CN102217940A - 利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法 - Google Patents

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丁海泉
卢启鹏
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Abstract

利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法，涉及血糖浓度的测量方法。本发明提供一种检测成本低、检测设备简单、测量精度高的检测人体血糖含量的方法。由以下步骤实现：a、每隔一定时间测量受试者的容积脉搏波特征值和与容积脉搏波特征值对应的即时血糖值；采用多元线性回归算法，建立容积脉搏波特征值和即时血糖值之间的线性相关模型；b、测量受试者容积脉搏波的特征值，将获得的容积脉搏波特征值带入步骤a建立的模型中，获得该受试者实时血糖值。本发明的所述方法方法建模方便，检测设备简单，能够实现人体血糖含量无创伤、低成本检测。利用此方法病人可以实现对自身血糖的二十四小时不间断测量，并可以减轻患者的经济负担。

Description

利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法
技术领域
本发明涉及血糖浓度的测量方法，特别涉及一种无创伤检测血糖浓度的方法。
背景技术
目前常规的血糖检测主要是采用生化分析仪，这种方法需要提取人体血液样本，使用化学试剂分析血糖指标含量，属于有创伤检测。给患者增加痛苦和经济负担，也容易造成一些血液体液传染病的传播。许多病人不愿多次测量血糖等人体生化指标，导致病情延误，影响治疗和控制。因此，血糖等人体生化指标的无创伤、低成本、快速、准确检测一直是医学科学工作者们追寻的目标。
目前，容积脉搏波通常采用光电容积脉搏波描记法测量，光电容积脉搏波描记法是借助光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。
现有技术中，无创伤血糖检测方法主要包括旋光法、Raman光谱法、光散射系数法、红外光谱法、多参数综合计算法等。目前研究最广泛的是近红外光谱法血糖无创检测技术，此种方法采用化学计量学中的多变量分析技术，解析测量数据，从测量的近红外光谱中提取出血糖浓度信息。该方法面临的技术难点如下：(1)光谱采集过程容易受到人体组织背景光谱干扰，影响测量结果；(2)对检测设备精度要求较高；(3)测量精度较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、设备简单、测量精度高的人体血糖含量无创伤检测的方法。
一种利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法，该方法由以下步骤实现：
a、每隔一定时间测量受试者的容积脉搏波特征值和与容积脉搏波特征值对应的即时血糖值；采用多元线性回归算法，建立容积脉搏波特征值和即时血糖值之间的线性相关模型；
b、测量受试者容积脉搏波的特征值，将获得的容积脉搏波特征值带入步骤a建立的模型中，获得该受试者实时血糖值。
本发明的效果在于，容积脉搏波反映了在心脏搏动下血液流过外周血管中的微动脉、毛细血管和微静脉等微血管时，该部分微血管的血液容积呈现出的脉动变化。血液容积这种脉动变化同样反映出心搏功能、血液流动、外周血管和微循环等诸多心血管的重要信息，很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。因此当人体血液流动特性发生改变时，容积脉搏波的特征值也会发生相应的改变。本发明主要是利用了人体容积脉搏波特征值和血糖含量之间存在的线性相关性，通过测量容积脉搏波特征值，间接无创伤测量人体血糖浓度。首先借助口服葡萄糖耐量试验，分梯度多次测量容积脉搏波的特征值和与之对应的即时血糖值，并运用多元线性回归算法建立容积脉搏波特征值和血糖值的定量分析模型，实际应用时将测量的容积脉搏波特征值带入模型中，即可实现血糖含量无创伤实时测量。
该方法建模方便，检测设备简单，能够实现人体血糖含量低成本、高精度检测。利用此方法病人可以实现对自身血糖的二十四小时不间断测量，并可以减轻患者的经济负担。
附图说明
图1为本发明所述的典型的指端容积脉搏波信号与特征标识示意图；
图2本发明所述的容积脉搏波特征值和血糖建模定标误差分析示意图；
图3(a)、(b)、(c)为同一个体血糖含量值不同时的容积脉搏波曲线示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，一种利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法，该方法由以下步骤实现：
a：对被测试者进行口服葡萄糖耐量试验，在试验进行的150分钟内，每隔5分钟测量一次容积脉搏波，提取出特征值，特征值用h1/h2、h1/h3表示，同时利用生化分析仪记录与之相对应的即时血糖值。采用多元线性回归算法，建立容积脉搏波特征值h1/h2、h1/h3和即时血糖值之间的线性相关模型。
b：实际应用时，测量受试者容积脉搏波，将容积脉搏波特征值带入步骤a建立的模型中，即可获得该受试者实时血糖值，实现血糖实时无创伤检测。
具体实施方式二、结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式为实施方式一所述的实施例：
A、对受试者进行葡萄糖耐量试验。用电子天平称取75g葡萄糖粉，250ml温开水送服。在服用葡萄糖后的2个半小时里，每间隔5分钟测量1组数据，包括容积脉搏波特征值和与之对应的即时血糖值。共获得28组有效数据。利用多元线性回归方法对上述28组数据进行分析，建立了线性相关模型，相关系数为0.83，交叉检验标准差为15.8mg/dl。具有较好的相关性。
B、将测量的该受试者脉搏波特征值带入模型，得到的结果标准差为16.0mg/dl。说明本发明检测结果准确，能够达到预期效果。

Claims (2)

1.利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法，其特征在于，该方法由以下步骤实现：
a、每隔一定时间测量受试者的容积脉搏波特征值和与容积脉搏波特征值对应的即时血糖值；采用多元线性回归算法，建立容积脉搏波特征值和即时血糖值之间的线性相关模型；
b、测量受试者容积脉搏波的特征值，将获得的容积脉搏波特征值带入步骤a建立的模型中，获得该受试者实时血糖值。
2.根据权利要求1所述的利用容积脉搏波特征值实现无创伤测量人体血糖的方法，其特征在于，步骤a所述的一定时间为相等的时间段。
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