专利名称：无创血糖测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种血糖测量仪，特别是无创血糖测量仪。
目前，测量人体血液中血糖浓度，主要是采用血糖计，血糖计外部有铂和氯化银--银电极；内部有单片机，电极输出线与单片机连接；面板上有数值显示器和状态显示器。测试时，抽取待测量者的血液，将抽取的血液涂在血糖计中的试纸上，利用血液中的葡萄糖与血糖计中试纸上的葡萄糖化酶发生作用，即利用葡萄糖氧化酶膜技术，发生作用的试纸在血糖计的电极上，即由铂和氯化银--银组成的电极上产生电流，所产生的电流由血糖计内的单片机计算后，转换成数字信号，由液晶显示器显示出来，该显示出来的数字就是测量者血液中的血糖浓度。如要测量一组完整的数据，一般需要在一天内测量8次，每测量一次就要抽一次血，即需要抽取病人8次血液才能完成，病人感染机会增加，同时给病人带来很大痛苦。
本发明的目的是要提供一种病人无痛苦、不需要抽取病人血液即可测量病人血液中血糖浓度的无创血糖测量仪。
实现本发明目的的第一种结构形式有一探头，探头与气泵连接，探头的输出导线及气泵的控制线与血糖计内单片机连接。
探头的中心有通孔，通孔内壁的前端有葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶后部的内壁上镶有氧电极；探头的后部有与气泵连接的接口。
氧电极由铂和氯化钾--银组成。
实现本发明目的的第二种结构形式有一红外激光，红外激光与红外激光电源连接，在红外激光的光路上有光栅；光栅后有分光镜，分光镜将光路分为两束红外光束，一束通过检测者手指到达斩波器，另一束通过反光镜到达叁考池，叁考池输出至斩波器，斩波器后有红外接收器，红外接收器将接收到的红外光束转换成电流信号送到微处理机，有一数据库与微处理机连接，微处理机与数据库共同对红外光束的电流信号进行处理，微处理机有五路输出控制信号，分别控制红外激光器电源、光栅、叁考池、斩波器、打印机；一路显示信号，用于显示结果。
所述的红外激光电源能控制红外激光发射的间隔频率。
所述的光栅有一电机，电机上连接光栅圆盘，光栅圆盘上有光栅条，光栅条是表面经激光刻制的、约200条同圆排列的光栅，光栅圆盘由微处理机控制旋转。
所述的叁考池内装葡萄糖液，其厚度变化可调，使其厚度与计算出浓度相当。
所述的斩波器有一电机，电机上连接一叶片，叶片为一受控旋转的栅门，交替地选择两束红外光束射入，通过斩波器的红外光束，被红外接收器接收。
由于采用了上述第一种结构形式，测量血液中血糖浓度者，只需将手指的指腹表面紧贴在血糖测量仪的探头上，在探头的内壁的前端有葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶后部的内壁上有氧电极；还此时单片机发出指令控制气泵减压，探头将手指紧紧的吸附在探头上，这时从人体内部有组织液渗出，此组织液中的成份几乎和血管中的血液成份一致，一定量的组织液与探头内壁的葡萄糖氧化酶及高分子化合物共同作用，形成以葡萄糖浓度为基础的瞬时值电流，瞬时电流通过氧电极传给血糖计内的单片机，单片机处理后以液晶显示数值和声音报数，同时显示各种执行、输出状态，可以判每次命令的正确与否，达到了本发明的目的。
由于采用了上述第二种结构形式，打开电源，红外激光在激光电源的控制下发出红外光束，红外光束直接进入光栅，在光栅的作用下形成更窄的入射束，光栅的改变由微机控制并与红外波长的改变相关联，经分光镜的作用分为两束红外光束，一束经反光镜作用进入厚变可调节的叁考池进入斩波器，另一束通过测量者的手指到达斩波器，两束红外光束同时到达斩波器，斩波器的受控旋转的栅门，交替地选择两束红外光束射入，被选择的红外光束最后到达红外接收器，红外接收器将红外光束转换成电流信号送入微处理机，经数据库的共同作用，进行数字计算，最后将血糖浓度结果在显示器中显示出来，同时打印机打印出结果，达到了本发明的目的。
采用上述方案的优点是(1)解决了检查血糖抽血时对人体的损伤；(2)减低了感染机率；(3)准确率提高、时间缩短；(4)为家庭检查血糖提供了方便；(5)为手术病人的手术成功率及伤口愈合提供了可靠的办法；(6)大大降低了检查成本；(7)减少了试剂对环境的污染。
上述方案的临床价值(1)解决了目前血糖动态监护，一天抽8次血的弊端；(2)解决了手术中无法监测应激血糖的水平；(3)解决了实时动态的血糖浓度困难(1秒钟即出结果)；(4)为糖尿病人诊断提供了极其重要的手段，通过它，用24小时监护的方式，以确定胰岛素依赖型和非胰岛素依赖型两种病因；生理性还是病理生血糖；应激型还是内分泌紊乱型；(5)指导临床用药，为医生提供了用药效果的评价；(6)在手术中能为麻醉师、手术师提供了血糖应激的参数，能过它了解病人内分泌情况及评估伤口愈合情况；(7)对于糖尿病酮症酸中毒和昏迷的病人，抢救提供了极其重要的手段，节约了大量的时间；(8)对有关血糖病所需要的持续监护，提高了诊断力。
下面根据附图结合实施例作详细说明。
图1为本发明第一种结构形式的方框图。
图2为本发明第一种结构形式中探头的结构图。
图3为本发明第二种结构形式的方框图。
图4为本发明第二种结构形式中斩波器叶片图。
图5为本发明第二种结构形式中光栅圆盘图。
图6为本发明第二种结构形式的详细电路图。
实施例1图1、2中，将探头1紧贴在受检者干燥手指的指腹表面，探头1中心有通孔，探头1的后部通过管道与气泵2连接，在探头1的内壁前端贴有(或涂有)葡萄糖氧化酶5；葡萄糖氧化酶5后有塑料透气膜8，塑料透气膜8后部的内壁上镶有氧电极6，氧电极6由铂11和氯化钾13--银12组成，此时血糖计(血糖计为市售的公知产品)中的单片机7发出指令控制气泵2减压，探头1将手指紧紧的吸附在探头1上，经过一段时间后，人体内部有组织液从探头1吸附处渗出，此组织液中的成份几乎和血管中的血液成份一致，一定量的组织液与贴在(或涂在)探头1内壁的葡萄糖氧化酶5及高分子化合物与氧电极6共同作用，形成以葡萄糖浓度为基础的瞬时值电流，该瞬时值电流通过氧电极6传送给血糖计中的单片机7，单片机7处理后，血糖计的液晶数值显示3器显示数值和声音报数，同时状态显示4器显示各种执行、输出状态，可以判每次命令的正确与否。
实施例2图3、4、5、6中，有一红外激光14，红外激光14受红外激光电源15控制，红外激光电源15能控制红外激光14的发射间隔频率。
在红外激光14的光路上有光栅16，光栅16有一电机，电机受微处理机24控制，微处理机24控制电机的旋转位置及正、反方向，电机上连接光栅圆盘，光栅圆盘上贴有光栅条，光栅条是表面经激光刻制的、约200条同圆排列的光栅，光栅16后有分光镜17，经光栅16的作用，形成波长更窄的入射点。
经分光镜17的作用分出两束红外光束，一束通过检测者手指19到达斩波器20，该束红外光束对红细胞特定波长敏感，另一束通过反光镜18到达叁考池21，该束红外光束对葡萄糖的特定波长敏感，二束红外光束对其它波长仅有很小的吸光度。
叁考池21输出至斩波器20，叁考池21内装葡萄糖液，其厚度变化可调，使其厚度与计算出浓度相当。
斩波器20有一电机，电机受微处理机24控制，微处理机24控制电机的旋转方向及转速，电机上连接一叶片，叶片为一受控旋转的栅门，交替地选择两束红外光束射入，通过斩波器20的红外光束，被红外接收器22接收，红外接收器22将接收到的红外光束转换成电流送到微处理机24。
微处理机24外有一数据库23与微处理机24连接，支持微处理机24，微处理机24将手指19来的由红外光束转换成的电流信号进行处理，得出不同波长约200纳米带宽，为复合叠加光谱，此时微处理机24运用数据库23，进行最小二乘方拟合运算，把葡萄糖和血液混合体作为二种独立试剂加以处理，从而计算出浓度、得出结果，再由微处理机24控制叁考池21和厚度变化，使叁考池21内葡萄糖液厚度与计算出浓度相当，微处理机24再用相减示差法来检验结果，结果正常即正常生理下在某一特定波长下，由大量实验经验总结而上，对于血液混和体透过度很小，而葡萄糖却很大，和血液混和体透过度很大，而葡萄糖较小，此时计算结果相当，微处理机24停止搜索，确认当前值；结果偏差可能由于病理原由改变或注射其它药品造成干扰，计算机结合数据库特征，重新搜索特定波长，重新运用阵列法来计算一次多元式，排除干扰。
微处理机24将结果输出，输出有五路控制信号，分别控制红外激光电源15、光栅16、叁考池21、斩波器20、打印机26；一路显示信号，控制显示器25用于显示结果。
红外激光14测定人体血糖的可行性，基本原理是朗伯-比尔定律，吸光度与溶液浓度及液层厚变成正比关系，数学处理模式是最小二乘方曲线拟合。在实际使用过程中，把血液作为溶剂，血液中肌酐、白蛋白、胆红素、氨及各种电解质等，同血红蛋白的共同叠加光谱看成一种物质所形成的光谱，把葡萄糖的光谱作为同以上光谱的叠加，用最小二乘方曲线拟合，但由于在人体中，各种不同的生理、病理变化，血液中可能某成分较往常显著升高，或注射各种试剂，微处理机24在分析上述数据时，须得到数据库23的支持，才能完成数据的处理工作。
权利要求
1.一种无创血糖测量仪，包括血糖计，其特征是有一探头，探头与气泵连接，探头的输出导线及气泵的控制线与血糖计内单片机连接。
2.根据权要求1所述的无创血糖测定仪，其特征是探头的中心有通孔，通孔内壁的前端有葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶后部的内壁上镶有氧电极；探头的后部有与气泵连接的接口。
3.根据权利要求2所述的无创血糖测定仪，其特征是所述的氧电极由铂和氯化钾--银组成。
4.一种无创血糖测量仪，其特征是有一红外激光，红外激光与红外激光电源连接，在红外激光的光路上有光栅；光栅后有分光镜，分光镜将光路分为两束红外光束，一束通过检测者手指到达斩波器，另一束通过反光镜到达叁考池，叁考池输出至斩波器，斩波器后有红外接收器，红外接收器将接收到的红外光束转换成电流信号送到微处理机，有一数据库与微处理机连接，微处理机与数据库共同对红外光束的电流信号进行处理，微处理机有五路输出控制信号，分别控制红外激光器电源、光栅、叁考池、斩波器、打印机；一路显示信号，用于显示结果。
5.根据权利要求4所述的无创血糖测量仪，其特征是所述的红外激光电源能控制红外激光发射的间隔频率；所述的光栅有一电机，电机上连接光栅圆盘，光栅圆盘上有光栅条，光栅条是表面经激光刻制的、约200条同圆排列的光栅，光栅圆盘由微处理机控制旋转；所述的叁考池内装葡萄糖液，其厚度变化可调，使其厚度与计算出浓度相当；所述的斩波器有一电机，电机上连接一叶片，叶片为一受控旋转的栅门，交替地选择两束红外光束射入，通过斩波器的红外光束，被红外接收器接收。
全文摘要
无创血糖测量仪,属血糖测量仪。实现无创伤血糖测量有两种结构:(一)在现有血糖计连接一探头,探头内有氧电极、葡萄糖化酶,探头与气泵连接,将探头紧贴检测者手指,手指上渗出的组织液与葡萄糖化酶作用,血糖计即测得血糖浓度;(二)有一受控的激光器,红外光束经光栅、分光镜分成二束光,一束经手指到达斩波器,一束以参考池到达斩波器,斩波器分别将两束光送至红外接收器,红外接收器将信号送至微处理机,微处理机结合数据库进行运算,显示器显示测量结果。
文档编号A61B5/145GK1204496SQ98111360
公开日1999年1月13日 申请日期1998年6月9日 优先权日1998年6月9日
发明者赵建淮 申请人:徐州医学院