[发明专利]血糖分光光度测定仪及其测定方法

说明书

发明领域

本发明涉及血糖分光光度测定仪及血糖的测定方法，更具体地说，涉及可测定血液样品中葡萄糖浓度，特别是不必抽血在人体以外非侵害地测定血液中葡萄糖浓度的血糖近红外分光光度测定仪及利用此测定仪的血糖分光光度测定方法。

背景技术

近年来，面对糖尿病人使人惊恐地增加的事实，人们渴望有一种简单、快速但又准确的血糖测量仪，以获得治疗所需的血糖数据。若能购得病人自己能够安全又容易使用的血糖计，则将对病人自己控制血糖计数作出巨大贡献。

尽管通过测量血液中所含的葡萄糖浓度可以测定血糖计数，但人们还是提出了若干种按照先有技术的测量方法，包括一种基于葡萄糖可还原性的方法，另一种利用酸条件下葡萄糖的直接反应，还有一种利用葡萄糖的酶反应。临床医学用的方法包括一种从手指或脚趾抽出或以其他某种方法取样的血液与葡萄糖氧化酶反应，利用取决于血液中葡萄糖浓度的反应测量着色程度或电动势，并把着色程度或电动势转换成血糖计数的方法。

但是，如上所述，传统用的每一种类型的血糖计都要求抽血。这不仅意味着糖尿病人不得不忍受抽血的痛苦，对于糖尿病人来说每月要抽血100次以上，而且须要花相当长的时间、劳力和金钱来消毒，以防止抽血时可能的感染。

另外，在上述作为基本技术的酶反应中用的葡萄糖氧化酶是一种容易变性和活性减弱的酶蛋白，这引起了保存问题，该蛋白质最多只能保存约6个月。

此外，由于这个酶反应系统是一种使葡萄糖氧化酶反应产物与颜料系统结合并测量颜料中的任何改变的方法，该反应复杂并要求有许多控制手段来设置反应条件。因而，它要用昂贵的测量仪器，而且还涉及每个样品从抽血到实际测量需要长达10至15分钟的时间。

鉴于这种状态，提出了一种方法，通过用近红外光辐照人体，按照透射光的强度确定血糖计数。但是，采用这些方法中的任何一种，波长分辨率都影响重大，并且无法通过频谱检测因葡萄糖和蛋白质的耦合程度而发生细小变化的波形(峰和谷)的相对高度，导致血糖测量的准确度和再现性不足。这些方法中没有一种已经适合于实际应用。

发明内容

因此，鉴于上述情况，为了避免血液中葡萄糖浓度测定中酶方法的问题，本发明的一个目的是提供一种血糖分光光度测定仪，它是一种定量分析仪，可以进行所谓非侵害性测定，用于以光学方法观测抽出的血液样品的侵害性测量方法以及从所述侵害性测量方法发展而来的非侵害性测量、亦即从人体以外检测血液中的葡萄糖、乙醇血红蛋白和其他含量，并评定葡萄糖等等的浓度。这被确定为可以解决上述问题的、准确度和再现性优异的仪器和方法。

为了解决上述问题本发明者进行了热心的研究，并注意到完成这些任务中的第一项的可能性，亦即通过实现一种可以从外部用近红外波段的光辐照血液样品或活体中的血液，例如通过手指并测量葡萄糖所特有的波长吸收的定量分析仪，使非侵害测定成为可行。本发明者还发现可以用以下方法完成第二项任务，亦即以高准确度和再现性进行测定：可以通过用分成细小部分的近红外光照射待测量的人体的一部分、接收由人体组织，包括其皮肤、肌肉和毛细血管透射的光，通过切换辐照光的波长分析吸收光谱，并计算血液中葡萄糖的浓度。根据这些测定本发明者可以完成本发明。

因此，本发明涉及血糖分光光度测定仪，它是一种近红外定量分析仪，用来测量血液中葡萄糖的浓度，它配备有以下号码为(1)至(3)的装置：

(1)近红外辐照装置，用来以声光可调谐滤波器连续地把波长在0.8至2.5μm范围内的近红外光的波长分成细小部分，并以此来辐照测量对象；

(2)光电转换装置，用来接收透过被近红外辐照装置辐照的测量对象的光，并对其进行光电转换；和

(3)葡萄糖浓度计算装置，用来通过分析根据由所述光电转换装置光电转换产生的检测信号获得的吸收光谱来计算测量对象内血液中葡萄糖的浓度。

本发明的第二方面涉及一种血糖分光光度测定方法，它允许测定血液中葡萄糖的浓度，所述方法包括以下步骤：

(1)近红外辐照步骤，以声光可调谐滤波器连续地把波长在0.8至2.5μm范围内的近红外光的波长分成细小部分，并以此辐照测量对象；

(2)光电转换步骤，接收经过在近红外辐照步骤用近红外光辐照的测量对象透射或反射的光，并对其进行光电转换；和

(3)葡萄糖浓度计算步骤，通过对根据由所述光电转换步骤光电转换产生的检测信号获得的吸收光谱进行分析和计算，评定测量对象内血液中葡萄糖的浓度。

附图说明