专利名称：无创式近红外电子血糖仪的制作方法
技术领域：
本发明专利为一种无创式血糖检测仪器。
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背景技术：
本发明专利的背景技术为近红外光谱技术和DSP技术。
3.
发明内容
本发明专利要解决的问题是，克服电子血糖仪使用时有创伤、易感染的不足。本发明专利的有益效果是，提供一种结构简单合理，能做到无创性血糖测量，具有不发生感染、测量准确度高、可便携使用、测试时间短、无副作用等优点，同时拥有电子血糖仪记忆功能的无创式近红外电子血糖仪，帮助糖尿病患者进行有效地血糖自我检测。本发明专利以光学仪器卤钨灯泡(波长600-2500nm)为红外光源照射人体指尖， 采用红外传感阵列接收光信号并进行光电信号转换，通过A/D转换器及DSP技术完成数据计算，并进行数据存储和输出，最终达到准确检测人体血糖的目的。本发明专利的具体技术方案是首先红外传感阵列和A/D转换器将人体手尖的血糖浓度信息转换成模拟电压信号输出，这些信号通过排线连接到DSP处理器上。由于各传感器的输出电压范围不同，为使A/D转换的精度提高，传感器输出信号在这之前要经过信号调理电路，并采用模拟滤波电路滤除干扰。在这些预处理后，DSP处理器就可以进行准确的运算，并将结果存入存储器中，完成数据记忆。在需要时，将数据输出到LED显示屏上。本发明专利的理论支持主要有以下几点3. 1近红外光谱基本原理近红外光(NIR)是红外光的一种，是介于可见光和中红外光波段之间的电磁波， ASTM(美国试验和材料检测协会)将其定义为，波长在780 25沈歷范围内的电磁波。近红外光谱属于分子振动光谱的吸收光谱，主要是在分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，对机体具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团X-H振动的吸收，由于不同的有机物含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，故不同有机物在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长有明显差别。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而近红外光的频率和样品的振动频率不相同时，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于样品对不同频率近红外光的选择性吸收，通过样品后的近红外光在某些波长范围内会变弱，透射出来的红外光就携带有机物组分和结构的信息。近红外光谱吸收系数小，故通过红外传感阵列将透射的光密度信号转换为电信号，并使用DSP进行数据处理后，就可以准确确定样品组分的含量。3. 2近红外光谱监测血糖浓度的工作原理使用近红外光照射人体皮肤所得到的近红外光谱，必然与透过结构的性质参数， 如血糖浓度，有着内在的联系。使用化学计量学方法对两者进行关联，可确立两者间的定性和定量关系，即检测模型。建立模型后，只要测量未知样品的近红外光谱，对数据库进行检索，就可以预测样品的性质参数。所以，整个近红外光谱分析方法包括了校正和预测两个过程，即首先建立检测模型，然后通过检测模型预测样品的组成和性质。(如
图1)3. 3红外发射与传感器阵列3. 3. 1血糖测量中的干扰因素血糖在血液中含量较低，对近红外光的吸收也比较微弱。血液中其他成分如血色素、胆固醇、白蛋白等物质较葡萄糖含量高，对光的吸收作用也比较强。(如表1)
权利要求
1.一种无创式近红外电子血糖仪，以近红外光谱技术和DSP技术为技术背景，其特征是以光学仪器卤钨灯泡为红外光源照射人体指尖，采用红外传感阵列接收光信号并进行光电信号转换，红外传感阵列通过电路连接A/D转换器及DSP处理器完成数据计算，并将数据存储在与DSP处理器相连的存储器中，在需要时输出到与DSP处理器相连的LED显示屏上。
2.根据权利要求1所述的无创式近红外电子血糖仪，其特征是所述的红外光源波长覆盖600-2500nm，从而覆盖这一波段中葡萄糖与水的吸收峰。
3.根据权利要求1所述的无创式近红外电子血糖仪，其特征是所述的红外传感阵列， 根据基于神经网络的混合专家算法，为感受不同波长的每个传感器设置了权重。
4.根据权利要求1所述的无创式近红外电子血糖仪，其特征是所述的红外传感阵列，接收以下波长的光学信号，葡萄糖吸收峰1410nm、lM0nm、1590nm、1732nm、2105nm， 2168nm、2273nm 和 23^nm ；水吸收峰1452nm 和 1948nm。
5.根据权利要求1所述的无创式近红外电子血糖仪，其特征是所述的DSP处理器，使用以基于神经网络的混合专家算法建立的检测模型，作为其数据处理的基础。
6.根据权利要求1所述的无创式近红外电子血糖仪，其特征是所述的DSP处理器，接收红外传感阵列中各传感器转换的不同信号，通过计算所有数据的加权平均值，得到血糖浓度的最终测定值。
7.根据权利要求1所述的无创式近红外电子血糖仪，其特征是光学仪器卤钨灯泡和红外传感阵列位于测试夹(1)内，测试夹(1)通过数据传导线(2)与主机(4)相连。
8.根据权利要求7所述的主机(4)，其特征是内含DSP处理器(含A/D转换器)及其它电路，主机上有LED显示屏(3)、功能选择按钮(5)、确认按钮(6)和开关按钮(7)。
全文摘要
本发明为一种能够克服电子血糖仪有创伤、易感染缺陷的无创式近红外电子血糖仪。它以近红外光谱技术和DSP技术为背景技术。其结构简单合理，能做到无创性血糖测量，具有不发生感染、测量准确度高、测试时间短、可便携使用、无副作用等优点。同时，拥有电子血糖仪的记忆功能，可以帮助糖尿病患者进行有效地血糖自我检测。本发明以光学仪器卤钨灯泡为红外光源照射人体指尖，采用红外传感阵列接收光信号并进行光电信号转换，通过A/D转换器及DSP技术完成数据计算，并进行数据存储和输出，最终达到准确检测人体血糖的目的。
文档编号A61B5/1455GK102198004SQ20101013158
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者葛歆瞳 申请人:葛歆瞳