[发明专利]一种基于光谱的无创血糖仪

说明书

本发明公开了一种基于红外光谱测量与体温测量结合的无创血糖测量仪，包括固定装置、红外光源发射器、体温传感器、光谱接受装置、放大滤波电路和Λ/D转换电路、光电转换电路、微处理器及显示单元等。所述固定装置被配置为所述血糖仪集成装置；所述红外光源发射器被配置为发出红外光线；所述体温传感器被配置为进行体温测量；所述光谱接受装置被配置为接收红外光照射过真皮组织的光谱；所述放大滤波电路和Λ/D转换电路用来对热敏电阻信号进行收集处理并输入到所述微处理器；所述光电转换电路被配置为对所述体温传感器和所述光谱接收装置采集到的信号电路转换；所述微处理器被配置为进行算法计算处理；所述显示单元被配置为显示血糖浓度值。

技术领域

本发明涉及血糖检测领域，涉及一种无创血糖检测仪

背景技术

糖尿病是一种常见的非传染性却严重危害人类健康的慢性疾病，延缓糖尿病及其并发症的重要手段是对患者的血糖浓度进行频繁的测量，以此结果进行确定胰岛素的注射量，帮助患者降低血糖浓度。传统的血糖检测方法有一个突出的特点，必须得到患者血液，然而对于糖尿病患者来说，其针刺的伤口比非糖尿病人群的伤口难愈合，极易引发细菌感染，引起并发症。本发明依托比尔定律以近红外的漫反射原理为基础，加上体温指数的影响作用，建立血糖检测模型。通过测得的光谱数据和体温数据进行血糖浓度的拟合预测，实现学患者无创进行血糖浓度的测定，减少了传统方法频繁进行微创采集血液的测定方法，减轻患者的疼痛。

发明内容

1.有鉴于现有传统技术的缺陷，本发明索要解决的技术问题是如何通过无创的方式准确地获取患者的血糖值。

2.为实现上述目的，本发明提供了一种基于光谱测量的无创血糖仪，如图1所示。包括固定装置、红外光源发射器、体温传感器、光谱接收装置、放大滤波电路和 A/D转换电路、光电转换电路、微处理器及显示单元。所述固定装置被配置为所述血糖仪集成装置，对各部分测量仪器和接受处理仪器的集成；所述红外光源发射器被配置为发出红外光线；所述温度传感器被配置为进行体温的测量；所述光谱接受装置被配置为接收经过红外光照射过真皮组织后的漫反射光谱；所述放大滤波电路和Λ/D转换电路用来对温度传感器的热敏电阻信号进行收集处理后，输入到所述的微处理器中，所述光电转换电路被配置为对所述温度传感器和所述光谱接收装置采集到的信号进行电路转换；所述微处理器被配置为接收所述转换电路的温度和光谱信号进行算法计算处理；所述显示单元被配置为显示经过血糖计算算法得到的血糖浓度值。

3.进一步地，所述人体部位为耳垂。

4.进一步地，所述发光源发出的光波波长为1300nm和1550nm，通过验证1300nm 和1550nm两个波长透射光强与空白组的统计差异性，证实比尔-朗伯定律下耳垂组织对不同近红外光的吸收情况，同时说明1300nm和1550nm两个波长的透射光携带了各自相应的血糖信息。通过处理分析这些光强信号，利用其中的有效血糖信息，使得近红外的无创血糖检测成为可能。

5.进一步地，所述传感器包括光电转换器和测量光探头，所述测量光探头的中心光纤束被用作发射入射光，与所述中心光纤束成同轴圆环状的另一路光纤束被用作接收光纤，把所述测量光传送到所述光电转换器。

6.进一步地，所述温度传感器装置为热敏电阻，利用Monte Carlo模拟方法初步计算了血糖浓度和人体温度变化导致的没反射光强，并通过葡萄糖水溶液实验对模拟计算的有效性进行了验证，最后根据糖尿病患者的口服葡萄糖耐量实验，估计了活体实验中的温度变化对血糖浓度模型误差的影响。表明37℃附近，体温降低 0.1℃，引起的漫反射光强与血糖浓度升高2.7mmol/L相当，而对于基于近红外光谱的无创血糖预测，体温是一个非常重要的误差源，所以对体温的测定以及体温对血糖浓度预测的调节是减少误差源的重要步骤。

7.进一步地，所述光电转换器为带半导体制冷器的InGaAs检测器。

8.进一步地，所述中心光纤束外径为0.5mm～2mm，其中每根细光纤的直径为 5μm～20μm。