专利名称：用于校准具有ccd阵列的分光仪的方法
技术领域：
本发明涉及用于采集来自活组织的测量信号、尤其用于确定体液的物质组成以及必要时仅临时与血管相关的物质的物质组成的一种方法和一种测量装置。
背景技术：
公知如下测量方法，在该测量方法中，通过在相应的组织区域上放置移动式的分光仪并且通过该移动式的分光仪来记录从组织中射出的反射光，来完成对临时与血管相关的物质的分析。依据这样记录的光谱可以最大不同地获知在检查的组织区域中存在的物质。该分光仪可以被构造为经典的分光仪，其中通过光学措施来完成入射光的分解并且在按照波长分类的情况下测量所分解的光的强度。为了避开可移动部分，可以这样构造分光仪，使得将按照其波长所分解的光引导至CCD阵列并且通过所述CCD阵列进行分析。

发明内容
本发明要解决的技术问题是，提出一种解决方案，通过所述解决方案能够在光谱测定的测量过程中在使用CCD阵列的情况下生成测量值，所述测量值的特征在于特别高的有效力。按照本发明，上述技术问题通过一种用于对由CXD阵列所构造的分光仪进行校准的方法来解决，其中通过CCD阵列来记录第一校准光谱和第二校准光谱，其中为了生成这些校准光谱而对参考结构进行照明，所述参考结构关于由在各个参考测量的范围内射出的光的出射深度(Austrittstiefe)明显不同。由此可以以优选的方式来确定校正系统，通过所述校正系统可以对分别使用的CCD阵列的记录特性进行描述和设备内部地标准化。该校正系统可以例如作为特性曲线族(Kennfeld)或者参数化的校正函数存储在分光仪的控制单元中。按照本发明的特别优选的实施方式，针对特定的物质产生多个校正系统，从而例如为所选择的组织内含物质或者血液内含物质(Gewebe-oderBlutinhaltsstoffe)分别采用优化的校正系统。优选地，试样之一为平面辐射体，另一个试样为容积辐射体。该参考辐射体可以这样构造，使得其辐射出基本上白色的光。可以这样进行测量，使得通过所述测量在分析步骤的范围内获取所接收的光的原始深度的深度信息。依据该深度信息可以在必要时对校正系统进行进一步调谐。尤其可以通过对由失透效果(Trubungseffekte )引起的信号改变进行考虑和相应地数据技术地分析来获取深度信息。优选地，通过使用多个参考样本来生成多个校正系统，在所述参考样本中以不同的浓度包含物质参考。针对每种物质优选地这样提供参考样本，使得光辐射保证不具有照明光的深的入射。可以这样构造优选包含相同物质的参考样本，使得该物质嵌入半透明基底。可以这样构造该半透明基底，使得其关于其失透特性相应于针对光谱测定地待检查的身体位置来说典型的失透特性的失透特性。按照本发明的分光仪的校准能够以优选的方式进行，其中，其通过多个参考样本实施，所述多个参考样本关于所确定的光的入射深度彼此不同。所获取的光谱可以通过直接集成在分光仪中的电子的信号处理装置来处理以便生成校正系统。然而，所获得的光谱优选地通过接口装置读取并且传输至分开的计算机系统。通过该计算机系统然后可以生成校正函数，所述校正函数在后续的方法步骤中存储在分光仪的分析装置中。也可以在按照分光仪的识别标志进行分类的情况下将校正函数存储在可通过网络访问的计算机中。关于该特定的校正函数，然后可以由分光仪的用户或者被授权对光谱进行分析的用户有选择性地存取。也可以这样实现按照本发明的方法，使得校准样本可以由分光仪的用户要求，从而允许从明显不同的反射深度中获取两个光谱。然后在考虑针对该校准样本另外确定的主光谱的情况下可以比较由用户所获取的光谱。依据该比较可以进行分光仪的校准或者测量值的标准化。


结合附图从下面的描述中给出了本发明的其它细节和特征。附图中:图1示出了用于描述相同物质的光谱分量的光密度或强度在来自两份校准试样的辐射光的分辨率下的偏差的简图，所述校准试样被这样构造使得其造成了明显不同的光福射深度；图2示出了用于描述在按照图1的双参考测量中所生成的校正函数的简图；图3示出了用于描述应用按照本发明的校正函数以便提供标准化的测量值的示意图。
具体实施例方式图1示出了在使用分光仪的情况下所获取的两个光谱，所述分光仪包含CCD阵列。光谱从两个试样中(在图3中的Pl和P2)获得。这些试样作为校准样本起作用并且这样被布置，使得在校准样本中分别这样调谐一种参考物质，使得对于校准样本之一来说给出极度贴近表面的、待检查的光的辐射，与此相对地这样布置另一个校准样本，使得待检查的光从较深的并且由此又不同的深度中被辐射出。这两个光谱的差允许对由CCD阵列、尤其是由CCD阵列的氧化层所引起的系统的信号记录效应(SignalaufzeichnungsefTekt)进行量化并且基于此对校准系统或者标准化系统进行调谐。该标准化系统可以作为特性曲线族、或者就像在图2中示例性示出的那样作为校正函数被示出。可以将该校正函数存储在分光仪中，从而其直接提供相应的标准化了的测量结果。如果例如应当彼此涉及通过不同的设备确定的测量结果，那么也可以另外示例性地针对特定的后处理来额外地考虑校正函数。就像在图3中显示的那样，对来自试样Pl和P2的光谱进行记录，其中这样构造试样，使得分别在分光仪中耦合的光I一次性地几乎完全从极度贴近表面的区域中辐射出，并且对于试样P2来说从更深的、优选与此不同的深度中辐射出。将相应地采集的光传输给分光仪I。该分光仪包含C⑶阵列2。通过C⑶阵列2所确定的信号例如作为光密度OD的原始值存储在第一存储器3中。这些原始值通过校正计算机4读取。校正计算机4依据至少针对两个特定的试样Pl和P2所测量的光谱生成校正函数K (参见图2)。该校正函数K存储在测量装置的信号处理装置5中。最后提供给用户的测量值M针对之后的测量在考虑该校正函数的情况下在信号处理装置5中被标准化。试样Pl和P2中的一个形成了容积辐射体。该试样优选这样构造，使得其引起对于活组织来说典型的失透。校准函数K可以这样构造，使得通过该校准函数也对在光谱中出现的动态特征进行描述。在来自散射深度的测量中，然后可以针对狭窄的波长范围分别确定动态值，依据所述动态值来确定光密度的代表性的值。校正函数在此以求导的方式描述了原始数据的以标准化(Etaloning)表述的变化。
权利要求
1.一种用于对由CXD阵列所构造的分光仪进行校准的方法，其中通过所述CXD阵列来记录第一校准光谱和第二校准光谱，其中，为了生成这些校准光谱而对参考结构进行照明，所述参考结构关于由其射出的光的出射深度明显不同。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，由这两个校准光谱来确定校正系统，通过所述校正系统来对分别应用的CCD阵列的记录信号各自进行标准化。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述校正系统作为特性曲线族或者参数化的校正函数存储在相应的分光仪的控制单元中。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，针对特定的物质生成多个校正系统。
5.按照权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，为测量所选择的组织内含物质或者血液内含物质分别采用优化的校正系统。
6.按照权利要求1至5中至少一项所述的方法，其特征在于，通过这些在分析步骤的范围内获取所接收的光的原始深度的深度信息。
7.按照权利要求1至6中至少一项所述的方法，其特征在于，依据该深度信息进一步调调谐所述校正系统。
8.按照权利要求1至7中至少一项所述的方法，其特征在于，通过使用多个参考样本来生成多个校正系统，在所述参考样本中以不同的浓度包含物质参考。
9.一种用于对由CCD阵列所构造的分光仪进行校准的方法，其中通过所述CCD阵列来记录来自参考容积辐射体的光谱，其中，依据在此所记录的原始数据生成描述在此出现的标准化效应的函数，并且其中，将该函数作为用于来自容积辐射体的测量的校正函数存储到分光仪中。
全文摘要
本发明涉及一种用于对由CCD阵列(2)所构造的分光仪(1)进行校准的方法，其中通过所述CCD阵列来记录来自两个特殊试样(P1，P2)的至少两个光谱，其用作校准样本并且这样实施，使得其分别这样调谐在校准样本中的参考物质，使得对于校准样本中的一个给出待检查的光的靠近外部表面的射出，对此这样实施另一个校准样本，使得待检查的光从更深处、与此不同的深度中辐射出，其中，依据在此所记录的原始数据来生成描述在此出现的标准化效应的函数，并且其中，将该函数作为用于来自容积辐射体的测量的校正函数(K)存储在分光仪中。
文档编号G01N21/27GK103097868SQ201180028425
公开日2013年5月8日 申请日期2011年4月11日 优先权日2010年4月9日
发明者H.琼曼, M.希特泽尔 申请人:Mbr光学系统两合公司