(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211401773.1 (22)申请日 2022.11.09 (71)申请人 港湾之星健康生物 （深圳） 有限公司 地址 518109 广东省深圳市龙华区龙华 街 道清华社区龙观东路3号望成大厦9 26 (72)发明人 丁贤根　丁远彤　 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 24/08(2006.01) A61B 5/1455(2006.01) A61B 5/145(2006.01) A61B 5/055(2006.01) A61B 5/00(2006.01) (54)发明名称 量子磁光多维传感方法 (57)摘要 量子磁光多维传感方法是基于发明人提出 的核磁共振磁谱和散射光光谱在0至3维空间下 联合检测及传感的方法， 对于包含 特定质子的特 定分子， 散射光光谱基于分子键的振动变化和核 磁磁谱在磁化状态、 共振状态、 弛豫状态以及非 磁状态下磁感应信号的变化， 依据这些变化， 从 量子力学的角度进行关联和计算， 即可实现对于 特定分子或特定质子含量的求解。 具体通过检测 核磁共振点的核磁磁谱和散射光光谱， 通过调节 和扫描核磁共振点的位置， 从而获得0至3维空间 坐标的解析， 计算出检测物中该点的特定质子或 特定分子的含量， 完成检测。 本发明可用于实现 人体皮肤外对于皮下组织及血液中特定小分子 的检测， 设计例如血糖、 激素、 血脂等 IVD设备。 权利要求书4页 说明书21页 附图6页 CN 115452803 A 2022.12.09 CN 115452803 A 1.量子磁光多维传感方法， 其特征在于， 包括： 对于检测区中包括特定质子的检测物， 检测核磁 磁谱步骤、 检测散射 光光谱步骤和量子磁光多维解析步骤， 具体包括： S1000步骤： 检测所述核磁磁谱， 包括由主磁场、 激发磁场和梯度磁场构成的检测区， 对 于特定质子形成核磁共 振， 以包括电磁感应方式检测所述核磁 磁谱； S2000步骤： 检测所述散射光光谱， 包括由激发光照射检测物的检测点， 产生散射光， 在 核磁共振中检测所述散射 光光谱； S3000步骤： 所述量子磁光多维解析， 包括采用所述核磁磁谱和所述散射光光谱， 计算 检测物中特定质子或包括特定质子的特定分子的检测含量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： S1010步骤： 以所述主磁场方向为Z轴， 以垂直于检测物的检测面方向为X轴， 以平行于 检测面方向为Y轴， 以检测区在X轴的内侧端点为坐标原 点， 建立三 维直角坐标系， 并且布置 所述激发磁场与X轴或Y轴同方向； S1020步骤： 接收角为散射光的光轴与X轴的夹角， 接收角还包括以接收角对X轴的投影 角度为接收仰角和以接收角对Y轴的投影角度为接收方位角； S1030步骤： 发光角为激发光的光轴与X轴的夹角， 发光角还包括以发光角对X轴的投影 角度为发光仰角和以发光角对Y轴的投影角度为发光方位角； S1040步骤： 核磁共振包括磁化状态和共 振状态和弛豫 状态， 其中， 磁化状态为检测物在只加载所述主磁场而未加载所述激发磁场和所述梯度磁场的状 态， 共振状态为检测物在加载所述主磁场、 所述梯度磁场和所述激发磁场， 使得特定质子 产生核磁共 振的状态， 弛豫状态为检测物在共振状态时从关闭所述激发磁场开始直到恢复到磁化状态之间 的状态， 所述核磁磁谱包括核磁共振状态中的电磁感应信号， 包括在弛豫状态中的自由感应衰 减信号、 纵向弛豫时间、 横向弛豫时间， 还 包括状态切换时的电磁感应信号； S2010步骤： 激发光包括特定波长的、 以聚焦或准直方式照射到检测物的检测点的光 束， 散射光是 因激发光照射到检测物的检测点而产生散射的光束， 包括斯托克斯散射光、 反 斯托克斯散射 光、 布里渊散射 光、 瑞丽散射 光、 荧光； S2020步骤： 所述散射光光谱包括在磁化状态和共振状态和弛豫状态下检测到的磁化 光谱和共 振光谱和弛豫光谱， 还 包括在非磁 状态下检测到的非磁光谱； S2030步骤： 调节发光角和接收角， 使得所述散射光光谱达到最优， 以此时的发光角为 最优发光角， 以此时的接收角为 最优接收角； S2040步骤： 检测所述散射光光谱包括散射光采样周期， 散射光采样周期包括小于2倍 的核磁共振周期， 包括磁化状态周期、 共振状态周期和弛豫状态周期， 散射光采样周期还包 括大于2倍的核磁共 振周期， 包括磁化状态周期、 共 振状态周期和弛豫 状态周期。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述S1000步骤， 包括S1100的所述梯度磁 场工作步骤， 具体包括： S1110步骤： 在X轴方向布置所述梯度磁场为X梯度磁场， 所述主磁场与X梯度磁场合成权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115452803 A 2后形成的合成磁场， 合成磁场的磁场强度沿X轴方向呈现线性梯度分布； S1120步骤： 依据所述线性梯度分布， 设定X轴粒度， 对于检测物在X梯度磁场中按照X轴 粒度划分成X轴层， 以离坐标原点 最远的X轴层为第1层， 向内依次做层编号； S1130步骤： 在Y轴方向布置所述梯度磁场为Y梯度磁场， 所述主磁场与Y梯度磁场合成 后形成的合成磁场， 合成磁场的磁场强度沿Y轴方向呈现所述线性梯度分布； S1140步骤： 依据所述线性梯度分布， 设定Y轴粒度， 对于检测物在Y梯度磁场中按照 Y轴 粒度划分成Y轴层， 以离坐标原点 最远的Y轴层为第1层， 向内依次做层编号； S1150步骤： 在Z轴方向布置所述梯度磁场为Z梯度磁场， 所述主磁场与Z梯度磁场合成 后形成的合成磁场， 合成磁场的磁场强度沿Z轴方向呈现所述线性梯度分布； S1160步骤： 依据所述线性梯度分布， 设定Z轴粒度， 对于检测物在Z梯度磁场中按照Z轴 粒度划分成Z轴层， 以离坐标原点 最远的Z轴层为第1层， 向内依次做层编号； 所述梯度磁场的强度不大于所述主磁场的强度。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 还包括S4100的0维整体检测步骤， 具体包 括： S4110步骤： 0维整体核磁共 振工作步骤， 具体包括： S4120步骤， 关闭所述梯度磁场， 依据特定质子和所述主磁场的磁场强度， 计算检测物 的整体激发磁场的频率； S4130步骤： 调节激发磁场的频率为整体激发磁场的频率， 启动所述激发磁场， 使得检 测物中的特定质子进入整体核磁共 振； S4140步骤： 检测检测物的整体核磁磁谱， 和/或， 检测包括为一种以上预先配置的、 已 知含有特定质子或特定分子含量的标定物的整体核磁 磁谱； S4150步骤： 设置检测点在检测物的表面， 检测检测物的表面散射光光谱， 和/或， 检测 标定物的表面散射 光光谱； 和/或， S4160步骤： 设置检测点在检测物的表面， 检测检测物在最优发光角和最优接收角时的 所述表面散射光光谱， 和/或， 检测标定物在最优发光角和最优接收角时的表面散射光光 谱； 所述散射 光光谱的检测深度小于最大检测深度。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 还 包括S420 0的1维层检测步骤， 具体包括： S4210步骤： 1 维层核磁共 振工作步骤， 具体包括： S4220步骤， 对于检测区， 加载X梯度磁场， 针对特定质子， 依据所述主磁场和X梯度磁场 形成的合成磁场， 将检测区划分成一个以上 的检测层， 计算全部所述检测层的层激发磁场 的频率和所述检测层的厚度， 基于激发光和散射光在所述检测层中的衰减， 计算散射光所 能够经过的光路的最多检测层数； S4230步骤： 依次调 节所述激发磁场的频率为全部所述检测层的层激发磁场的频率， 依 次启动所述激发磁场， 使得 所述检测层中的特定质子进入层核磁共 振； S4240步骤： 层扫描检测全部所述检测层的层核磁 磁谱； S4250步骤： 设置检测点在检测物的表面， 检测检测物的表面散射光光谱， 和/或， 检测 检测物在最优发光角和最优接收角时的表面散射 光光谱； 和/或， S4260步骤： 对于带有皮肤的生物体类的检测物， 并且已知的皮肤厚度小于最大检测厚权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115452803 A 3