CN102065765B - 用于体内物质非介入测量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开了用于体内物质非介入测量的系统和方法。这些实施例测量体内一种物质(例如葡萄糖)的浓度。所述实施例测量身体在第一波长带中吸收或发射的红外(IR)辐射的第一量，并测量身体在第二波长带中吸收或发射的IR辐射的第二量。还测量身体表面处的温度以及环境温度。根据这四个测量值计算出一个归一化比例参数，并通过使用一个实验导出的查寻表格将该归一化比例参数与该身体表面温度及该环境温度进行相关联，来计算出身体内的物质浓度。还公开了用于创建该实验导出的查寻表格的方法。

Description

用于体内物质非介入测量的系统和方法
技术领域
本发明涉及对体内(例如人体内)的某种物质(例如葡萄糖)进行测量的设备和方法。
背景技术
已有若干专利教导了用于非介入地测量血流中物质(例如葡萄糖)的浓度的方法。这些实例包括美国专利No.5,313,941、No.5,370,114、No.5,515,847、No.5,601,079、No.5,615,672、No.5,666,956、No.6,949,070、No.6,998,247以及No.7,183,102。但是，在这些专利公开的方法中均未充分考虑到测量点处的身体表面温度和环境温度。而这两个参数都会影响到在中至远红外光谱中的物质浓度测量的精度。
发明内容
在此公开的几个优选实施例中具备一些特征，但没有哪一个特征能独自实现这些特征共期的品性。现将以不限制随后权利要求所表述实施例范围的方式来简要讨论这些实施例的更显著的特点。
本发明的一个实施例是一种用于测量体内的一种物质浓度的方法。该方法包括以下步骤：测量身体在第一波长带中吸收或发射的红外(IR)辐射的第一量；以及测量身体在第二波长带中吸收或发射的IR辐射的第二量。本方法还包括以下步骤：测量身体的表面处的温度；以及测量环境温度。本方法还包括以下步骤：根据该第一量、该第二量、该身体表面温度以及该环境温度来计算一个归一化比例参数；以及通过使用一个实验导出的查寻表格把该归一化比例参数与该身体表面温度及该环境温度相关联，来计算该体内物质的浓度。
本发明的另一实施例是一种用于测量体内的一种物质浓度的系统。该系统包括：红外(IR)检测器；及至少包括第一滤波器和第二滤波器的滤波器组件，用于对发送至该IR检测器的IR辐射进行滤波。该第一滤波器仅用于发送身体在第一波长带中吸收或发射的第一量的IR辐射。该第二滤波器仅用于发送身体在第二波长带中吸收或发射的第二量的IR辐射。
本发明的另一实施例是一种用于通过对一群体的一系列测量来创建一个实验导出的查寻表格的方法。该方法包括以下步骤：a)直接测量该群体的每一成员身体内的一种物质的浓度；b)针对该群体的每一成员，测量其身体在第一波长带中吸收或发射的红外(IR)辐射的第一量；以及c)针对该群体的每一成员，测量其身体在第二波长带中吸收或发射的IR辐射的第二量。在步骤d)和e)中，分别与步骤b)和c)同时地测量被测身体的表面温度和环境温度。该方法还包括以下步骤：f)根据该第一量、该第二量、该身体表面温度和该环境温度来计算一个归一化比例参数。在步骤g)中，在多个环境温度下针对多个物质浓度来重复步骤a)至f)。在步骤h)中，通过在每一环境温度下针对每一物质浓度来绘制针对该群体的每一成员的其身体表面温度、该环境温度、以及该归一化比例参数来创建该实验导出的查寻表格。
附图说明
现将以重在突出有益特征的方式来详细讨论本发明公开的优选实施例。这些实施例描述了附图所示公开内容的新颖性和非显而易见性，这些附图只用于示例性目的。这些附图包括如下内容，其中相同的数字表示相同的部件：
图1是由一个假想身体在一个给定频谱上发射和吸收的红外(IR)辐射的曲线图；
图2是由一个假想身体和一个黑体在一个给定频谱上发射和吸收的远红外(FIR)辐射曲线图；
图3是根据本发明实施例的一个实验导出的查寻表格的概念性透视图，该表格具有身体表面温度轴、环境温度轴和归一化比例参数轴；
图4是用于测量体内一种物质浓度的本发明系统的一个实施例的示意图；
图5是用于测量体内一种物质浓度的本发明系统的另一实施例的示意图；
图6是用于图4和图5的系统的控制电子装置的示意图；
图7是用于测量体内一种物质浓度的本发明方法的一个实施例的流程图；以及
图8是用于构造一个实验导出的查寻表格的本发明方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
本发明系统和方法的实施例被配置用于确定体内的一种物质的浓度。在某些实施例中，被测物质可以是血流中的葡萄糖。然而本领域普通技术人员将理解到，本发明的系统和方法可被用于测量其它物质(例如胆固醇)的浓度。本发明的系统和方法优势在于其非介入性，因此避免了刺穿皮肤的不适。
为了确定物质的浓度，本发明的实施例测量身体以不同波长发射和/或吸收的红外(IR)辐射，并且对照一个黑体发射和/或吸收的IR辐射来归一化这些测量值。本发明的实施例还在进行IR辐射测量的同时，测量环境温度和身体表面温度。由于环境温度和身体表面温度影响着在周围环境和被测表面之间的热传输的平衡，并且也影响了由该表面吸收或发射该IR辐射的几率，因而该环境温度和身体表面温度影响IR辐射测量的精度。
在某些实施例中，除身体表面温度之外，还可以测量内部体温，或以该内部体温代替该身体表面温度。在本发明的公开内容和权利要求中，术语″身体表面温度″用来广义地包括身体表面温度和内部体温的之一或二者。
在本发明的实施例中，归一化IR辐射测量的一个比值产生一个归一化比例参数。利用该归一化比例参数以及该身体表面温度的和该环境温度的测量值，本发明的系统和方法通过参考一个实验导出的查寻表格而得出在该身体内的物质浓度。下面将进一步详细讨论该实验导出的查寻表格、以及用于创建这种表格的示例方法。
所有的身体及所有的物质都吸收和发射IR辐射。在一个给定波长处被吸收和发射的IR辐射的幅度将根据身体的温度和环境温度的不同而改变。图1示出针对一个假想身体的IR发射频谱的示例曲线，其中的环境温度TA等于x而体温TB等于y。如图所示，在由曲线22中的峰值20表示的某些波长处，身体更容易吸收和发射IR辐射。
某些物质在远红外(FIR)的环境中的IR吸收/发射尤其有特点。葡萄糖就是这种物质的一个示例。因此，为了测量体内例如葡萄糖之类的物质的浓度，测量由身体发射的这种FIR辐射是有利的。使用在此处的术语″远红外″以及缩写FIR表示波长大于或等于约7微米的IR辐射。
本发明的系统及方法的实施例测量由身体以不同波长带吸收或发射的FIR辐射。将第一波长带(或几个第一波长带)选择为位于已知该物质在其中具有显著的FIR吸收/发射特性的一个(或几个)频带中。将第二波长带选择为身体的整个FIR吸收/发射频谱。在一个可选实施例中，将第二波长带(或几个第二波长带)选择为位于已知该物质在其中没有FIR吸收/发射特性或仅有可以忽略的FIR吸收/发射特性的一个(或几个)频带中。在归一化每一个测量值之后，如下面详细讨论的那样，其比值可用于确定体内该物质的浓度。
在本发明的实施例中，对照一个黑体来归一化该FIR测量值。如本领域普通技术人员将理解的那样，黑体是以理论放射率1来吸收和发射辐射的物体。图2示出了针对假想身体(实曲线24)和针对黑体(虚曲线26)的FIR吸收/发射频谱的示例曲线图。该身体和该黑体的环境温度TA相同。类似地，对于该身体和该黑体，身体/黑体温度TB相同。虚线画出的垂直线表示第一波长带27，已知将被测量其浓度的这种物质在该第一波长带27中具有FIR吸收/发射峰值29。例如，对葡萄糖来说，所选择的频带27可以在9.3微米和9.9微米之间。
在本发明方法的一个实施例中，测量由该身体在第一波长带中吸收/发射的FIR辐射，然后对照该黑体在该第一波长带中的FIR辐射而归一化该测量值。随后测量由该身体在整个FIR频谱上吸收/发射的FIR辐射，并对照该黑体在该整个FIR频谱上的FIR辐射而归一化该测量值。与第一和第二FIR的测量同时进行身体表面温度和环境温度的测量。第一和第二归一化的测量值的比值产生一个归一化比例参数。将体内的该物质的浓度与该归一化比例参数、该身体表面温度和该环境温度相关联。在某些实施例中，可在进行相关的步骤中对归一化比例参数进行例如自然对数(ln)之类的对数运算。在本发明的实施例中，相关步骤包括参考一个实验导出的查寻表格。
根据本发明系统和方法的实施例，可以通过对具有统计代表性的群体(以下称″群组″)进行一系列测量来构成一个实验导出的查寻表格。针对该群组每一成员所取的测量值包括：按照传统介入方法测量的相关物质(例如葡萄糖)的浓度、身体在第一波长带中吸收或发射的FIR辐射的第一量、身体在第二波长带中吸收或发射的FIR辐射的第二量、身体的表面温度、及环境温度。将第一波长带(可以包括多个频带)选择为位于已知该物质在其中具有显著的FIR吸收/发射特性的频带中。在一个实施例中，第二波长带被选择为该身体的整个FIR吸收/发射频谱。在一个可选实施例中，将第二波长带(或几个第二波长带)选择为位于已知该物质在其中没有FIR吸收/发射特性或仅有可以忽略的FIR吸收/发射特性的一个(或几个)频带中。以各种环境温度及针对各种物质浓度来重复上述测量处理过程。
对照相同温度下的黑体来归一化该第一和第二FIR辐射测量值。然后通过对该群组的全部成员相互对照地绘制三个被测参数来创建该查寻表格。这三个参数是：身体表面温度、环境温度、以及第一归一化FIR测量值与第二归一化FIR测量值的比值(在此称之为归一化比例参数)。在某些实施例中，可对照身体表面温度及环境温度绘制该归一化比例参数的对数(例如自然对数(ln))的曲线。如果该群体规模足够大，则能够创建一个精确的参考表，该参考表使得能够仅用FIR吸收/发射、环境温度和身体表面温度的非介入测量就容易地确定体内的物质浓度。
图3示出了实验导出的查寻表格28的构思实施例。在图示的实施例中，表格28包括三个轴：身体表面温度30、环境温度32及归一化比例参数34。为了确定体内给定物质的浓度，从身体提取对应于这三个轴的三个测量值。如图3所示，表格28中的三个测量值的交叉点36给出了该物质浓度。
在其它的可选实施例中，查寻表格可以包括包含多个数据点的数据库。图3示出的笛卡尔坐标曲线用于帮助读者直观看到身体表面温度30、环境温度32以及归一化比例参数34这三个参数之间的关系。然而本领域普通技术人员将理解到，并非本发明的全部实施例都需要包含一个以三维空间绘制的查寻表格。
本申请人并未完成对一个群体进行一系列测量来构成该实验导出的查寻表格28。期望从这些测量得出一个群体分布，该群体分布将表示出在完全相同(血流中相同的物质浓度、相同的身体表面温度、相同的环境温度)的条件下，该FIR辐射读数(readings)从一个目标到下一目标将发生何等程度的变化。如果该结果指示没有变化或变化可以忽略，则本发明系统38及其方法的实施例就可用于确定在血流中的一种物质的浓度而无需针对每一个目标进行介入测量。但是，如果该结果表示存在有实质的变化，则可能需要采用通过传统介入方法而针对每一个目标的初始测量，以便针对具体目标来校准系统38及其方法。然而有利的是，针对这种校准仅需要一两次介入测量。
图4示出了用于测量体内一种物质浓度的本发明系统38的实施例的示意图。示出的本发明系统38的实施例大致包括：IR辐射检测器40、IR滤波器组件42、加热和/或冷却设备44、以及用于测量环境温度的设备46。在本实施例中，IR检测器40测量身体表面的温度。但是，本领域普通技术人员应该理解，可以使用其它替代装置来测量该身体表面的温度。
在一个实施例中，IR检测器40是一种具有准直镜片的热电偶。但是本领域普通技术人员应该理解，该IR检测器可以包括不同类型的检测器，比如测辐射热仪。示出的系统38还包括显示器48，其用于展现例如物质浓度的信息、测量到的参数以及其它信息。在某些实施例中，该显示器48可以是液晶显示器(LCD)。
继续参考图4，该IR滤波器组件42被定位在该检测器40的前面。虽然本领域普通技术人员将理解到该IR滤波器组件42可以包括任何数目的滤波器，但在本示出的实施例中，该IR滤波器组件42包括三个滤波器50。第一个滤波器50仅发送该物质在其中展现显著的IR辐射的吸收/发射特性的光谱带。第二个滤波器50发送该物质在其中不吸收/发射IR辐射或该物质在其中吸收/发射的IR辐射可以忽略的光谱带的一部分。第三个滤波器50发送与身体温度相关的全部IR辐射。例如，该第三滤波器50可以发送在大约7微米和大约15微米之间的全部IR辐射。
在该示出的实施例中，IR滤波器组件42包括一个滤波轮(filter wheel)或驱动器52以及一个电机54。在某些实施例中，电机54可以包括一个螺线管。电机54或螺线管被配置来提供动力，用于改变该滤波器组件42相对于IR检测器40的位置。该电机54或螺线管的启动使得能在实施每一个IR辐射测量之时顺序地将各滤波器50定位在该检测器40的前面。
在图5示出的本发明系统39的一个可选实施例中，电机54和滤波器组件42被替换为多个固定位置的IR检测器56。在示出的实施例中，示出了三个IR检测器56。但是，本领域普通技术人员将会理解，可以提供任何数目的IR检测器。在图5的实施例中，每一个IR检测器56都包括其自己的IR滤波器58。例如，滤波器58可实质上类似于图4实施例中提供的相对于它们分别发送的IR辐射波长的三个滤波器50。在图5的实施例中，优势在于该检测器/滤波器组件中没有移动部件，并且可以同时地进行全部的测量。
参考图4和图5，系统38、系统39示出的实施例包括用于测量环境温度的设备46。在某些实施例中，环境温度测量设备46可以是一个热敏电阻，例如一个负温度系数(NTC)的热敏电阻。为了简化起见，在此将环境温度测量设备称为热敏电阻。但是，本领域普通技术人员将会理解，该环境温度测量设备46可以是适于测量环境温度的任何设备，例如一个热电偶。虽然在该示出的实施例中是将热敏电阻46连接到IR检测器40、56，但本领域普通技术人员将会理解，这种连接并非必要。在某些实施例中，热敏电阻46测量IR检测器40、56的外壳(未示出)的温度，该温度通常等于环境温度。
继续参考图4和图5，IR检测器40、56的输出端60、热敏电阻46的输出端62、电机54的控制输入端64、加热/冷却设备44的控制输入端66连接到电子控制装置68。图6进一步示出了电子控制装置68的细节，该电子控制装置包括处理单元70和存储器72。存储器72可以包括查寻表格28和/或其它查寻表格，用于计算由本发明系统38、39取得的测量结果。处理单元70可以包括运行软件和/或固件的中央处理单位(CPU)。处理单元70可选地包括一个或多个专用的集成电路(ASIC)。处理单元70处理来自IR检测器40、56以及热敏电阻46的信号。处理单元70还驱动显示器48显示结果信息，显示内容可以包括：物质浓度、由IR检测器40及56和/或热敏电阻46取得的测量信息、以及其它信息。在图6的实施例中，处理单元70还控制电机驱动器74，该电机驱动器进而控制电机54来改变滤波器组件42相对于IR检测器40的位置。
参考图6，示出的电子控制装置68包括用于在测量通道之间进行切换的一个或多个开关75。例如，该开关75可以在传送来自IR检测器40及56的信号的第一通道和传送来自热敏电阻46的信号的第二通道之间进行切换。处理单元70控制该开关75。
继续参考图6，示出的电子控制装置68还包括一个积分放大器77。积分放大器77将由IR检测器40、56产生的电压放大到一个可测量的值。由IR检测器40、56产生的电压是正比于该被检测身体的辐射，并且该电压可能很小。示出的电子控制装置68还包括一个比较器79。该比较器79与该积分放大器77一起，将来自IR检测器40、56的电压转换成一个时间间隔，该时间间隔与输入电压成反比且由处理单元70测量得到。
参考图4和图5，在某些实施例中，加热/冷却设备44包括：用于提供期望的加热或冷却量的珀耳帖(Peltier)元件82、驱动被加热或被冷却空气的风扇84、以及直接将被加热或被冷却空气导向身体表面的漏斗形通风管86。将热或冷空气施加到皮肤表面的操作将激励其浓度为被测目标的物质对于IR辐射的吸收或发射。例如，在被测物质是葡萄糖的情况下，对皮肤进行的冷却将激励IR辐射的吸收，而对皮肤进行的加热将激励IR辐射的发射。在另一个实施例中，环境温度的空气流将激励IR辐射的吸收或发射。在这种实施例中，加热/冷却设备44可被替换为用于驱动环境空气的一个气流设备。
图7的处理流程图示出了本发明的用于测量体内一种物质的浓度的方法的一个实施例。在步骤S700，IR辐射检测器和加热/冷却/气流设备被相对于该身体定位。在步骤S702，启动该加热/冷却/气流设备以激励物质的IR辐射的吸收/发射。在步骤S704，同时测量该IR辐射的吸收/发射、环境温度以及身体表面温度。如上述讨论的那样，重复步骤S704，以获得第一和第二波长带中的IR辐射测量数据。在步骤S706，根据IR辐射测量结果计算出归一化比例参数。在步骤S708，利用查寻表格28将该归一化比例参数与该环境温度及该身体表面温度相关联。在步骤S710，显示该物质浓度。
利用图4和图5示出的系统38、39的实施例之一，在测量IR辐射的吸收/发射的一个可选方法中，在该身体表面上的不同点进行多个测量的同时，扫描该身体表面而得到该环境温度和该身体表面温度。例如可用软件来标识该多个测量中的最期望的结果。用于选择该最期望结果的参数可以是例如可重复性、最大信号等。
图8的处理流程示出了本发明的用于构建实验导出的查寻表格28的方法的一个实施例。在步骤S800，针对该群组的每一个成员直接测量有关物质(例如葡萄糖)的物质浓度。此步骤可以包括例如根据任何已知方法从每一个成员汲取血样并测试该血样的步骤。在步骤S802，IR辐射检测器和加热/冷却/气流设备被相对于该群组每一个成员的身体定位。在步骤S804，针对该群组的每一个成员，启动该加热/冷却/气流设备以激励物质的IR辐射的吸收/发射。在步骤S806，针对该群组的每一个成员，同时测量该IR辐射的吸收/发射、环境温度以及身体表面温度。如上述讨论的那样，针对该群组的每一成员而重复步骤S806，以获得第一和第二波长带中的IR辐射测量数据。在步骤S808，针对该群组的每一成员，根据IR辐射测量结果计算归一化比例参数。在步骤S810，在不同环境温度下针对不同物质浓度来重复步骤S802、S804、S806和S808。在步骤S812，对该群组的全部成员，对照该被测血液物质浓度，以及将身体表面温度、环境温度、和归一化比例参数进行相互对照地绘制身体表面温度、环境温度、和归一化比例参数曲线。
上面的描述以完整、清晰简明和确切的方式展现了用于非介入测量体内物质浓度的本发明的系统和方法，以及实践本发明的系统和方法的方式和过程，以便使得任何本领域技术人员能够实践该系统及这些方法。但是，根据上述讨论，该系统及这些方法易于得到完全等效的改型及可替换结构。因此，该系统及这些方法不局限于公开的具体实施例。相反，该系统及这些方法将覆盖落入通常由所附权利要求表示的系统及方法的范围和精神之内的全部改进及变化结构。

Claims (24)

1.一种用于测量身体内物质浓度的方法，所述方法包括步骤：
测量所述身体在第一波长带中吸收或发射的红外辐射的第一量；
测量所述身体在第二波长带中吸收或发射的红外辐射的第二量；
测量所述身体表面处的温度；
测量环境温度；
根据所述第一量、所述第二量、所述身体表面温度和所述环境温度来计算归一化比例参数；和
通过使用一个实验导出的查寻表格将所述归一化比例参数与所述身体表面温度及所述环境温度相关联，来计算所述身体内的所述物质的浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波长带是其中所述物质发射和吸收红外辐射的一个波长带或多个波长带，并且所述第二波长带是其中所述身体发射和吸收红外辐射、远红外辐射的整个频谱。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波长带是其中所述物质发射和吸收红外辐射的一个波长带或多个波长带，并且所述第二波长带是其中所述物质不发射和吸收红外辐射、或发射和吸收可以忽略的红外辐射的一个波长带或多个波长带。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述归一化比例参数选自由以下至少之一组成的组：对照黑体归一化的所述第一量与对照黑体归一化的所述第二量的比值、对照黑体归一化的所述第一量与对照黑体归一化的所述第二量的比值的对数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物质是葡萄糖。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述身体是人体。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：冷却所述身体表面以使所述物质吸收红外辐射，或加热所述身体表面以使所述物质发射红外辐射，或产生经过身体表面的环境空气流。
8.一种用于测量身体血流内物质浓度的设备，所述设备包括：
红外辐射检测装置，其用于检测身体吸收或发射的红外辐射，并产生具有第一辐射测量值的第一输出信号和具有第二辐射测量值第二输出信号，所述第一辐射测量值表示所述身体在第一红外辐射波长带中吸收或发射的红外辐射的第一量，所述物质在所述第一辐射波长带中表现出红外辐射吸收或发射，所述第二辐射测量值表示所述身体在不同于所述第一红外辐射波长带的第二红外辐射波长带中吸收或发射的红外辐射的第二量，并且所述第二红外辐射波长带包括其中所述物质仅表现出可忽略的红外辐射吸收或发射的波长；
第一温度传感器，其配置为测量身体表面处的表面温度，并产生具有表示所述表面温度的第三值的第三输出信号；
第二温度传感器，其配置为测量环境温度并产生具有表示所述环境温度的第四值的第四输出信号；
存储器，其中存储有实验导出的查寻表格，所述查寻表格包括用于将血流中的所述物质的浓度的值与以下各项关联的数据：(a)环境温度值；(b)身体表面温度值；以及(c)辐射的归一化比例参数，每个辐射的归一化比例参数是通过(1)对照所述第一红外辐射波长带中的第一黑体辐射参数值归一化的第一红外辐射波长带中的辐射参数值与(2)对照所述第二红外辐射波长带中的第二预定黑体辐射参数值归一化的第二红外辐射波长带中的辐射参数值之比来确定的；以及
处理器，其配置为接收所述第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号和第四输出信号，所述处理器与所述存储器相连接以访问所述查寻表格；
其中，所述处理器用于：(a)对照所述第一黑体辐射参数值归一化所述第一辐射测量值，(b)对照所述第二预定黑体辐射参数值归一化所述第二辐射测量值，(c)计算辐射的归一化比例参数作为归一化的第一辐射测量值与归一化的第二辐射测量值的比值，(d)从所述查寻表确定与辐射的归一化比例参数、所述第三值和所述第四值相关联的血流中的所述物质的浓度。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二红外辐射波长带是所述身体发射和吸收红外辐射的整个远红外光谱。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二红外辐射波长带是其中所述物质仅表现出可忽略的红外辐射吸收或发射的一个或多个红外波长带。
11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述归一化比例参数选自由以下至少之一组成的组：对照黑体归一化的所述第一量与对照黑体归一化的所述第二量的比值、对照黑体归一化的所述第一量与对照黑体归一化的所述第二量的比值的对数。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述物质是葡萄糖。
13.根据权利要求8所述的设备，进一步包括冷却装置，用于冷却所述身体表面。
14.根据权利要求8所述的设备，进一步包括加热装置，用于加热所述身体表面。
15.根据权利要求8所述的设备，其中，所述红外辐射检测装置包括：
红外辐射检测器；
红外辐射滤波器组件，其可选择性地用于：(a)仅将所述第一红外辐射波长带中的红外辐射发送至所述红外辐射检测器，以及(b)将所述第二红外辐射波长带中的红外辐射发送至所述红外辐射检测器。
16.根据权利要求8所述的设备，其中，所述红外辐射检测装置包括：
第一红外辐射检测器，其用于仅检测所述第一红外辐射波长带中的红外辐射；和
第二红外辐射检测器，其用于检测所述第二红外辐射波长带中的红外辐射。
17.根据权利要求8所述的设备，其中，所述红外辐射检测装置可用作所述第一温度传感器。
18.一种用于通过对一群体的一系列测量来创建一个实验导出的查寻表格的方法，所述方法包括以下步骤：
a)直接测量所述群体的每一成员身体内的一种物质的浓度；
b)针对所述群体的每一成员，测量所述身体在第一波长带中吸收或发射的红外辐射的第一量；
c)针对所述群体的每一成员，测量所述身体在第二波长带中吸收或发射的红外辐射的第二量；
d)与步骤b)和步骤c)同时，测量所述身体表面处的温度；
e)与步骤b)和步骤c)同时，测量环境温度；
f)根据所述第一量、所述第二量、所述身体表面温度和所述环境温度来计算一个归一化比例参数；
g)在多个环境温度下针对多个物质浓度来重复步骤a)至步骤f)；并且
h)针对所述群体的每一个成员，通过在每一个环境温度下并针对每一个物质浓度来绘制所述身体表面温度、所述环境温度和所述归一化比例参数来创建所述实验导出的查寻表格。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一波长带是其中所述物质发射和吸收红外辐射的一个波长带或多个波长带，并且所述第二波长带是其中所述身体发射和吸收红外辐射、远红外辐射的整个频谱。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一波长带是其中所述物质发射和吸收红外辐射的一个波长带或多个波长带，并且所述第二波长带是其中所述物质不发射和吸收红外辐射或仅发射和吸收可以忽略的红外辐射的一个波长带或多个波长带。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述归一化比例参数选自由以下至少之一组成的组：对照黑体归一化的所述第一量与对照黑体归一化的所述第二量的比值、对照黑体归一化的所述第一量与对照黑体归一化的所述第二量的比值的对数。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述物质是葡萄糖。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述身体是人体。
24.根据权利要求18的方法，进一步包括以下步骤：冷却所述身体表面以使所述物质吸收红外辐射，或加热所述身体表面以使所述物质发射红外辐射，或产生经过所述身体表面的环境空气流。
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