葡萄糖吸 收波谱，信息互补，然后经阵列信号处理，得出比单一频率微波发射天线阵列更精确的血糖 值，同时，工作也会比单一频率微波发射天线阵列稳定。
[0024] 如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述信号处理单元3根据所述微波接收模 块12接收的微波信号获取微波信号的振幅和相位偏移。所述信号处理单元3根据获取的 微波信号振幅和相位偏移与血糖的对应关系确定待测区域的血糖值。由于微波信号的振幅 和相位偏移与血糖具有对应关系，通过实时大量数据的测量，建立微波信号的振幅和相位 偏移与血糖的对应曲线图，通过曲线图的对应关系，根据实时测量值获取其对应的血糖值。 [00巧]如图1所示，本发明的优选实施方式是：还包括设置在所述微波探测单元2上的工 作状态检测传感器23。为了考虑微波探测单元工作期间的响应和溫度变化的漂移等因素造 成的测量精度的变化，在采用恒流电路稳定微波波源的基础上，在微波探测单元上设有工 作状态检测传感器23,对溫度、样本变异等造成的工作状态漂移进行控制，对工作状态进行 校准、监控补偿，使传感器稳定地工作。阵列每次测量的时间是5s左右，监控时测量的间隔 时间可W进行设定。所述信号处理单元3还包括校正模块41，所述校正模块根据所述工作 状态检测传感器传感23的信息进行校正。
[0026] 如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述微波探测单元2间隔采集待测区域不 同频率的微波回波信号，通过间隔采集待测区域不同频率的微波回波信号，完成多次对待 巧帳域的血糖吸收信息的采集，通过获取其平均值得到待测区域的血糖值，运样更加准确。
[0027]如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述微波发射天线21为微波发射天线阵 列，所述微波接收天线22为微波接收天线阵列，所述微波发射天线阵列中的单个微波发射 天线和所述微波接收天线阵列中的单个微波接收天线依次间隔设置。通过单个微波发射天 线和单个微波接收天线的依次间隔设置，能更加方便地获取回波信号。
[0028] 具体实施过程如下： 本发明的优选实施方式是：所述信号处理单元根据所述微波接收模块接收的微波信 号获取待测血液的介电特性值，然后根据待测血液的介电特性值得到待测血液的血糖测量 值。无创血糖仪的测量过程中采用的是同轴探头测量，其介电常数测量原理的等效电路如 图2所示。
[0029] 如图2所示，句为开端处同轴线内消逝模电储能，Ce为同轴电路初始储能， a'雌s':i是开端处扩散在外部被测介质中的杂散电容，表示与电路有关的输出率，吗表 示介电特性值，则图2的线性双电容模型可表示为：
其中：昭表示介电特性值，，戚是角频率， 表示反射系数， ;:诗氏表示反射弧度。
[0030] 所述信号处理单元3采用混合专家算法和Madaline线性神经网整合的方法来处 理微波接收天线的信号。
[003。Madaline线性网络接收M犯传递的人体正常范围之间的数据信息和GG，根据血糖 检测模型、检测精度，按介电特性值W进行线性逼近，计算出相应精度的血糖浓度值A。即 ji二purdi?泌(OGiV午封) 其中权重WW及参数b是W网络最小误差平方和为基准进行收敛运算得到，具体是将 取得的若干不同血糖浓度的GG作为网络的输入，将同一时间相应的用血样浓度的精确血 糖值作为输出进行逐次迭代优化权重W、b直到收敛可得。
[0032] 如图1、图3所示，由于血糖与人本身的一些身体因素有关，为了获取更精确的血 糖值，需要对一些因素进行校正。为了从波谱中提取相应的血糖浓度信息，取得足够高的信 噪比，W便从波谱中辨别出微弱的葡萄糖吸收信号，采用测量精度和非线性都比较好的由 混合专家算法（Mix化reofExpert,M0E)和Madaline线性神经网整合的方法来处理阵列 信号。
[0033] 混合专家算法可W准确地提取比较全面的血糖波谱信息，用Madaline线性神经 网线性逼近方法，处理高精度血糖浓度值的标定和显示。其算法具体如下： 设定输入参数为而=的&'，气，嘴'，貸，四个元素％，3!，哨，分别为身体参数，嘴表示性 另1]，其中，男用1表示，女为〇表示巧,表示人体校正因子；嘴.表示运动量校正因子；卓表 示仪器校正因子。内置的四个元素听自e根据检测模型中的各种影响因子进行初始 化。可W消除各通道波长内血糖的波谱的重叠W及除血糖W外的其他因素的干扰，如根据 年龄、身高、体重等因素修正个体的差异，能够尽可能使血糖信息准确。
[0034] 每一个校正参数GG；是m次测试输入参数馬的线性求和再加上常数项吗:，即：
准确的血糖波吸收参数GG的输出是由n个传感器测得校正参数GGi的求和，同时每个 变量有一个对应的介电特性值雌，其关系如下： 介电特性值谭与参数為.有关，其表达式为：
[0035] 本发明的技术效果是：构建一种基于微波的血糖测量系统，包括微波收发单元1、 微波探测单元2、信号处理单元3、输出单元4,所述微波收发单元1包括微波发生模块11、 微波接收模块12,所述微波探测单元2连接所述微波发生模块11和所述微波接收模块12， 所述微波发生模块11经所述微波探测单元2对待测血液发生微波信号，所述微波探测单 元2接收微波信号后传送到所述微波接收模块12接收。所述微波发生模块11发生频率为 IGHz至lOOGHz，所述信号处理单元3根据所述微波接收模块12接收的微波信号进行信号 转换处理，所述输出单元4根据所述信号处理单元3的处理输出血糖测量值。本发明的基于 微波的血糖测量系统，收集微波波谱信息，根据波谱数据得到相应的血糖值。测量过程中， 采用。运种方法多频率微波天线阵列，所述多频率微波天线阵列发生不同频率的微波，使微 波无创血糖检测过程中，减少外部因素的影响，得到不同频率下的血糖测量值，设备测量的 精度和稳定性得到了改善。
[0036]W上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于运些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种基于微波的血糖测量系统，其特征在于，包括微波收发单元、微波探测单元、信 号处理单元、输出单元，所述微波收发单元包括微波发生模块、微波接收模块，所述微波探 测单元连接所述微波发生模块和所述微波接收模块，所述微波发生模块经所述微波探测单 元对待测血液发生微波信号，所述微波探测单元接收微波信号后传送到所述微波接收模块 接收，所述微波发生模块发生频率为1GHZ至100GHz，所述信号处理单元根据所述微波接收 模块接收的微波信号进行信号转换处理，所述输出单元根据所述信号处理单元的处理输出 血糖测量值。2. 根据权利要求1所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述微波探测单元为 微波收发天线、同轴电缆、波导传输线中任意一种。3. 根据权利要求2所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述微波发生天线为 多频率微波天线阵列，所述多频率微波天线阵列发生不同频率的微波。4. 根据权利要求1所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述信号处理单元根 据所述微波接收模块接收的微波信号获取介电特性值，根据该介电特性值得到血糖测量 值。5. 根据权利要求1所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述信号处理单元根 据所述微波接收模块接收的微波信号获取微波信号的振幅和相位偏移。6. 根据权利要求5所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述信号处理单元根 据获取的微波信号振幅和相位偏移与血糖的对应关系确定待测血液的血糖值。7. 根据权利要求1所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，还包括设置在所述微 波探测单元上的工作状态检测传感器。8. 根据权利要求7所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，还包括校正模块，所述 校正模块根据所述工作状态检测传感器传感的信息进行校正。9. 根据权利要求1所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述微波探测单元间 隔多次采集待测血液不同频率的血糖吸收信息。10. 根据权利要求2所述基于微波的血糖测量系统，其特征在于，所述微波收发天线包 括微波发生天线和微波接收天线，所述微波发生天线为微波发射天线阵列，所述微波接收 天线为微波接收天线阵列，所述微波发生天线阵列中的单个微波发射天线和所述微波接收 天线阵列中的单个微波接收天线依次间隔设置。
【专利摘要】本发明涉及一种基于微波的血糖测量系统，收集微波波谱信息，根据波谱数据得到相应的血糖值。测量过程中，采用多频率微波天线阵列，所述多频率微波天线阵列发生不同频率的微波，使微波无创血糖检测过程中，减少外部因素的影响，得到不同频率下的血糖测量值，设备测量的精度和稳定性得到了改善。
【IPC分类】A61B5/145
【公开号】CN105342627
【申请号】CN201510248087
【发明人】张在阳
【申请人】深圳市一体太糖科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年5月15日