CN106535763A - 用于促进非侵入性、非穿刺性血液葡萄糖监测的设备及机制 - Google Patents

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CN106535763A CN201480078641.7A CN201480078641A CN106535763A CN 106535763 A CN106535763 A CN 106535763A CN 201480078641 A CN201480078641 A CN 201480078641A CN 106535763 A CN106535763 A CN 106535763A
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哈菲兹·伊姆蒂亚兹·艾哈迈德
萨阿德·阿卜杜拉
穆罕默德·萨基卜·埃贾兹·侯赛因
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Abstract

描述了根据一个实施例的用于促进非侵入性、非皮肤穿刺性血液葡萄糖监测的机制。如本文所述，实施例的方法包括步骤：接收包括手指的身体部位，其中，在所述放置区域中的该身体部位导致光的传播中断。所述方法还可以包括步骤：检测对应于所述中断的初始读数，该初始读数包括信号，其中，每当光经过所述身体部位而被中断时就产生一个信号，根据所述初始读数计算绝对值，以及根据所述绝对值计算一个最终葡萄糖读数。

Description

用于促进非侵入性、非穿刺性血液葡萄糖监测的设备及机制
相关申请及优先权声明
本申请要求于2014年2月28日提交的Shariq Khoja等人的题为“非侵入性血液葡萄糖监测仪”、申请号为No.61/946576、代理人案号为No.9755P001Z的美国临时专利申请以及2014年2月28日提交的Shariq Khoja等人的题为“非侵入性血液血红蛋白监测仪”、申请号为No.61/946580、代理人案号为No.9755P002Z的美国临时专利申请，且上述申请的全部内容以引用方式并入本文中。
版权声明
本专利文件的公开部分含有受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人对出现在专利商标局专利文件或者档案中的该专利文件或者该专利公开进行复制，除此之外，版权所有人保留所有版权权利。
技术领域
本文中所述的实施例通常涉及计算设备。实施例尤其涉及一种具有用于促进非侵入性、非穿刺性血液葡萄糖监测的机制的设备。
背景技术
糖尿病(也称为“高糖水平”)是一种困扰全球大约3.47亿人的慢性病。据世界健康组织(“WHO”)估计，至2030年糖尿病将是第七大致死原因。预计至2030年，发展中国家内糖尿病患病率将增加约69％，发达国家内糖尿病患病率增加约20％。导致糖尿病的惊人患病率的原因有很多，包括人口增长、老龄化、城市化、越来越高的肥胖症患病率及缺乏身体活动等。
糖尿病加大了多种健康问题的风险。血糖不可控会导致：诸如细菌感染、真菌感染及瘙痒之类的皮肤并发症；有可能导致失明的眼部并发症；引起手足的麻刺、疼痛、麻痹及无力的神经损伤；肾(肾脏)衰竭；足溃疡外围风险；心脏病以及中风。糖尿病患者常伴随有高血压。孕期糖尿病增加了围产期内肩难产、产伤、神经麻痹和低血糖、以及婴儿长期葡萄糖耐受不良及肥胖的风险。
血液葡萄糖自我监测(SMBG)能够降低糖尿病相关病症(例如：心肌梗塞、中风、足部截肢、失明、血液透析等)的发病率，且死亡率促进更好的疾病管理。持续性葡萄糖监测能够针对全天血液葡萄糖水平变化提供最全面的信息，而且有助于为糖尿病患者制定最佳治疗方案。孕期及后续治疗(如果必要)过程中的定期血糖水平监测可降低大量围产发病率，并改善女性健康相关的生活质量。
尽管近二十年中在疾病治疗方面具有进步，但对SMBG的依从性仍是一个挑战。由于SMBG设备的侵入性(比如需要刺伤手指获取一滴或者多滴血液)，因此，患者们不愿意使用这种设备。此外，对于很多患者而言，这一过程会是痛苦且不方便的，而且得到的是不太满意的血糖水平监测。侵入性的且痛苦的监测是在治疗及整体疾病自我管理两方面的患者依从性均很差的原因之一。
发明内容
根据实施例，提供了根据一个实施例的促进非侵入性、非皮肤穿刺性血液葡萄糖监测的机制和方法。在一个实施例中以示例的方式阐明一种方法，该方法包括步骤：接收身体部位，该身体部位包括手指,其中在放置区域中的该身体部位导致光的传播中断。所述方法还可以包括步骤：检测对应于所述中断的初始读数，该初始读数包括信号，其中，每当光经过所述身体部位而被中断时就产生一个信号，根据所述初始读数计算绝对值，并且根据所述绝对值计算最终葡萄糖读数。
附图说明
在附图中实施例以示例且非限制的方式示出，附图中的相同附图标记指代相似元件。
图1示出了根据一个实施例的计算设备(例如葡萄糖监测设备)，该计算设备主管非侵入性葡萄糖监测机制及非侵入性葡萄糖监测元件。
图2示出了根据一个实施例的非侵入性葡萄糖监测机制及非侵入性葡萄糖监测元件。
图3A示出了根据一个实施例的利用图1中的非侵入性葡萄糖监测设备以促进非侵入性血液葡萄糖监测的事务序列。
图3B示出了根据一个实施例的利用图1中的非侵入性葡萄糖监测设备以促进非侵入性血液葡萄糖监测的方法。
图4A示出了根据一个实施例的图1的监测设备的正面/侧面示图。
图4B示出了根据一个实施例的图1的监测设备的侧视图。
图4C示出了根据一个实施例的图1的监测设备的背面/顶面示图。
图4D示出了根据一个实施例的图1的监测设备的分解视图。
图5示出了根据一个实施例的适于实施本公开的实施例的计算机系统。
具体实施方式
以下描述内容中阐明多个具体细节。然而，本文中所述的实施例可在不具备这些具体细节的情况下实施。另外，为使不妨碍对本文的理解，不再详述公知的电路、结构及技术。
实施例提供了一种非侵入性、非穿刺性血糖或者葡萄糖监测设备(也称为“血糖仪”或者仅称为“监测设备”)，该设备采用非侵入性及非穿刺性的(例如：不用穿刺或刺伤皮肤或者抽取血液)、经济有效的、精确的且易操作的技术，该技术能够迎合包含发展中国家人群在内的大量各类人群，例如中低收入国家(LIMC)、贫困人群或相对贫困人群等，此外，该设备也适用于各种年龄段、不同性别的糖尿病患者。此外，在一个实施例中，该设备提供了一种输出读数的方式，使得即使是那些文化水平相对较低的人或者对科技领悟力不太好的人也能轻易读懂。实施例还提供了一种技术，该技术具有非侵入性，并且即使是那些患有其他病变或者已经出现诸如某些皮肤症状之类并发症的以及持续性刺伤会导致额外的痛苦的糖尿病患者也能轻松操作该技术。
应当注意，实施例提供了一种新颖创新的血液葡萄糖监测，其无需穿刺或者挤压或者戳进皮肤(例如人类皮肤、动物皮肤等)进行采血即可达到血液葡萄糖测试或者监测的目的。常见设备需要利用锋利针状工具穿刺(或者挤压或者刺伤或者戳进)皮肤(例如手指)以便抽取一滴或者多滴血液，然后利用这些血液执行必要的测试以确定血液葡萄糖水平。
应当进一步注意，实施例不仅限于葡萄糖监测，也可执行任意数量和类型的监测(也称为“检测”、“观察”或者“测试”)，比如血红蛋白、心率、血压、体温(例如发烧)的监测等。此外，实施例不仅限于人体，上述监测内容(例如葡萄糖、血红蛋白、心率、血压、体温(例如发烧)的监测等)也可对任意数量和种类的动物执行。
在一个实施例中，该设备帮助患者控制病情，并且协助医生查看和分析各个患者的全部葡萄糖简况。此外，在一个实施例中，该设备旨在增加SMBG依从率，这能够最终减少全球疾病负担。实施例使用例如近红外技术采用比如能够根据黄金标准值对接收到的值进行校正的设置参数和数学算法来测量葡萄糖水平。
在整个申请文件中，类似“逻辑”、“组件”、“模块”、“框架”、“引擎”、“机制”、“技术”、“元件”诸如此类的术语可以替换引用，并且包括例如软件、硬件和/或软件和硬件的任意组合，比如固件。此外，对任何特定品牌、词语、术语、短语、名称、首字母缩略词等(比如“血糖仪”、“血液葡萄糖自我监测”或者“SMBG”、“中低收入国家”或者“LMIC”、“血糖监测设备”等)的使用，都不应被认为是将实施例限制于本申请文件以外的产品或者文献中带有这种标签的软件或者设备。此外，为了简要、清楚和便于理解，以名称或者首字母缩略词(而其余部分省略)的方式称呼某些设备、技术、方法、材料、状况、疾病等；然而，应当注意，实施例不限于上述或者任何其他特定设备、技术、方法、材料、状况、疾病等，而且实施例可以应用于、兼容于和工作于所有形式、方式、品牌、类型及数量的设备、技术、方法、材料、状况、疾病等。
图1示出了根据一个实施例的计算设备100(例如葡萄糖监测设备)，该计算设备100主管非侵入性葡萄糖监测机制110及非侵入性葡萄糖监测元件112。计算设备100用作采用非侵入性葡萄糖监测机制(“监测机制”)110及非侵入性葡萄糖监测元件(“监测元件”)112进行非侵入性血糖/血液葡萄糖监测(包含葡萄糖水平自我监测)的主机。在整个申请文件中，计算设备100可以可互换地称为(但不限于)“主机”、“血糖仪”、“血糖仪设备”、“葡萄糖监测设备”、“非侵入性血糖监测器”、“非侵入性血液葡萄糖监测器”、“血糖仪监测器”、“监测设备”，简称为“设备”或者“监测器”。
可以设想的是，血液葡萄糖监测涉及血液中葡萄糖浓度(例如糖血症)的测试，而且该测试对于糖尿病患者特别重要。实施例提供了监测设备100，该监测设备100具有用于促进非侵入性/非穿刺性血液葡萄糖监测的监测机制110及监测元件112，其中，无需穿刺或者刺伤皮肤(例如手指)或者无需采血即可执行非侵入性监测。
虽然整个申请文件参照人体内葡萄糖监测来讨论监测设备100、监测机制110及监测元件112，但是可以设想的是，在一些实施例中，监测设备100、监测机制110及监测元件112不限于葡萄糖监测或者人体监测，可将它们用于人体其他状况的监测，比如血红蛋白、心率、血压、体温(例如发烧)等，类似地，在一些实施例中，监测设备100、监测机制110及监测元件112不仅限于人体监测，可将它们用于动物体内各种状况的监测，比如葡萄糖、血红蛋白、心率、血压、体温监测(例如发烧)等。
计算设备100可以包括诸如服务器计算机、台式计算机等大型计算系统，还可以包括机顶盒(例如基于因特网的有线电视机顶盒等)、基于全球定位系统(GPS)的设备等。计算设备100可以包括移动计算设备，比如包含智能手机(例如公司的公司的手机等)在内的移动电话、个人数字助理(PDA)、平板电脑(例如公司的公司的等)、膝上型电脑(例如笔记本、上网本、UltrabookTM系统等)、电子阅读器(例如的Barnes and公司的)等。
计算系统100可用作采用并主管监测机制110的血糖仪设备，用户可直接访问(比如在一个专用的手指放置区域内放置手指)或者通过一个或者多个其他计算设备(例如，比如智能手机、平板电脑、膝上型电脑等移动计算设备)访问监测机制110。术语“用户”可指代个人或者一群人(例如，诸如包含但不限于患者、医生、护士、实验室技术人员等自然人在内的终端用户，诸如软件程序员、系统管理员、实验室或者办公室管理员等管理用户)，“用户”能够访问(使用或者改变)监测机制110中的各种特征。监测机制110可在计算设备100处或者一个或多个能被用户访问的其他计算设备处提供为软件程序或者应用(例如下载的应用或者云应用，比如商业应用、网站等)。
计算设备100包含用作用户与计算设备100中任何硬件或物理资源之间的接口的操作系统(OS)106。计算设备100还包含一个或者多个处理器102、存储器设备104、网络设备、驱动器等，以及输入/输出(I/O)源108，比如触摸屏幕、触控面板、触摸板、虚拟键盘或者普通键盘、虚拟鼠标或者普通鼠标等。应当注意，类似“节点”、“计算节点”、“服务器”、“服务器设备”、“云计算机”、“云服务器”、“云服务器计算机”、“机器”、“主机”、“设备”、“计算设备”、“计算机”、“计算系统”等术语可在整个申请文件中可互换地使用。还应当注意，类似“应用”、“软件应用”、“程序”、“软件程序”、“包”及“软件包”等术语可在整个申请文件中可互换地使用。类似地，类似“工作”、“输入”、“请求”及“消息”等术语可在整个申请文件中可互换地使用。
图2示出了根据一个实施例的非侵入性葡萄糖监测机制110及非侵入性葡萄糖监测元件112。在一个实施例中，监测机制110包含任意数量和类型的组件，比如：(1)检测(中断)逻辑201；(2)观察/读取逻辑203；(3)信号转换逻辑205；(4)处理引擎207，其包含(a)具有(i)绝对值计算模块211及(i i)错误纠正模块213的校准逻辑209，(b)预测分析逻辑215及(c)采样装置及显示逻辑(“显示逻辑”)217；(5)设置调整逻辑(“调整逻辑”)219；以及(6)通信/兼容性逻辑221。在一个实施例中，监测元件112包括：具有生物传感器247的放置区域231；外围接口控制器(“接口控制器”)233；调整控制组件(“调整组件”)235；光源237，其包含发射控制组件(“发射组件”)239；传感器241，其包含接收控制组件(“接收组件”)243；以及显示屏幕245。
实施例提供了具有用于促进非侵入性/非穿刺性血液葡萄糖监测的监测机制110及监测元件112的监测设备100，其中，无需穿刺或刺伤皮肤(例如手指)或者无需采血即可执行非侵入性监测。在一个实施例中，一旦通过例如闭合通/断开关启动了监测设备100，就从光源237中的发射组件239开始发射光，光源237可以放在设备100的顶腔室或者上腔室(也称为“盖”、“部分”、“半部”或者“部”)内，比如放在图4A中的顶腔室401内。发射出的光随后会向下行进至设备100的底腔室或者下腔室(类似地，也被称为“盖”、“部分”、“半部”或者“部”)，比如图4A中的底腔室403，在底腔室内，光会被放在设备100的底腔室中的光电传感器或光传感器241的接收组件243接收。
在一个实施例中，光可包括从光源237的发射组件239(例如双引线半导体等红外发光二极管(“LED”))发射出来并且被光传感器241的接收组件243(例如，诸如L14G1/2/3之类的光电晶体管或者光感受器，其中L14G1/2/3是例如具有LED55B/55C或者LED56砷化镓(GaAs)的组合的密封封装件的硅胶光电晶体管)接收的红外光，所述光可以在一定波长下通过一对光束进行传播，比如(由发射组件239促成的)发射光束及(由接收组件243促成的)接收光束。
此外，可以以一定峰值发射波长(比如940nm等)及一定发射角(比如1/2功率下±8度等)来发射光。可以设想的是，实施例不限于任何特定波长(例如可从任何波长范围内，比如640nm-1000nm等，选择一个峰值波长)，但是为了简洁且便于理解，在整个申请文件中，将特定波长(比如940nm)视为与所述光相关并且称为峰值发射波长。此外，在一些实施例中，为了良好执行葡萄糖检测并随后生成精准的葡萄糖读数，可以在必要和适当的时候在支持一种或者多种波长的设备100中对波长进行调节。
一旦设备100已经启动或者光已经开始传播，人可将手指(或者拇指、脚趾等)放置于放置区域231内部，从而中断在光源237与传感器239之间传播的光。在一个实施例中，该中断和经过手指的光可以由检测(中断)逻辑201进行检测，并在接口控制器233(例如，诸如Atmega328/328P等8位外围接口控制器)处以模拟信号的形式接收，并且进一步地，该中断生成能够被观察/读取逻辑203检测或者读取的观测值或者读数。可以设想的是，在这种监测水平下，观测值(也称为“观察读数”或者“初始读数”)可以以模拟信号的形式产生并持续一段给定时间段，以及/或者在设备100处显示若干观测值。例如，在一个实施例中，可将设备100设置为：促进观察/读取逻辑203在不限定的时间段内获取固定数目或范围的观察读数(比如设置为获取5个观测值、10个观测值、40-50个观测值等)，或者在固定时间段或固定时间范围内获取不限定数目的观测值(比如设置为在5秒、10秒、30-60秒等时间段内获取任意数目的观测值)。
可以设想的是，实施例不限于任何波长、发射角度、观察读数、时间周期等，可以在必要或适当的时候通过或基于例如最新的研究、医学观点、医疗人员、患者或者终端用户需求等将任何此种数值设置为固定值、变化值、或者调整或修改值。在一个实施例中，这些设置、变化及调整等可以编程为默认值，和/或在工作时对它们进行设定；而在另一实施例中，则可以在能被个人(例如系统管理员、计算机程序员、医疗人员(比如：医生、护士等)等)使用的外部或者物理调整组件235的协助下对这些数值进行设置或者改变。
将手指放置于放置区域231内并且置于穿过隔离的发射腔室和接收腔室的光路中可以降低外部光的影响，这导致了在接收组件243接收所述光时的波长变化。在一些实施例中，放置区域231可包含光学的生物计量传感器247以感测人体某些生物计量属性(比如指纹等)，以便利用设备100来读取并维护每个人的葡萄糖读数数据。所述波长变化可以被认为是一种中断，并且可以用于针对同一根手指的下一个到来的信号设置绝对值的校准。之后，该信号可被转换成为以数字形式呈现的数字信息，其具有可通过利用样本预测值的数学算法处理的数字形式。
例如在一个实施例中，如前文所述，通过观察/读取逻辑203在波形(例如模拟信号)中感测出任何数量的中断并将其记录为观察读数。然后，将这些读数提供至信号转换逻辑205，在信号转换逻辑205中将模拟信号转换成数字信号以用于被处理引擎207进一步评估和处理。例如，如果将设备100预置为使得观察/读取逻辑203被编程来在10秒的时间段内对同一根手指获取10个观察读数，那么在这10个观察读数被送至处理引擎207之前，通过信号转换逻辑205将这10个观察读数全部由模拟信号转换为数字信号。
在一个实施例中，在处理引擎207处使数字信号受到校准处理，包括利用绝对值计算模块211生成若干绝对值。该校准处理还可以包括使用错误纠正模块213通过对校准处理施加或者引入各种系数来识别和纠正绝对值计算过程中遇到的任何错误，从而可以生成正确的绝对值。在下文将进一步描述的一个实施例中，可以利用各种组件及算法(例如软件程序、数学公式等)来执行处理引擎207的校准逻辑209及其他组件215、217的各种任务。在一个实施例中，可用绝对值计算模块211计算出绝对值的平均值。利用上述示例，可以针对10个观察读数中的每一个获取绝对值，然后可以将10个绝对值除以10来获取平均绝对值。
例如，通过使用监测机制110，可以应用下文所述的数学公式中的一个或者多个公式来获取比如999、998、999、997和999之类的若干样本绝对值的一个样本，然后利用这些值计算出平均绝对值，比如在本示例中为998.4，四舍五入后的值为998，该值就是所称的传感器值。在一些实施例中，可以获取绝对值平均数替代上述平均绝对值，或者除上述平均绝对值以外再获取绝对值平均数。在一个实施例中，可以随后将该平均绝对值应用于一个或者多个公式或算法以计算出最终葡萄糖读数，其中，公式/算法可以综合考虑任意数量和类型的数值，比如(但不限于)时间段、观察读数、原始值、绝对值等以及其他数值、变量、系数、常量等，以得到最终葡萄糖(“GL”或者“Gl”)读数。例如在一个实施例中，基于平均绝对值998和其他相关数值，比如利用将998乘以0.828然后将其从917中减去(例如917-(0.828*998))以得到90mg/dL，可以计算出最终Gl读数为90mg/dL，然后将该值显示出来。然而，可以设想的是，可以利用任意数量和类型的公式和算法(包括(但不限于上文和下文所述公式和算法))执行包括任何最终葡萄糖读数计算结果的任何前述计算。
在一个实施例中，预测分析逻辑215执行额外处理以将平均绝对值转换为最终葡萄糖读数(也称为“最终读数”)。如下文将进一步描述的那样，在一个实施例中，可利用各种组件和算法(例如软件程序、数学公式等)来执行预测分析逻辑215的各种任务以获取最终葡萄糖读数。在采样装置和显示逻辑217处，可以随后准备最终葡萄糖读数以在显示屏幕245上显示。例如，最终读数可以以许多显示形式进行显示，比如纯数字、文字/文本或者字符、颜色(例如红色代表高数值或者低数值，蓝色或者绿色代表正常等)、符号(比如针对特定用户(例如患者)，表示趋势或者高于或低于阈值的数的上下箭头)、图形表示(例如线图、饼图、柱状图等)等。
通常以每分升毫克量(例如mg/dL)来测量血糖/血液葡萄糖水平。例如，一个正常禁食的人(例如八小时不曾进食)的血液葡萄糖的范围可为70-99mg/dL，比如80mg/dL。在一些实施例中，该最终读数可单独显示在显示屏幕245上或者可连同任意数量或任意类型的其他数据集(比如代表正常读数的绿色圆圈或者笑脸、类似“正常水平”的书面或者文字陈述、个人姓名、最终读数历史等)显示一同在显示屏幕245上。类似地，糖尿病前期(pre-diabetic)患者的空腹血液葡萄糖的范围被认为在100-125mg/dL，该范围值内的任何读数(比如110mg/dL)可单独显示在显示屏幕245上，或者该读数可连同任意数量和类型的其他数据集(比如用于警示的红色闪烁灯、类似“检测到糖尿病前期状态”的书面或者文字陈述、个人姓名、最终读数历史等)一同显示在显示屏幕245上。
在实施例中，可在显示屏幕/设备245(如图4C所示)上显示最终葡萄糖读数，可以设想的是，实施例不限于任何特定类型的显示屏幕245，显示屏幕245可以包括任意数量和类型的显示屏幕或者设备，比如(但不限于)液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示板(PDP)、表面传导电子发射显示器(SED)、碳纳米管、量子点显示、干涉测量调节器显示器(IMOD)等。
附加技术说明
在一个实施例中，可采用下文所述技术和/或算法以有利于机制110及元件112执行上文所述的各种任务和功能；然而，可以设想的是，实施例不仅限于下文所述技术或者算法。
获取方法
在一些实施例中，在前文所述的获取观察读数及绝对值和生成最终葡萄糖读数的处理中用到的各种技术、组件和/或算法可以使用(但不限于)以下中的一项或者多项：
朗伯定律
被透明介质吸收的入射光的比例与光的强度无关(比如假设该介质没有其他物理或者化学变化)，因此，等厚的连续的层可传输等比例的入射能量。
比尔定理
光吸收量可与光路中吸收介质的浓度和介质的厚度成正比。两种定律的结合(例如共同被称为比尔-朗伯定律)可限定吸光度(A)和透射比(T)之间的关系。在一个实施例中，具有初始强度(Io)的共振波长的光可聚焦于包含基态原子的焰细胞。初始光强度可减少，其减少量由焰细胞中的原子浓度决定，然后，所述光可被导向至对下降后的强度(I)进行测量的检测器上。在一个实施例中，通过比较I和Io可确定出被吸收的光的量。
此外，可用几个相关术语指代光吸收量。例如，可用“透射比”指代最终强度与初始强度之比，并用作初始光经过焰细胞后落在探测器上的部分光线的指示。类似地，“透射百分率”可指代以百分比表示的透射比，比如
这些术语便于使物理基础形象化，比如“吸光度”可指代一个数学量，如：
此外，由于吸光度与浓度遵循线性关系，所以在吸收分光光度法中可用吸光度描述光吸收特性。可用比尔定律将这种关系限定为：
A＝abc
在公式A＝abc中，A可指代吸光度，a可指代吸光系数，其为作为特定波长下吸光物质的吸光特性的常量，b可指吸光细胞中吸光物类拦截的光路长度，c可指代吸光物类的浓度。此外，对于给定的一组仪器条件，该公式阐明吸光度可以与吸光物类的浓度成正比。
源处理
在一个实施例中，机制110和/或元件112可用近红外(Near-IR)光谱学来执行非侵入性血液葡萄糖监测。例如，NIR漫反射率光谱学可涉及：利用低能量近红外光(例如750-2500nm)在身体上进行点照射，其中，在该光传输至检测(中断)逻辑201中进行检测之前，根据其与手指组织内的化学成分的相互作用，光被部分被吸收和散射。
红外光谱学
在一个实施例中，由于每种分子可以拥有其自身的特征带(在特征带内特定波长的辐射光会被吸收)，因此可用光谱学来识别分子。在该情况下，例如，葡萄糖吸光曲线会很小，并且具有来自各个组织层的伪影。在一个实施例中，机制110可利用若干吸收频率执行用于监测葡萄糖的一个或多个处理，其中，在光反射回检测(中断)逻辑201之前，根据该光与手指组织内的化学成分的相互作用而部分地被吸收和散射。可以设想的是，检测(中断)逻辑201可有助于检测器(未示出)进行中断的检测，其中，该检测器可作为监测元件112的一部分，比如独立的部分或者光传感器241的一部分。
光散射
在一个实施例中，可以利用红外线对手指皮肤进行辐射，并且可通过观察/读取逻辑203观察红外线散射，其中，葡萄糖的存在可能会改变散射的效果，因此，提供了一种有效的监测浓度的方式。
近红外线和组织光学特性
此外，被认为是生物组织中的主要成分的水具有简单的红外光谱以及可延伸到近红外光谱中的丰富的泛频谱和组合光谱。可以利用水的近红外光吸收带的分布，其中水的近红外光吸收带的强度会对溶质浓度和温度敏感。例如，水的近红外光吸收带的强度随着溶质浓度的增加而降低，因为水的摩尔比率的改变了。600nm-1100nm的光谱区域可以表示血红蛋白或葡萄糖与可见光吸收带和水的红外光吸收带之间的区间范围，其中，光能够足够深地穿透至组织内以允许光谱测量或者治疗过程。然后，可利用该光谱区域进行氧饱和度、脉搏血氧、激光多普勒流量测量等。
此外，由于诸如传输公式及扩散理论等方法通过一组光学特性表达了组织中的光传播，故其可对穿过人体组织的光子的路径展开描述，该组光谱特性包括：吸光系数—μa、散射系数—μs、细胞及组织液的折射率、以及各向异性因数—g(光子散射处的平均余弦角)。另一组特性可以包括诸如减小的散射系数μs′(其中μs′＝μs[1-g])之类的传输特性。吸光系数μa等于每单位路径长度的吸光度2.303εC cm-1，其中ε是摩尔吸光系数，C是摩尔浓度。散射系数μs＝σρ，其中，σ是散射截面，ρ是粒子数量密度。其与μa具有相同的单位(cm-1)，并且等于散射引起的吸光率与散射中心的浓度的乘积。
在一个实施例中，用于对组织的光学特性(例如μs、μa和g)进行测量的各种方法可以包括透射、漫反射和局部反射、频域测量等。。
葡萄糖对组织吸光特性的影响
可以设想的是，葡萄糖会通过对泛频带和组合频带波长处的光的吸收而影响所测量的透射或反射的信号，光吸收量可以表示为其中l是介质中的有效路径长度，μα是吸光系数。此外，葡萄糖浓度的改变会通过对应于水置换(water displacement)的吸光量的改变(例如，吸光量随着葡萄糖浓度增大而减小)或者其固有吸光量的改变(例如，吸光量随着葡萄糖浓度增大而增大)而影响到所测量的组织的μα。由水置换而引起的μα的变化并不明确，较高分子量的分析会使得与葡萄糖相比置换更多的水。身体温度和身体水合状态的改变会影响水的吸收带，并成为NI葡萄糖测量的噪声源。近红外光中的葡萄糖μα值会较低，并且可能比水的μα值小得多。然而，其幅值可能过小而不能进行在小于1400nm的波长处的直接吸光量测量。在很小的身体部分(比如平均大小的人类手指)中的光(小于1400nm)衰减会在3-4个吸光度单位的范围内变动，并且葡萄糖浓度每改变5mmol/L，吸光度的预计改变可能为～10-5个吸光度单位。
葡萄糖对组织散射的影响
葡萄糖浓度的改变会影响组织散射的光的强度，其中，减小的组织的散射系数可以表达为以下函数形式：
其中，ρ为观察体积内的散射细胞的数量密度，α为细胞直径，n cells为细胞的折射率，n medium为组织液的折射率。n medium的变化并不是特别针对某个特定分析的，而是受到血液和组织液中溶质总浓度的任何变化的影响。在高血糖时期内，葡萄糖的浓度可能频繁变化，而其他的分析浓度可能以较慢的速度变化。在一个很短的时间范围内将δμs′与葡萄糖浓度的变化关联起来是有可能的。测量的第n个水量会随着温度的升高而减少。这会影响组织内的n medium/n cells，并成为散射测量中的误差来源。据报道，由于组织模拟模型中的葡萄糖及其他糖分浓度对n medium的影响，μ影响的值随组织模拟模型中的葡萄糖及其他糖分浓度的增大而减小。可以对D-葡萄糖水溶液的短波长近红外光谱(640nm-1000nm)进行监测，观察发现最大吸光量会出现在920nm-950nm的范围内，因此，针对图1的设备100的所选波长可以为940nm，并随后利用该波长进行非侵入性血糖监测。
监测设备100还可包含任意数量和类型的触摸/图像组件，这些触摸/图像组件可包括(但不限于)图像捕捉设备(例如一个或者多个照相机等)及图像传感设备，比如(但不限于)与一个或者多个照相机配合工作的环境感知传感器(例如温度传感器、特征测量传感器等)、环境传感器(比如用于感测背景颜色、光线等)、生物传感器(比如生物传感器247(用于检测指纹等))，等等。监测设备100也可包含一个或者多个软件应用，以允许通过电子邮件、文本、语音、社交网站(例如等)、通信应用(例如 等)等方式与用户(例如患者)、用户家庭成员或者朋友、医疗人员(例如用户的医生、护士等)等共享用户葡萄糖信息，通过显示屏幕或者设备245提供一个或者多个用户接口(例如网络用户界面(WUI)、图形用户界面(GUI)、触摸屏等)，同时确保与不断变化的技术、参数、协议、标准等的兼容性。
可以使用通信/兼容性逻辑221来促进监测设备100与以下装置之间的动态通信及兼容性：任意数量和类型的其他相似监测设备或者其他类型的计算设备(例如移动计算设备、台式电脑、服务器计算设备等)、医疗设备、存储设备、数据库和/或数据源(例如数据存储设备、硬盘驱动器、固态驱动器、硬盘、存储卡或者设备、存储器电路等)、网络(例如云网络、互联网、内联网、蜂窝网络、邻近网络(比如蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、智能蓝牙、邻近Wi-Fi、射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、人体局域网(BAN)等)、无线或有线通信及相关协议(例如WiMAX、以太网等)、连通与位置管理技术、软件应用/网站(例如社会和/或商用网络网站(比如 等)、商业应用等)、编程语言等，同时确保与不断变化的技术、参数、协议、标准等的兼容性。
可以设想的是，可在监控机制110和/或监控元件112的基础上添加和/或移除任意数量和类型的组件以有利于包括增加、移除和/或增强某些特征的各种实施例。为了清楚、简要以及使监测机制110和监测元件112便于理解，本文未对许多标准和/或公知组件(比如计算设备中的那些组件)进行示出或者描述。可以设想的是，如本文所述，各实施例不限于任何特定的技术、拓扑学、系统、架构和/或标准，并且可足够灵活以适应和适合任何未来变化。
图3A示出了根据一个实施例的利用图1的非侵入性葡萄糖监测设备100来促进非侵入性血液葡萄糖监测的事务序列300。可以通过可包括硬件(例如电路、专用逻辑、可编程逻辑等)、软件(比如在处理设备上运行的多条指令)或者它们的组合的处理逻辑来执行事务序列300。在一个实施例中，可以通过图1的监测设备100的监测机制110和/或监测元件112执行事务序列300。为使得介绍简明清楚，以线性序列的方式来示出事务序列300的处理；然而，可以设想的是，可以以并行、异步或者以不同的顺序的方式来执行这些处理中任意数目的处理。
实施例提供了图1的具有监测机制110和监测元件112的监测设备100，以用于无需穿刺皮肤(例如手指)或者无需采血即可监测人体内的血液葡萄糖。在一个实施例中，参照图2的监测设备100的监测机制110和/或监测元件112中的各种组件，方法300从带有光源(比如光源237)的处理块301开始，在块303，该光源将固定波长的光发射通过发射聚焦光束。在块305生成光路，在块307，当手指放置于放置区域处(比如放置区域231)时，手指中断光路，同时在块309，光经过手指并通过接收聚焦光束而被光传感器(例如光传感器241)检测到。
在一个实施例中，在块313，可以在外围接口控制器(比如外围接口控制器233)处以模拟信号形式接收上述光，之后在块315通过诸如检测(中断)逻辑201对该模拟信号进行检测并通过监测机制110进行处理。例如，在块317，通过校准逻辑209执行信号(比如由模拟信号转化成的数字信号)的校准和数据的进一步处理。此外，在块319，计算出对应于检测到的信号的数字绝对值，然后通过绝对值计算逻辑211获取平均绝对值。在块321，预测分析逻辑215通过块317和319的处理进行采样，并获取放置手指的用户的最终葡萄糖读数。在块323，采样装置及显示逻辑217协助显示屏幕(比如显示屏幕245)显示最终葡萄糖读数。
图3B示出了根据一个实施例的利用图1中非侵入性葡萄糖监测设备100来促进非侵入性血液葡萄糖监测的方法340。可以通过处理逻辑来执行方法340，该处理逻辑可包括硬件(例如电路、专用逻辑、可编程逻辑等)、软件(比如在处理设备上运行的多条指令)或者其组合。在一个实施例中，可以通过图1的监测设备100的监测机制110和/或监测元件112执行方法340。为使得介绍简明清楚，以线性序列的方式示出方法340的处理；然而，可以设想的是，可以以并行、异步或者以不同的顺序的方式执行这些处理中的任何数量的处理。
实施例提供了图1的具有监测机制110和监测元件112的监测设备100以用于无需穿刺皮肤(例如手指)或者无需采血即可监测人体内的血液葡萄糖。在一个实施例中，参照图2的监测设备100的监测机制110和/或监测元件112中的各种组件，方法340在块341处通过闭合通/断开关启动非侵入性葡萄糖监测设备(比如图1的监测设备100)而开始。在块343，一旦启动了监测设备，该监测设备中的光源(例如红外发光二极管)产生红外光，在红外光到达监测设备中的光传感器或者光电传感器之前以一对光束(比如发射光束和接收光束)的形式传播。在一个实施例中，根据本申请文件中前文所述的一个或者多个因素，在必要或适当时红外光可以具有不同的波长；例如：波长可以处在(但不限于)640nm-1000nm的范围内，并且可在该范围内选取一个特定波长，如940nm。
在块345处，可以在监测设备的放置区域内放置用户(例如任何个人，比如健康的人、患者等)的指头(比如食指或者任何其他手指或者拇指、脚趾等)以有助于用户的葡萄糖监测。在一些实施例中，为了感测人类手指/脚趾及与该用户相关的其他属性(比如指纹等)，放置区域可包含一个或者多个传感器(比如生物计量传感器)，以感测人的指头和涉及用户的其他特征(比如指纹)，这些特征可以揭示关于用户的特定信息，比如用户的年龄、性别、种族、民族、病史(比如心血管疾病)、历史葡萄糖读数等。在一个实施例中，在块347，由于通过将手指放置在放置区域(其处于光以发射光束和接收光束形式传播的光路中)内而中断了红外光，因此检测到光流的中断。
在块349，以波形的形式(比如以模拟信号的形式)检测并读取与任意数量的光中断相关的观察读数。例如，在10秒的时间段内可以观察并读取5-10个中断。在块351，这些模拟信号被转换成数字信号。在一个实施例中，在块353，对数字信号进行处理以生成对应的绝对值，并通过对各种过程或处理算法应用不同的系数来校正与处理过程中所检测到的任意绝对值相关的任何错误。在块355，获取绝对值的平均值。在一个实施例中，在块357，将平均绝对值计算成为最终葡萄糖读数，然后，在块359，将该最终葡萄糖读数显示在监测设备的显示屏幕上。
图4A示出了根据一个实施例的图1的监测设备100的正面/侧面示图。应当注意，为了清楚、简要、及便于理解，参照前面图1-图3B已经提及的很多细节在参照图4A-4D时不再提及或者不再重复。在上述实施例中，监测设备100可包含图1的监测机制110和监测元件112以执行一个或者多个任务，从而促进整个申请文件中(比如参照图1-图4D)所述的便捷非侵入性血液葡萄糖检测。在一个实施例中，监测设备100可包含具有一个或者多个处理装置、逻辑的计算系统，所述处理装置、逻辑包括和/或者基于软件、硬件和/或者软件和硬件的任意组合(比如固件)。
在上述实施例中，监测设备100的正面/侧面示图被示出为具有顶腔室401和底腔室403。如图所示，可以移动顶腔室401和底腔室403两者的对称部分以便为放置区域231腾出地方，例如，可以在该放置区域231中放置手指以用于葡萄糖监测。如前文所述，出于测试目的，传统技术需要利用针状工具穿刺或者挤压手指以便获取一滴或者多滴血液，而实施例提供了一种无需遵循传统技术即可实现葡萄糖检测的新颖、创新性技术。在一个实施例中，可利用辊状连接器405将顶腔室401和底腔室403在后部连接或者结合在一起，以便可以轻易打开或者闭合顶腔室401和底腔室403，从而实现手指、拇指、脚趾等轻松放置。
例如，图4B示出了图1的监测设备100的侧视图，其中手指494(例如人的手指)放置于放置区域231中，同时顶腔室401和底腔室403相闭合，从而手指494舒适稳固地恰当放置，以中断在顶腔室401和底腔室403之间以光束形式行进的红外光，如参照图2所进一步描述的那样。一旦获取了若干观察读数或者已达到用于测试的给定时间段，就将顶腔室401和底腔室403相互拉开，以释放图4B中的手指494。如前文针对图2所述，放置区域231可包含一个或者多个传感器，比如生物计量传感器247等。
图4C进一步示出了图1的监测设备100的背面/顶面示图，其中，示出了作为上腔室401的一部分的显示设备/屏幕245，其用于显示与葡萄糖、血红蛋白、心率、体温、血压等的监测有关的读数，以及其他信息，比如患者姓名、身份证号码、年龄、病史、以数字或者文本或者图形或者图表形式呈现的历史最终读数、灯或者符号(例如用于提供消息或者警示的圆圈、条、动画图形等，例如红色代表葡萄糖读数过高，黄色闪烁灯代表葡萄糖读数过低，笑脸代表正常等)，等等。显示屏幕245还可显示其他相关信息，比如观测读数的实时数值、实时监测时间段、当前时间、当前室外或者室内温度、医疗人员(例如患者的医生、护士等)的姓名或者识别号等。
现参照图4D，该图示出了图1的监测设备100的分解视图。如图所示，监测设备100包含顶腔室401、底腔室403、连接器405、基座407、放置区域231、显示设备/屏幕245、及处理器102，其中放置区域231包含附接到顶腔室401的顶部411和附接到底腔室403的底部413，处理器102可以与图5的处理器502相同或者相似。在一个实施例中，并且还如参照图2所述的那样，可在监测设备100内部或者与监测设备100相耦接的任意数目的地方放置监测元件112。例如，如图所示，显示屏幕245可作为顶腔室401的一部分，或者作为监测设备100的另一部分，或者可以将单独的显示设备(例如计算监测器、摄像显示器、电视、医疗设备屏幕等)耦接或布置为与监测设备100通信。类似地，如图所示，处理器102可作为顶腔室401的一部分，或者作为底腔室403的一部分，或者例如可以将单独的计算设备耦接或布置为与监测设备100通信。
此外，也可将显示屏幕245用作用户接口(例如GUI、WUI、触摸屏等)以便输入和/或输出诸如用户(例如，患者)数据的信息，所述用户数据包括例如姓名、身份证号码、历史数据、处方药的名称或者代码、最近检查的日期、医生/护士的姓名等。在一个实施例中，显示屏幕245可包含触摸屏(例如交互式触摸屏)，用于通过触碰显示屏幕来对信息进行输入、输出、编辑等，并且显示屏幕可进一步提供虚拟键盘，通过触碰该虚拟键盘可输入信息并设置用户偏好(例如字体大小、颜色、是否需要时钟、要通过显示屏幕245显示的全部用户偏好数据/信息等)。
可以设想的是，监测设备100的顶腔室401和底腔室403及各种其他部件可由任意数量和类型的材料(比如塑料、橡胶、硅、玻璃、铁、钢等或者由这些材料的任意组合)制成，且监测设备100不限于任何特定的数量或者类型的材料。可以设想的是，监测设备100还可包含其他监测元件112，比如：外围接口控制器233(例如在底腔室403内部)、调整控制组件233(比如在顶腔室401外部)、包含发射控制组件239的光源237(例如在顶腔室401内部)、包含接收控制组件243的光传感器241(例如在底腔室403内部)等。此外，可在监测设备100中添加或者移除任意数目的组件或者部件(例如一个或者多个处理器、存储器、操作系统、显示屏幕、传感器、电缆、连接器、扫描仪、传感器、读取器等)以执行整个申请文件中所述的与非侵入性血液葡萄糖监测相关的各种任务。
图5示出了根据一个实施例的示例形式的计算机系统中的机器500的图形表示，该机器500中可执行一组用于使机器500执行本文所述方法中的一个或多个方法的指令。根据一个实施例，机器500可以与图1的采用监测机制110和/或监测元件112的监测设备100相同或相似，或者机器500可包含在监测设备100中。在替代实施例中，机器100可以与其他机器直接连接(例如网联)，比如通过介质插口，或者通过网络连接，比如基于云的网络、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、个人局域网(PAN)、内联网、外联网或者互联网。该机器可以以客户端-服务器网络环境里的服务器或者客户端的身份运行，或者，该机器可作为对等(或者分布)网络环境内的对等机或者作为随需应变服务环境(包括提供多租户数据库存储服务的随需应变环境)内的服务器或者一系列服务器。
该机器的某些实施例可以以下列形式呈现，包括：个人计算机(PC)、平板电脑、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或网桥、计算系统或者能够执行使该机器实施指定操作的一组指令(连续指令或者其它指令)的任何机器。此外，当仅述及单个机器时，术语“机器”也应理解为包含任意机器的组合，该任意机器组合能够单独或者联合执行一组(或者多组)指令以便执行本文中所述方法中的任意一个或者多个方法。
示例性计算机系统500包含一个或者多个处理器502、主存储器504(例如，只读存储器(ROM)、闪速存储器、比如同步DRAM(SDRAM)或者高频动态存储器(RDRAM)之类的动态随机存储器(DRAM)等)、静态存储器542(比如闪速存储器、静态随机存储器(SRAM)、易失性高数据率RAM等)、以及次存储器518(例如，包括硬盘驱动器在内的持久性存储设备和持久性多租户数据库实现)，它们经由总线530相互进行通信。主存储器504包括指令524(比如其中存储了一组或者多组指令524的软件522，该指令524采用了图1的监测设备100中的监测机制110和/或监测元件112的以及本文所述的其他附图中的任意一种或者多种方法或者功能)，其与处理逻辑526和处理器502结合起来操作以执行本文所述的方法。
处理器502指代一个或者多个多用途的处理设备，比如微处理器、中央处理单元等等。尤其，处理器502可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实施其他指令集的处理器或者实施指令集的组合的处理器。处理器502也可以一个或多个专用处理装置，比如应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等等。处理器502被配置为执行处理逻辑526，该处理逻辑526用于执行图1的监测设备100中的监测机制110和/或监测元件112的操作和功能和本文所述的其他附图的操作和功能。此外，处理器502和主存储器504可分别与图1中处理器102和存储器104相同或者相似。
计算机系统500还可包含网络接口设备508，比如网络接口卡(NIC)。计算机系统500也可包含用户接口510(比如视频显示单元、液晶显示器(LCD)、或者阴极射线管(CRT))、字母数字输入设备512(例如键盘)、光标控制设备514(例如鼠标)、信号生成设备540(例如集成扬声器)和类似于照相机、麦克风、集成扬声器等的其他设备516。计算机系统500还可包含外围设备536(例如无线或者有线通信设备、内存设备、存储装置、自动处理设备、视频处理设备、显示设备等)。计算机系统500还可包含基于硬件的应用程序接口记录框架534，其能够执行服务输入请求，并响应于对这种输入请求的履行来发送执行数据。
网络接口设备508还可包含例如通过网络电缆523与远程设备进行通信的有线网络接口等，网络电缆523可以为以太网电缆、同轴电缆、光纤电缆、串行电缆、并行电缆等。网络接口设备508可以遵循例如IEEE802.11和/或IEEE802.11g标准而提供对LAN的访问，和/或无线网络接口可以遵循例如蓝牙标准而提供对个人局域网的访问。还可以支持包括以前或此后的版本的标准在内的其他无线网络接口和/或协议。除了通过无线LAN标准的通信之外(或者代替通过无线LAN标准的通信)，网络接口设备508还可利用例如时分多址(TDMA)协议、全球移动通信系统(GSM)协议、码分多址(CDMA)协议和/或任何其他类型的无线通信协议来提供无线通信。
次存储器518可包含机器可读存储介质(或者更具体地为一种机器可访问存储介质)531，在该机器可访问存储介质531上存储了一组或多组指令(例如软件522)，其体现了图1的监测设备100中的监测机制110和/或监测元件112的以及本文所述的其他附图中的任意一种或者多种方法或者功能。在计算机系统500执行软件522的过程中，软件522也可完全或者至少部分包含于主存储器504(比如指令524)和/或处理器502内，主存储器504及处理器502也构成机器可读存储介质。通过网络接口卡508，还可将软件522经由网络520进行发送或者接收。机器可读存储介质531可包含暂时性或非暂时性机器可读存储介质。
实施例可以提供为例如计算机程序产品，该计算机程序产品可包含存储有机器可执行指令或者计算机可执行指令的一个或者多个机器可读或者计算机可读介质，当一个或多个机器(比如计算机、一个或多个处理设备、计算机网络、或者其他电子设备)执行该机器可执行指令或者计算机可执行指令时，会使得一个或多个机器执行根据本文所述实施例的操作。机器可读介质可包括但不限于软式磁碟片、光盘、只读光盘存储器(CD-ROM)，以及磁光盘、ROM、RAM、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程序只读存储器(EEPROM)、磁性卡或光学卡、闪速存储器或者适用于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。
此外，实施例可作为计算机程序产品而被下载，其中，通过通信链路(例如调制解调器和/或网络接线)，可将程序以嵌入于载波或其他传播介质中的和/或被载波或其他传播介质所调制的一个或者多个数据信号的形式从远程计算机(例如服务器)转移至请求计算机(例如客户机)。
涉及和/或包含本文所述的组件和其他特征(例如涉及参照图1所述的监测设备100的监测机制110和/或监测元件112)的模块544可实施为离散硬件组件，或者可被整合至诸如ASICS、FPGAs、DSPs或者类似设备之类的硬件组件的功能内。此外，模块544可实施为硬件设备中的固件或者功能电路。此外，可在任何组合硬件设备和软件组件中实施模块544。
可以利用一个或者多个电子设备(例如终端站、网络元件)上存储和执行的编码和数据来实施附图中示出的技术。这样的电子设备利用计算机可读介质来存储和传达(内部地和/或通过网络而与其他电子设备通信)代码及数据，其中计算机可读介质是诸如非暂时性计算机可读存储介质(例如磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储设备、相变存储器)和暂时性计算机可读传输介质(例如，电学、光学、声学或者其他类型的传播信号——比如载波、红外信号、数据信号)。此外，这样的电子设备通常包含一组耦接至一个或者多个其他组件的一个或者多个处理器，其中一个或者多个其他组件是诸如一个或者多个存储设备(非暂时性机器可读存储介质)、用户输入/输出设备(例如键盘、触摸屏和/或显示器)、和网络连接器。该组处理器和其他组件通常是通过一个或者多个总线和网桥(也称为总线控制器)耦接的。因此，给定的电子设备的存储设备通常存储用于在该电子设备中的所述一组一个或者多个处理器上执行的代码或者数据。当然，可以利用软件、固件和/或硬件的不同组合实施实施例的一个或者多个部分。
对“一个实施例”、“某一实施例”、“示例性实施例”、“各种实施例”等的指称表示所述实施例可包含特定特征、结构或者特性，但不是每一个实施例都一定包含该特定特征、结构或者特性。此外，某些实施例可能具有其他实施例中所述的一些或所有特征，或者，该实施例不具有其他实施例中的任何特征。
在以下描述和权利要求书中，可能使用术语“耦接”及其派生词。“耦接”用于表示两个或者多个元件相互协作或者相互作用，但是这些元件可能具有或者可能不具有介于这些元件之间的物理或者电子组件。
如权利要求中所用，除非另有说明，否则使用普通形容词“第一”、“第二”、“第三”等来描述普通元件仅表明对相似元件的不同示例进行称呼，而不是意在暗示如此描述的所述元件必须处于给定的顺序，无论是时间地、空间地排序还是其他方式。
下述条款和/或示例属于进一步实施例或者示例。可在一个或者多个实施例的任意位置处使用具体示例。不同实施例或者示例中的各种特征可与所包括的一些特征或者未包括在内的其他特征进行任意组合以适应各种不同应用。示例可包含这样的主题，如方法、执行该方法中的操作的装置、包括指令的至少一个机器可读介质，当机器执行该指令时会使得该机器执行该方法或者装置或者系统中的操作以有助于根据本发明所述的实施例和示例的混合通信。
实施例1包括一种用于促进非侵入性、非皮肤穿刺性血液葡萄糖监测的装置，该装置包括：放置区域，其用于接收身体部位，所述身体部位包括手指，其中，在放置区域中的该身体部位导致光的传播中断；观察/读数逻辑，其用于检测对应于中断的初始读数，该初始读数包括信号，其中，每当光经过身体部位而被中断时就产生一个信号；校准逻辑的绝对值计算模块，其用于根据初始读数计算绝对值；以及预测分析逻辑，其用于根据绝对值计算最终葡萄糖读数。
实施例2包括实施例1的主题，还包括在所述装置中发射光的光源，其中，光以包括发射光束和接收光束的光束形式传播，并且在光传感器处被接收，其中，无需穿刺或者挤压所述身体部位即可计算出最终葡萄糖读数。
实施例3包括实施例1的主题，还包括采样装置和显示逻辑，用于准备最终葡萄糖读数以便在显示屏幕上显示，其中，显示屏幕用于显示所述葡萄糖读数。
实施例4包括实施例1的主题，还包括用于检测产生信号的中断的检测中断逻辑，其中，该信号包括模拟信号。
实施例5包括实施例4的主题，还包括用于将模拟信号转换为数字信号的信号转换逻辑，其中，根据包括数字信号的初始读数计算绝对值。
实施例6包括实施例1的主题，其中，绝对值计算模块还配置为根据绝对值计算平均绝对值，其中，根据平均绝对值计算最终葡萄糖读数。
实施例7包括实施例1的主题，还包括校准逻辑的错误纠正模块，该错误纠正模块用于识别和纠正与绝对值计算相关的一个或者多个错误。
实施例8包括实施例1的主题，其中，所述光源包括位于所述装置的顶腔室或者底腔室中的用于发射光的发射控制组件，其中，光传感器包括位于所述装置的顶腔室或者底腔室中的用于接收光的接收控制组件。
实施例9包括一种用于促进非侵入性、非皮肤穿刺性血液葡萄糖监测的方法，该方法包括步骤：接收身体部位，所述身体部位包括手指，其中，在放置区域中的该身体部位导致光的传播中断；检测对应于中断的初始读数，该初始读数包括信号，其中，每当光经过身体部位而被中断时，就根据初始读数计算绝对值；以及根据所述绝对值计算最终葡萄糖读数。
实施例10包括实施例9的主题，还包括步骤：在葡萄糖监测设备中发射光，其中，光以包括发射光束和接收光束的光束形式传播，并且在光传感器处被接收，其中，无需穿刺或者挤压所述身体部位即可计算出最终葡萄糖读数。
实施例11包括实施例9的主题，还包括步骤：准备最终葡萄糖读数以用于在显示屏幕上显示；以及通过显示屏幕显示所述葡萄糖读数。
实施例12包括实施例9的主题，还包括步骤：检测产生信号的中断，其中，该信号包括模拟信号。
实施例13包括实施例12的主题，还包括步骤：将模拟信号转换为数字信号，其中，根据包括所述数字信号的初始读数计算所述绝对值。
实施例14包括实施例9的主题，其中，绝对值计算模块还配置为根据绝对值计算平均绝对值，其中，根据平均绝对值计算最终葡萄糖读数。
实施例15包括实施例9的主题，还包括步骤：识别和纠正与绝对值计算相关的一个或者多个错误。
实施例16包括至少一个机器可读介质，该机器可读介质包括多条指令，当所述多条指令在计算设备上执行时用于实施或者执行任一上述实施例中所述的方法，或者实现任一上述实施例中所述的装置。
实施例17包括至少一个非暂时性或者有形机器可读介质，该介质包括多条指令，当所述多条指令在计算设备上执行时用于实施或者执行任一上述实施例中所述的方法，或者实现任一上述实施例中所述的装置。
实施例18包括一种系统，该系统包括用于实施或者执行任一上述实施例中所述的方法，或者实现任一上述实施例中所述的装置。
实施例19包括一种设备，该设备包括用于执行任一上述实施例中所述的方法的装置。
实施例20包括一种计算设备，其布置为实施或者执行任一上述实施例中所述的方法，或者实现任一上述实施例中所述的装置。
实施例21包括一种通信设备，其布置为实施或者执行任一上述实施例中所述的方法，或者实现任一上述实施例中所述的装置。
实施例22包括一种系统，该系统包括：具有指令的存储设备及处理器，该处理器执行所述指令以便有助于用于执行一个或者多个操作的机制，这些操作包括：接收身体部位，所述身体部位包括手指，其中，在放置区域中的该身体部位导致光的传播中断；检测对应于中断的初始读数，该初始读数包括信号，其中，每当光经过身体部位而被中断时就产生一个信号；根据初始读数计算绝对值；以及根据绝对值计算一个最终葡萄糖读数。
实施例23包括实施例26的主题，其中，所述一个或者多个操作还包括：在葡萄糖监测设备中发射光，其中，光以包括发射光束和接收光束的光束形式传播，并且在光传感器处被接收，其中，无需穿刺或者挤压所述身体部位即可计算出最终葡萄糖读数。
实施例24包括实施例26的主题，其中一个或者多个操作还包括：准备最终葡萄糖读数以用于在显示设备上显示；以及通过所述显示屏幕显示所述最终葡萄糖读数。
实施例25包括实施例26的主题，其中一个或者多个操作还包括：检测导致信号的中断，其中，该信号包括模拟信号。
实施例26包括实施例29的主题，其中一个或者多个操作还包括：将模拟信号转换为数字信号，其中，根据包括所述数字信号的初始读数计算所述绝对值。
实施例27包括实施例26的主题，其中，绝对值计算模块还配置为根据绝对值计算平均绝对值，其中，根据平均绝对值计算最终葡萄糖读数。
实施例28包括实施例26的主题，其中一个或者多个操作还包括：识别和纠正与绝对值计算相关的一个或者多个错误。
实施例29包括一种设备，该设备包括：用于接收身体部位的装置，所述身体部位包括手指，其中，在放置区域中的该身体部位导致光的传播中断；用于检测对应于中断的初始读数的装置，该初始读数包括信号，其中，每当光经过身体部位而被中断时就产生一个信号；用于根据初始读数计算绝对值的装置；用于根据绝对值计算最终葡萄糖读数的装置。
实施例30包括实施例29的主题，还包括：用于在葡萄糖监测设备中发射光的装置，其中，光在光传感器处被接收，并且以包括发射光束和接收光束的光束方式传播，其中，无需穿刺或者挤压所述身体部位即可计算出最终葡萄糖读数。
实施例31包括实施例29的主题，还包括：用于准备最终葡萄糖读数以在显示屏幕上显示的装置；及通过显示屏幕显示最终葡萄糖读数的装置。
实施例32包括实施例29的主题，还包括：用于检测导致信号的中断的装置，其中，该信号包括模拟信号。
实施例33包括实施例29的主题，还包括步骤：用于将模拟信号转换为数字信号的装置，其中，根据包括所述数字信号的初始读数计算绝对值。
实施例34包括实施例29的主题，绝对值计算模块还配置为根据绝对值计算平均绝对值，其中，根据平均绝对值计算最终葡萄糖读数。
实施例35包括实施例29的主题，还包括：用于识别和纠正与绝对值计算相关的一个或者多个错误的装置。
实施例36包括一种医疗设备，该医疗设备包括一种非侵入性、非穿刺性血液葡萄糖监测设备，该非侵入性、非穿刺性血液葡萄糖监测设备布置为用于实施或者执行任一上述实施例中所述的方法，或者实现任一上述实施例中所述的装置。
上述任一实施例可单独使用或者与另外一个实施例结合使用。说明书中包含的实施例还可以包含那些在简要发明内容或者所述摘要中只部分提及或提到或者根本没有提及或提到的实施例。尽管如在说明书中的一处或者多处讨论或暗示的那样，各种实施例以解决现有技术中的各种缺陷为目的，但是所述实施例不一定解决任何缺陷。换言之，不同的实施例可解决说明书中讨论到的不同缺陷。有些实施例可能只部分解决说明书中所讨论到的某些缺陷或者一个缺陷，有些实施例可能不会解决任何缺陷。
尽管已根据具体实施例并以示例的形式描述了一个或者多个实施方式，然而应该理解，一个或者多个实施方式不限于所述本公开实施例。相反，旨在覆盖那些对本领域技术人员而言显而易见的各种修改和类似安排。因此，所附权利要求的范围应被赋予最宽解释范围以便包含所有这样的修改和类似安排。应该理解，上述描述旨在说明而非限制。
附图及前文所述内容给出实施例的示例。本领域技术人员将会理解将一个或者多个元件很好地组合成一个单独功能元件。作为替代，某些元件可被分割成多个功能元件。一个实施例中的元件可添加至另一实施例中。例如，可改变本文中处理的顺序，且不限于本文所述方式。此外，任何操作流程图中的操作无需按照所呈现的顺序实施；并且，不是所有的所述操作都必须要执行。而且，这些操作不依赖于其他操作，这些操作可与其他操作并行执行。实施例的范围并不受这些特定示例的限制。不管说明书中是否明确指教，如结构、尺寸、材料的使用之类的各种变化都是可能的。实施例的范围至少与所附权利要求中给定的范围一致。

Claims (21)

1.一种促进非侵入性、非皮肤穿刺性血液葡萄糖监测的装置，包括：
放置区域，其用于接收身体部位，所述身体部位包括手指，其中，在所述放置区域中的该身体部位导致光的传播中断；
观察/读取逻辑，其用于检测对应于所述中断的初始读数，所述初始读数包括信号，其中，每当光经过所述身体部位而被中断时产生信号；
校准逻辑的绝对值计算模块，其用于根据所述初始读数计算绝对值；以及
预测分析逻辑，其用于根据所述绝对值计算最终葡萄糖读数。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括光源，其在所述装置中发射所述光，其中，所述光以包括发射光束和接收光束的光束形式传播，并且在光传感器处被接收，其中，在不穿刺或者挤压所述身体部位的情况下计算出所述最终葡萄糖读数。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括采样装置和显示逻辑，其用于准备所述最终葡萄糖读数以便在显示屏幕上进行显示，其中，所述显示屏幕用于显示葡萄糖读数。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括检测(中断)逻辑，其用于检测产生所述信号的所述中断，其中，所述信号包括模拟信号。
5.根据权利要求4所述的装置，还包括信号转换逻辑，其用于将所述模拟信号转换为数字信号，其中，根据包括所述数字信号的所述初始读数计算所述绝对值。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述绝对值计算模块还配置为根据所述绝对值计算平均绝对值，其中，根据所述平均绝对值计算所述最终葡萄糖读数。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括所述校准逻辑的错误纠正模块，其用于识别和纠正与所述绝对值的计算相关的一个或者多个错误。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源包括位于所述装置的顶腔室或者底腔室中的用于发射光的发射控制组件，并且其中，所述光传感器包括位于所述装置的所述顶腔室或者所述底腔室中的用于接收光的接收控制组件。
9.一种用于促进非侵入性、非皮肤穿刺性血液葡萄糖监测的方法，包括步骤：
接收身体部位，所述身体部位包括手指，其中，在所述放置区域中的该身体部位导致光的传播中断；
检测对应于所述中断的初始读数，该初始读数包括信号，其中，每当光经过所述身体部位而被中断时产生信号；
根据所述初始读数计算绝对值；以及
根据所述绝对值计算最终葡萄糖读数。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：在葡萄糖监测设备中发射所述光，其中，所述光以包括发射光束和接收光束的光束形式传播，并且在光传感器处被接收，其中，在不穿刺或者挤压所述身体部位的情况下计算出所述最终葡萄糖读数。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：
准备所述最终葡萄糖读数以用于在显示屏幕上显示；以及
通过所述显示屏幕显示所述最终葡萄糖读数。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：检测导致所述信号的所述中断，其中，所述信号包括模拟信号。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：将所述模拟信号转换为数字信号，其中，根据包括所述数字信号的所述初始读数计算所述绝对值。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述绝对值计算模块还配置为根据所述绝对值计算平均绝对值，其中，根据所述平均绝对值计算所述最终葡萄糖读数。
15.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：识别和纠正与所述绝对值的计算相关的一个或者多个错误。
16.包括多个指令的至少一个机器可读介质，当在计算设备上执行所述多个指令时，实施或者执行任一在前权利要求中所述的方法，或者实现任一在前权利要求中所述的装置。
17.一种系统，包括用于实施或者执行任一在前权利要求中所述的方法或者实现任一在前权利要求中所述的装置的机制。
18.一种设备，包括用于执行任一在前权利要求中所述的方法的装置。
19.一种计算设备，其被布置为用于实施或者执行任一在前权利要求中所述的方法或者实现任一在前权利要求中所述的装置。
20.一种通信设备，其被布置为用于实施或者执行任一在前权利要求中所述的方法或者实现任一在前权利要求中所述的装置。
21.一种医疗设备，包括非侵入性、非穿刺性血液葡萄糖监测设备，所述医疗设备被布置为用于实施或者执行任一在前权利要求中所述的方法或者实现任一在前权利要求中所述的装置。
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