无创血糖检测方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗检测领域，具体涉及一种无创血糖检测方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，人们的生活水平逐步提升，但是随之而来的还有一些疾病，目前而言，糖尿病已经成为现代社会危害人类健康的主要疾病之一。血糖的过高或过低，不仅影响患者的新陈代谢，还有一些并发症，像心血管疾病和神经病变，这些对于患者的身体健康有着很大的威胁。根据世界卫生组织的报告，到2025年全世界将会有3亿糖尿病患者，其中中国的糖尿病患者也将会有很大一部分。近年来，糖尿病的患者不仅存在于一些老年人当中，对于一些年轻人，也开始出现糖尿病病症。糖尿病是一种慢性疾病，很难通过一次性的治疗达到很好的效果，所以糖尿病患者需要实时准确的了解自己的血糖水平。
[0003]但是目前对于血糖检测的方法，在医院或者患者自己在家中，都是采用有创的血糖检测方法，即直接抽取患者血液，根据电化学的方法检测患者的血糖水平。这种检测方法对患者造成一定的生理痛苦，而且反复抽血容易造成感染。进一步，电化学反应试纸价格昂贵，对于糖尿病患者而言，也是一种较大的经济负担。无创血糖检测可消除患者检测的痛苦，可频繁检测，改善患者生活质量。
[0004]目前，存在许多无创血糖检测方法，其中基于光的对人体血液中葡萄糖浓度的检测方法被广泛应用于无创血糖检测的研究中。然而血液中除了葡萄糖还存在许多其他成分，限制了血糖检测的精度。如何提高血糖检测的精度成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本申请提供一种无创血糖检测方法、装置及系统，以提高对血糖浓度检测的精度和准确度。
[0006]根据第一方面，一种实施例中提供一种无创血糖检测方法，包括:
[0007]获取脉搏波信号，脉搏波信号承载着待测样本血糖浓度信息；采用第一检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度的初始检测值；采用第二检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度所属的检测区间；判断检测值是否属于检测区间，如果初始检测值在检测区间内，则该初始检测值则为脉搏波信号中承载的血糖浓度值。
[0008]根据第二方面，一种实施例中提供一种无创血糖检测装置，包括:
[0009]信号获取模块，用于获取脉搏波信号，脉搏波信号承载着待测样本血糖浓度信息；初始检测模块，用于采用第一检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度的初始检测值；区间检测模块，用于采用第二检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度所属的检测区间；判断模块，用于判断检测值是否属于检测区间，如果初始检测值在检测区间内，则该初始检测值则为脉搏波信号中承载的血糖浓度值。
[0010]根据第三方面，一种实施例中提供一种无创血糖检测系统，包括:
[0011]信号采集器，用于采集并输出脉搏波信号；与信号采集器连接的上述无创血糖检测装置。
[0012]依据上述实施例的无创血糖检测方法，由于采用第二检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度所属的检测区间，并判断第一检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度的初始检测值是否属于检测区间，当初始检测值在所述检测区间内时，则该初始检测值为血糖浓度值，通过对初始检测值所属区间进行判断，能够有效地减小其它成分对血糖浓度造成的干扰，提高了血糖浓度检测的精度和准确度。
【附图说明】
[0013]图1为本实施例公开的一种无创血糖检测系统结构示意图；
[0014]图2为本实施例公开的无创血糖检测装置结构示意图；
[0015]图3为本实施例公开的一种无创血糖检测方法流程图；
[0016]图4为本实施例公开的脉搏波信号一种波形示意图；
[0017]图5为本实施例脉搏波信号特征值提取的一种方法流程图；
[0018]图6为本实施例脉搏波信号小波变换的一种不意图；
[0019]图7为本实施例血糖浓度检测的一种示例流程图；
[0020]图8为本实施例血糖浓度检测效果示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0022]请参考图1，为本实施例公开的一种无创血糖检测系统，包括:信号采集器I和无创血糖检测装置2，其中:信号采集器I用于对待测者进行采集并输出脉搏波信号。无创血糖检测装置2与信号采集器I连接，用于对信号采集器I输出的脉搏波信号进行检测，以得到待测者的血糖浓度。
[0023]在优选的实施例中，在信号采集器I和无创血糖检测装置2之间还可以连接有前端信号处理电路2，前端信号处理电路2用于对信号采集器I采集输出的脉搏波信号进行前置处理。例如对信号采集器I输出的信号进行转换、前置放大和滤波等，当然，前端信号处理电路2还可以为信号采集器I提供电源。具体地，在对脉搏波信号进行滤波时，能够去除脉搏波信号中的噪声和直流分量，留下所需的交流分量；对脉搏波信号进行放大和模数转换，作为例子，可以采用12位ADC进行采样，采样频率例如可以是ΙΚΗζ，以得到脉搏波信号的数字信号，并将该数字信号发送给无创血糖检测装置2进行后续的处理。
[0024]在具体实施例中，脉搏波信号可以为光电容积脉搏波信号，也可以为生物阻抗信号或压力传感信号。在本实施例中，脉搏波信号优选为光电容积脉搏波信号(photoplethysmograph, PPG)。信号采集器I包括:检测位和位于检测位两端的光源11和光敏元件12，其中，检测位用于提供血糖浓度检测的场所，例如可以用于放置人体手指指尖、耳垂或者手腕等人体毛细血管密集的人体组织；光源11用于向检测位发送至少包括近红外光的光信号，作为优选的实施例，光源11可以包括800nm-1100nm波段内多个近红外发光管，近红外发光管峰值波长偏差为±10nm，辐射功率大于3mW ;光敏元件12用于接收经过检测位后的光信号，并转化为电信号输出，在具体实施例中，可以对光敏元件12所接收的波段进行设置，以使光敏元件12接收的光信号波段为近红外光波段，具体地，光敏接收管峰值波长偏差为±10nm，感光电流大于10uA，光敏接收管12接收的峰值波长偏差小于土 10nm。需要说明的是，在优选的实施例中，当对光敏元件12所接收的波段进行设置后，光源11可以包含其它波段的光信号，但需要满足光源11所发送的光信号至少包括近红外光。
[0025]本实施例的改进之处还在于无创血糖检测装置2，请参考图2，为本实施例公开的无创血糖检测装置结构示意图，该无创血糖检测装置包括:信号获取模块21、初始检测模块22、区间检测模块23和判断模块24，其中:
[0026]信号获取模块21用于获取脉搏波信号，所述脉搏波信号承载着待测样本血糖浓度信息；初始检测模块22用于采用第一检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度的初始检测值；区间检测模块23用于采用第二检测检测获取的脉搏波信号得到血糖浓度所属的检测区间；判断模块24用于判断检测值是否属于检测区间，如果所述初始检测值在所述检测区间内，则该初始检测值则为所述脉搏波信号中承载的血糖浓度值。
[0027]在优选的实施例中，该无创血糖检测装置还包括:特征值提取模块25，其用于提取所获取的脉搏波信号的特征值。初始检测模块用于检测提取的特征值得到血糖浓度的初始检测值；区间检测模块用于检测提取的特征值得到血糖浓度的检测区间。
[0028]请参考图3，基于上述无创血糖检测装置，本实施例还公开了一种无创血糖检测方法，为该无创血糖检测方法包括如下步骤:
[0029]步骤100，脉搏波信号获取。所称脉搏波信号承载着待测样本血糖浓度信息。本实施例中，脉搏波信号优选为光电容积脉搏波信号(photoplethysmograph，PPG)。葡萄糖分子式含有多个0-H、C-H化学键，在800nm-1100nm波段存在吸收峰值和吸收峰谷，吸收峰值波长作为关键波长，该波长是血糖对近红外光吸收的峰值