(zhǎng)(特別地，拉曼分析)，該方法包括下列步驟
-以由光源(3)發(fā)出的光照射被檢查物質(zhì)(2)，所述光被通過光波導(dǎo)(4)傳輸?shù)剿鑫镔|(zhì)(2)，
-使用專用于被檢查的物質(zhì)的光學(xué)或光電傳感器(5)，接收由所述生物活性和/或生物可激活物質(zhì)發(fā)出或修改的光，
-通過使用專用于所述傳感器設(shè)備(5)的光學(xué)或光電頻譜儀設(shè)備(6)，測(cè)量由所述物質(zhì)(2)發(fā)出或修改的光的不少于一個(gè)頻率的光強(qiáng)，或測(cè)量其頻移，和
-將相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)傳遞給分析電路。
13.如權(quán)利要求12的方法，其特征在于，所述生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)是生物組織，即，人、植物或動(dòng)物源的組織。
14.如權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于，所述光波導(dǎo)(4)的至少一部分和所述傳感器設(shè)備(5)被置于殼體(12)內(nèi)，所述殼體包括在該殼體上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域(13)，接觸區(qū)域(13)包括所述測(cè)量表面(11)，或至少部分地與所述測(cè)量表面(11)相關(guān)，將被檢查物質(zhì)(2)的身體的一部分，特別地是手、前臂、腿或腳放置在所述接觸區(qū)域(13)上，給所述殼體的上部上或之內(nèi)的接觸區(qū)域(13)配備對(duì)準(zhǔn)設(shè)備(14)，用于將測(cè)試對(duì)象的該身體部分和所述接觸區(qū)域(13)對(duì)準(zhǔn)。
15.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，通過將所述生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)放置在傳感器設(shè)備(5)上，以由光源(3)發(fā)出的光脈沖激活所述物質(zhì)(2)的不同熒光發(fā)光成分n，m(n，m＝a，b，c，d，...)，在這些成分(a，b，c，d，...)開始發(fā)出某個(gè)波長(zhǎng)和某個(gè)強(qiáng)度(Ia，Ib，Ic，Id等)的光信號(hào)時(shí)，測(cè)量這些光信號(hào)(Ia，Ib，Ic，Id等)。
16.如權(quán)利要求15的方法，其特征在于，根據(jù)所述光信號(hào)的測(cè)量強(qiáng)度(Ia，Ib，Ic，Id)，應(yīng)用下式計(jì)算多個(gè)，事實(shí)上至少3或4個(gè)、特別地至少5個(gè)或6個(gè)，不同的代謝參數(shù)Sn(n＝a，b，c，d，...)
Sn＝F(In，λn)×G(Im，λm)，
其中F和G是關(guān)于強(qiáng)度和波長(zhǎng)的兩個(gè)不同的數(shù)學(xué)函數(shù)，其中n，m＝a，b，c，d，...，并且n≠m，
并且該相互關(guān)系即函數(shù)F和G的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)“×”的最基本形式為下面形式的乘積或和
Sn＝Π[F(In，λn)·G(Im，λm)]或
Sn＝∑[F(In，λn)·G(Im，λm)]，
其中n，m＝a，b，c，d，...，并且n≠m或n＝m。
17.如權(quán)利要求15或16的方法，其特征在于，具有各自的測(cè)量發(fā)射波長(zhǎng)(λn，λm)和其測(cè)量強(qiáng)度(In，Im)的所述成分n，m具體地表現(xiàn)為下面的生物化學(xué)物質(zhì)
a＝ATP(三磷酸腺苷)，和/或
b＝GTP(鳥苷三磷酸)，和/或
c＝FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸)，和/或
d＝NADH(還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)，和/或
e＝NADP(煙酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸)，和/或
f＝犬尿酸，和/或
g＝乳清酸，和/或
h＝血栓素，和/或
i＝色氨酸。
18.如權(quán)利要求15到17之一的方法，其特征在于，測(cè)量所述成分n，m＝a，b，c，d，...在波長(zhǎng)范圍(λn，λm)從287到800nm，優(yōu)選地從340到600nm的熒光強(qiáng)度(In，Im)。
19.如權(quán)利要求15到18之一的方法，其特征在于，所述熒光強(qiáng)度(In，Im)的測(cè)量發(fā)生在確定的時(shí)間(tn，tm)和/或以確定的時(shí)間間隔(Δtn，Δtm)發(fā)生，其中
n≠m
tn≠tm
Δtn≠Δtm。
20.如權(quán)利要求15到19之一的方法，其特征在于，在確定的測(cè)量時(shí)間(tn，tm)，給患者施加心理或身體壓力，并且在施加壓力之前和之后對(duì)熒光強(qiáng)度(In，Im)進(jìn)行若干次測(cè)量，并且確定代謝規(guī)律。
21.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，根據(jù)對(duì)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)的光學(xué)檢查或評(píng)估，并且根據(jù)對(duì)代謝參數(shù)Sn(n＝a，b，c，d，...)的測(cè)量，計(jì)算各種不同的特定狀態(tài)變量Zn，并且將其圖示為代謝參數(shù)Sn的數(shù)學(xué)函數(shù)，其中這些特定的狀態(tài)變量Zn包括以下內(nèi)容
α＝細(xì)胞分裂活性，和/或
β＝代謝活性，和/或
γ＝生物合成活性，和/或
δ＝免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，和/或
ε＝炎癥，和/或
ζ＝代謝速度，和/或
η＝細(xì)胞分裂活性的能量消耗，和/或
θ＝規(guī)則和不規(guī)則贅生物，和/或
ξ＝發(fā)炎性規(guī)則贅生物，和/或
ρ＝健康威脅風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)，和/或
σ＝激活的贅生物，和/或
和/或
χ＝氧化還原當(dāng)量，和/或
ψ＝精神穩(wěn)定性參數(shù)。
22.如權(quán)利要求16到21之一的方法，其特征在于，通過在細(xì)胞和細(xì)胞間區(qū)域上應(yīng)用具有287nm到340nm，優(yōu)選地340nm激勵(lì)波長(zhǎng)的光，使得表現(xiàn)出自體熒光的生物活性成分激活并發(fā)光。
23.如前面任意一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，該方法用于人和動(dòng)物代謝的控制和調(diào)節(jié)過程的非介入檢查，和/或用于疾病診斷以及用于預(yù)防性的檢查，和/或用于承受高身體和心理壓力職業(yè)團(tuán)體和運(yùn)動(dòng)員的日常檢查，和/或用于治療控制，和/或用于透析和分離性輸血治療過程，以及用于確定對(duì)抗氧化劑的需求。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于通過使用紅外、可見或紫外光，對(duì)生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)進(jìn)行光學(xué)檢查和評(píng)估的設(shè)備和方法。光學(xué)地激勵(lì)被檢查或評(píng)估的物質(zhì)，從而所述物質(zhì)發(fā)光(特別地，熒光分析)，或修改所使用的光的波長(zhǎng)(特別地，拉曼分析)。根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括在其上側(cè)或外側(cè)上的測(cè)量表面部分(11)，該測(cè)量表面部分(11)的形狀和大小符合生物活性和/或生物可激活物質(zhì)(2)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK101529228SQ200780016340
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
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