CN108135540A - 用于血糖水平的非侵入性测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是一种装置，该装置通过测量来自皮肤或身体组织的电磁辐射的折射而允许测量主要是人的哺乳动物中的血糖水平的，而不需要侵入性取样，例如穿透或刺穿皮肤。该装置使用可见光谱的蓝光部分和近红外(IR)辐射作为电磁辐射源。该装置属于医疗诊断领域，基本上设计为便携式，以便使用者例如可将其佩戴在使用者手腕上。由传感器单元测量的反射光/辐射的信号通过频率滤波组进行过滤并且进行数学处理以便计算当前的血糖水平。该装置的测量结果的准确度与利用通过血液采样测量的标准方法获得的结果相当。还公开了使用所述装置测量血糖水平的方法。

Description

用于血糖水平的非侵入性测量装置
技术领域
本发明的目的是一种装置，该装置通过测量来自皮肤或身体组织的电磁辐射的折射而允许测量主要是人的哺乳动物中的血糖水平，而无需侵入性取样，例如穿透或刺穿皮肤。该装置使用可见光谱的蓝光部分和近红外(IR)辐射作为电磁辐射源。该装置在医学诊断领域内操作，并且基本上被设计为便携式的，以便使用者例如可将其佩戴在使用者手腕上。
背景技术
有关血糖水平的信息对于糖尿病患者尤为重要。糖尿病(I型和II型)是潜在的危及生命的疾病，但通过适当控制血糖水平，可以成功控制糖尿病，使有糖尿病的人能够过上充实、正常和积极的生活。为了成功地控制糖尿病，定期调节血糖水平是非常重要的，这需要每天或甚至每天多次监测BSL(血糖水平)。具有复杂形式的糖尿病的患者基于测量的BSL和取决于患者预期的营养方案来确定适当的胰岛素剂量。目前，大多数糖尿病患者使用用于BSL控制的标准程序，这是侵入性的，这是因为它通常涉及通过刺穿获得血液样本，将血液样本应用于测试条，并将条插入到测量装置中。因为对于一些患者，有必要每天多次监测BSL，该侵入性程序是不愉快和痛苦的。因此，已经开发了各种程序以允许血糖水平的非侵入性测量。
专利RU2506893描述了采用从100Hz到1500Hz和从7000Hz到10,000Hz的频率的超声波作为用于BSL测量的选项的装置和程序。该装置不使用可见光谱，也不便携。
专利No.US9078606B1描述了一种使用多个波长的微波的装置。该装置具有共振室，共振室可以接收微波并振动所需的信号。手指压在共振室的开口上，以便足够量的组织进入室内。这引起振动频率的变化，振动频率的变化表明组织中的血糖水平。根据具体的频率，所需的信号会振动，然后用于计算BSL。该装置仅允许在手指的末端处测量BSL；此外，该装置不使用可见光谱的光。
专利No.US2013075700描述了一种使用多种激光光源来测量多个血液参数的装置，所述多种激光光源经由光纤传送到测量点。为了功能性，该装置需要多个光电滤波器、光放大器和处理单元。该装置不能解决移动性的问题，这是因为它太大而且不是用于日常使用的便携的。该装置使用1400nm至2500nm和更高波长的不可见光谱。
在专利申请No.US20150112170A1中描述了允许在手腕处的血糖水平的非侵入性测量的解决方案。该装置使用检测血糖水平的中红外激光。该装置经由光纤将由激光发射的光传输到装置，并基于装置接收的反射计算血糖水平。该装置使用1400nm波长以上的不可见光谱。
专利申请No.PTCUS9500265描述了一种装置，其借助于不可见光谱中的光源进行非侵入性血液测量。该装置特征是多个光源，通过可以放大光束的透镜系统互连。然后将光束聚焦在样品上，位于样品下面的检测器检测透过样品的光量，计算血液中各种物质的浓度。该装置测量透射光，而不是反射光；此外，该装置不是便携式的，并且打算在医院中使用。
还已知用蓝光源来测量血糖水平：在这种情况下，血液中糖的浓度基于透过尿液样本的光来确定。样品中的葡萄糖吸收蓝光，因此测量的透射光量直接取决于葡萄糖的量。样本中葡萄糖越多，测量结果就越低(Abidin M.S.,Rajak A.,Salam R.A.,Munir M.M.,Khairurrijal K.(2015)“Measurement of Glucose in Blood Using a Simple Non-Invasive Method”,Science Forum Materials,Vol.827,pp.105-109)。
另一种已知的方法是基于糖化血红蛋白确定随时间的平均血糖水平，在这种情况下，通过测量IR光的吸收来非侵入性地测量糖化血红蛋白的量。血液中的葡萄糖量与测量的糖化血红蛋白的总量成正比。该方法不允许确定当前的血糖水平(Nathan D.M.,KuenenJ.,Borg R.,Zheng H.,Schoenfeld D.,Heine R.J.(2008).“Translating the A1C Assayinto Estimated Average Glucose Values.”.Diabetes Care 31(8):1473–8.)。
到目前为止，没有在主要是人的哺乳动物中针对非侵入性血糖水平测量的可用的解决方案，该解决方案使用两种波长、即可见光谱光的和IR辐射的电磁辐射的组合、其中电磁辐射自测量的皮肤或身体组织反射。
发明内容
本发明解决的技术问题是(1)通过使用反射光来确定用于血糖水平测量的非侵入性方法；该方法必须足够准确，以取代市场上现有的标准血液采样方法，该方法由患者自行使用以测量其血糖水平；(2)以及构建采用该方法用于血糖水平测量的装置，其中该装置优选是便携式的。测量的反射光信号用于使用适当的滤波器和数学处理来计算当前的血糖水平。
下面进一步描述本发明，并且通过示出根据本发明的装置和测量过程的实施例和附图来呈现。
附图说明
图1表示根据本发明的装置的一个实施例。
图2表示根据其中一个实施例的测量过程。
具体实施方式
根据本发明的装置包括：
具有430至480nm、优选460nm波长的蓝光源；在本实施例中，这是蓝光LED；
具有700至3000nm、优选940nm波长的红外(IR)辐射源；在本实施例中，这是IRLED；
传感器单元，传感器单元测量从皮肤/组织反射的蓝光和IR辐射并将它们转换为电阻或电流或电压中的变化。传感器单元必须具有足够大的波长范围来转换蓝光和IR辐射。也可以使用两个具有较窄范围的传感器单元：即用于蓝光和IR辐射的分开的单元。在本实施例中，使用一个传感器单元，即具有从300至1100nm的检测波长范围的光电二极管，其在输出处产生主要与光/辐射的强度成正比的电流。
频率滤波组，频率滤波组用于对来自传感器单元的信号进行过滤，其中过滤取决于检测的反射的蓝光或IR辐射是否被过滤。频率滤波组包括一个或多个模拟和/或数字频率滤波器，利用一个或多个模拟和/或数字频率滤波器，除了测量蓝光时包括蓝光脉冲操作FB的频率及在该频率附近的频带以及测量IR辐射时包括IR辐射脉冲操作频率FIR及在该频率附近的频带，信号的所有频率都被滤除。由于有用信号以已知频率(FB和FIR)发起，因此需要进行频率过滤，并使用过滤来消除来自测量信号的噪声。在本实施例中，使用“高通”频率滤波器，“带通”滤波器和至少一个ADC转换器，ADC转换器具有针对蓝光至少20位分辨率和针对IR辐射至少10位分辨率。频率滤波组能够可选地包括放大器，其在过滤之前、期间和/或之后适当地放大信号和/或将信号从电流值改变为电压值或从电压值改变为电流值。在本实施例中，使用跨阻抗放大器，其将电流值改变为适当的电压值，并且在测量蓝光反射时将信号放大1：1000的系数，并且在测量IR光反射时将信号放大1：1的系数。
处理单元，其具有用于程序的存储器和用于存储和处理测量结果的存储器，其中：
a)以脉冲操作频率FB和激发时间间隔TB控制蓝光源的激发。在不同实施例中，FB从100至300kHz之间的频率范围中选择，优选200kHz。TB在不同实施例中为1至10秒，优选7秒；
b)以脉冲操作频率FIR和激发时间间隔TIR控制IR辐射源的激发。在不同实施例中，FIR从1kHz到50kHz之间的频率范围中选择，优选10kHz。TIR在不同实施例中为1至10秒，优选7秒；
c)控制频率滤波组的过滤；
d)从来自用于蓝光的各个测量间隔且单独地用于IR辐射的各个测量间隔的过滤信号中捕获搜索的信号值。测量间隔通常等于激发间隔，如在本实施例中的情况那样，但测量间隔也可以更短，例如测量间隔的开始可延迟直到0.5秒，以便从测量中消除过渡现象。在其中一个实施例中，搜索值是每个测量间隔处的绝对最大电压值和绝对最小电压值，即测量蓝光反射时的UBmax和UBmin，以及测量IR辐射反射时的UIRmax和UIRmin。
e)使用预设的数学算法，处理单元从搜索值中计算血糖水平。
装置的电源由电池或其他电源提供。优选地，该装置经由位于显示器后面的动力电池供电。
蓝光源、IR辐射源和传感器单元在测量期间面向皮肤/组织并与皮肤/组织紧密接触。优选地，光源/辐射源和传感器单元彼此相邻，两个源尽可能靠近传感器单元。光/辐射穿透皮肤和组织，并且一部分光/辐射被皮肤和组织吸收，而另一部分光/辐射从皮肤和组织反射并到达传感器单元。如果将源和传感器单元放置在身体最少量的脂肪组织的部位上，例如手腕上，则可获得最佳的测量结果。
可选的，该装置可以包括显示器，显示器显示BSL值、引导测量过程、通知误差等。显示器定位在装置的上侧上，即不与皮肤接触的一侧。在本实施例中，显示器是OLED屏幕。
此外，该装置能够可选地包含例如蓝牙的通信电路，其允许编程、控制装置和/或将测量值和计算的BSL发送到PC或另一装置。
该装置由壳体保护，在本实施例中壳体由塑料材料制成。这两种源和传感器单元都涂有可透过可见光和红外辐射的透明硅树脂。该装置在测量位置与皮肤紧密接触，以避免对实行测量的诸如日光的外部影响。
该装置能够可选地包括用于将其安装在测量点上的带，优选地在手腕上。带优选实施为手链或皮带。
该装置能够可选地包括一个或多个按钮，一个或多个按钮用于开启/关闭装置并控制显示器设置。这种按钮可以在触摸屏上实施。
利用根据本发明的装置测量血糖水平的方法包括以下步骤。
该装置安装在测量位置上，以便光/辐射源和传感器单元与测量位置的皮肤/组织紧密接触。
可选地，在开始测量之前，可执行测试协议，验证该装置被正确地安装在身体上的测量位置上，优选地在手腕上。测试协议的第一步是激发具有选定脉冲操作频率的光源或IR辐射源。传感器单元检测从皮肤/组织反射的光或辐射，并发射信号，该信号通过频率滤波组过滤，滤除除了在所选频率附近的窄频带之外的所有频率。处理器单元将获得的信号与预设值进行比较。如果获得的信号大于预设值，则意味着反射足够强并且装置牢固地附接到测量位置。因此，测量过程继续。如果获得的信号低于预设值，则在本实施例中，显示器显示适当的警告，以便使用者可以固定装置在身体上的位置。
接着使用蓝光源进行测量。在测量间隔TB中，蓝光源由具有频率FB的脉冲操作激发。传感器单元检测反射光并将其转换为电信号：在本实施例中为电流。在本实施例中的电信号被存储在处理单元的存储器中。
然后将电信号被引导至频率滤波组，频率滤波组将除了包括蓝光脉冲操作频率FB及在该频率附近的特定频带之外的所有频率滤除，并且可选地在过滤之前或之后放大信号。
在本实施例中，脉冲操作频率FB等于200kHz，并且测量间隔等于蓝光源TB的激发间隔，激发间隔为7秒。在本实施例中，进行足够的过滤，使得来自传感器单元的信号首先由具有1000的放大系数的跨阻抗放大器放大，并且同时电信号、即电流在进行过滤之前转换成电压。在本实施例中，放大信号是必要的，这是因为测量电流的值处于pA范围内，并且处理未放大的信号实际上是不可能的，由于过滤将不是选择性的。放大增加了测量信号的过滤选择性。在本实施例中，接着利用“带通”过滤对信号进行过滤，其滤除了来自信号的所有频率分量，除了频率分量FB和周围±10％的频带之外。在本实施例中，FB等于200kHz。接着将信号转换为数字格式，由ADC转换器执行，ADC转换器必须具有至少20位分辨率，以便转换后的信号足够精确，以便进一步处理和测量。
根据这样过滤的信号，在测量反射的蓝光时，捕获信号的搜索值，用于以下步骤中以计算血糖水平的值。在本实施例中，在测量蓝光反射中的搜索值是绝对最大电压UBmax和绝对最小电压UBmin，其中绝对最小电压是大于零的最小电压值。
接着使用IR辐射源进行测量。IR辐射源在测量间隔TIR内以频率FIR脉冲操作激发。传感器单元检测反射的辐射并将其转换为电信号：在本实施例中为电流。在本实施例中的电信号被存储在处理单元的存储器中。
然后电信号被引导至频率滤波组，频率滤波组滤除除了包括IR辐射脉冲操作频率FIR的频率及在该频率附近的特定频带之外的所有频率，并且可选地在过滤之前或之后放大信号。
在本实施例中，脉冲操作频率FIR等于10kHz，测量间隔等于IR辐射源TIR的激发间隔，激发间隔为7秒。在本实施例中，进行足够的过滤，使得来自传感器单元的信号在执行过滤之前被引导至具有1的放大系数的跨阻抗放大器，跨阻抗放大器将电信号、即电流转换为电压。在本实施例的情况下信号放大是不需要的，这是因为信号中的电流值已经在nA范围内。在本实施例中，接着利用“高通”频率滤波器对信号进行过滤，从信号滤除20kHz以下的所有频率。从这样过滤的信号中，减去信号的环境分量。信号的环境分量表示由传感器单元检测到并且不由IR辐射源传送的任何电磁辐射、诸如房间中的光或热量、体热、太阳辐射或类似物。因此，该分量表示了需要从信号中消除的噪声。测量信号的环境分量将在下面解释。如果信号的环境分量大于总测量信号，则由于信噪比太高而重复测量反射的IR辐射，总测量信号是有用信号(装置的IR辐射源的结果)和噪声(包括信号的环境分量)的总和。
测量信号的环境分量可以在测量IR信号之前或在测量IR信号之后以下列方式进行：装置正确安装在手上。在任何光源/辐射源的最后一次激发与环境分量的测量之间至少必须经过半秒，以便使来自先前测量的影响/热辐射最小化。在环境分量的测量间隔期间，IR辐射或蓝光源不得激发。这样，实际上只测量环境或身体的电磁辐射，该电磁辐射代表了噪声。环境分量测量间隔优选在0.5秒至0.7秒的范围内，但不需要大于1秒。这样获得的信号可以存储在处理单元的存储器中，在这种情况下，信号被跨阻抗放大器放大并且以与测量的IR信号相同的系数从电流转换成电压。
在本实施例中，接着将信号转换为数字格式，并且由ADC转换器执行，该ADC转换器必须具有至少10位分辨率，优选为16位。对具有10kHz的主频率分量FIR和周围±10％的频带的数字信号执行“带通”频率过滤。
在测量反射的IR辐射时，从这样过滤的信号捕获信号的搜索值，并在以下步骤中用于计算血糖水平的值。在本实施例中，在测量IR辐射反射中的搜索值是绝对最大电压UIRmax和绝对最小电压UIRmin，其中绝对最小电压是大于零的最小电压值。
由于测量是独立的，因此执行反射的蓝光和反射的IR辐射的测量的次序是不重要的；可以首先测量IR辐射反射，然后测量蓝光反射，反之亦然。
下一步是使用两个测量的搜索值，利用预定义的数学算法计算血糖水平值。从过滤的信号中滤除的搜索值可被测量为电流或电压，并且，除最大值和最小值外，这些搜索值还包含其他值、诸如每个测量间隔中的平均值。自然地，如果选择除了在本实施例中提出的值以外的任何其他值，则有必要调整计算血糖水平的数学算法。
在本实施例中，从UBmax、UBmin、UIRmax和UIRmin计算X1和X2系数。
用于计算X1的公式在本实施例中使用用于通过测量红光和IR辐射的量来计算氧和间接血红蛋白的已知公式(“Pulse Oximetry”Oximetry.org.2002-09-10)进行调整。在本实施例中，通过测量反射的蓝光和IR辐射来相应地调整用于测量血糖水平。
用于计算X2的公式在本实施例中凭经验获得，其中X2与UBmax与UBmin的比率的自然对数成正比，并且与UIRmax与UIRmin的比率的自然对数成反比。
本实施例中的AG血糖水平值根据以下经验公式计算：
K1和K2常数反映了装置结构中使用的特定电子元件以及特定类型皮肤的吸收系数。K1和K2可以凭经验确定或基于特定电子元件的特性和特定皮肤类型的吸收系数来计算。在本实施例中，常数K1和K2通过以下方式凭经验确定：在使用根据本实施例的装置对血糖水平进行的每次测量时，也使用血液采样的标准方法进行测量。通过比较两个测量，确定常数K1和K2，以便测量之间的偏差最小。因此，针对欧洲(浅色)皮肤类型的凭经验确定的常数是：
K1＝4.61
K2＝1.13
可选地，可针对特定皮肤类型校准某个装置：校准程序基于IR辐射反射和/或蓝光反射的附加测量确定针对特定皮肤类型的吸收系数。另一种选择是在测量之前从K1和K2的预设值中选择皮肤类型，在这种情况下，针对特定皮肤类型的两个常数预先存储在计算血糖水平值的处理器单元上的程序中。
在本实施例中，所获得的血糖水平值被显示在屏幕上。在其他实施例中，所获得的值可以被进一步处理，或者结果可以通过预设逻辑激活某些消息以显示给使用者，消息例如是在正常范围内、低于正常范围、高于正常范围。
处理器单元能够可选地将获得的结果与预设的期望值范围进行比较。只要获得的结果在预设范围内，测量就被认为是成功的，并且在本实施例中被显示在屏幕上。只要所获得的结果不在预设范围内，测量将被放弃，并且如果必要的话，重复测量。
测量可以重复进行。所获得的成功测量结果被统计处理和传输，例如，作为所有成功测量的平均值或作为值±误差。
根据本实施方式的方法，能够进行在4mmol/L和13mmol/L之间的范围内的血糖水平的测量，容许测量中的误差高达20％。导致误差的原因有很多，即：装置松散地贴合在皮肤上、受损的皮肤或体毛改变吸收系数、收缩的血管等。
实施例：
在图1所示的其中一个实施例中，根据本发明的装置包括壳体1和用于牢固地附接到手腕的安装带2。在与手腕上的皮肤接触的壳体侧，安装蓝光LED 3作为蓝光源，作为IR辐射源的IR LED 4和作为传感器单元的接收光电二极管5。蓝光LED发射具有460nm波长的光，IR LED发射具有940nm波长的辐射，并且接收光电二极管具有300至1100nm的检测波长范围，最大灵敏度为920nm。在壳体1的相反侧上，OLED屏幕被定位，作为显示器运行，其在图中未示出。在壳体的侧面处存在多功能按钮6，用于开启/关闭装置并控制显示设置。该装置的壳体由塑料制成；LED和光电二极管均涂有硅树脂，硅树脂是透明且可透过可见光和IR辐射。
壳体1包含负责装置操作的所有电子元件。处理器单元和频率滤波组采用赛普拉斯PSOC 5芯片实施。用于过滤反射的蓝光的部分频率滤波组包括具有放大系数为1000的跨阻抗放大器、“带通”滤波器和24位ADC转换器。放大信号是必要的，这是因为光电二极管处的测量电流值处于pA范围内，并且对未放大信号的进一步处理实际上是不可能的，由于过滤将不是适当地选择性的。信号放大增加了测量信号的过滤选择性。
用于过滤反射的IR辐射的频率滤波组包括具有放大系数为1的跨阻抗放大器、“高通”滤波器和16位ADC转换器。
为了与外部装置通信，壳体包含第4代的蓝牙电路。壳体还包含锂聚合物型电池。电池通过两个基座连接器进行充电，两个基座连接器也可用于为装置提供直接电源。
图2示出了根据其中一个实施例的方法。该方法涉及将装置固定在手腕上，执行测试协议，确认装置正确地安装在手腕上。接着蓝光源激发；蓝光源在测量间隔TB中以频率FB脉冲操作。传感器单元检测反射的光并将其转换为电流。接着信号过滤，其中来自传感器单元的信号首先由跨阻抗放大器放大，接着利用“带通”滤波器进行信号过滤并且通过ADC转换器将信号转换为数字形式。在测量反射的蓝光时从这样过滤的信号中捕获搜索值，搜索值是绝对最大电压UBmax和绝对最小电压UBmin，其中绝对最小电压是大于零的最小电压值。接着测量环境分量，然后是IR辐射源激发：IR辐射源在测量间隔TIR中以频率FIR脉冲操作。传感器单元检测反射的辐射并将其转换为电流。接着信号过滤，其中来自传感器单元的信号被引导至跨阻抗放大器，接着利用“高通”滤波器进行信号过滤。从这样过滤的信号中减去信号的环境分量。接着由ADC转换器执行将信号转换为数字格式，和利用“带通”滤波器进行数字信号过滤。在测量反射的IR辐射时，从该过滤的信号中捕获搜索值，搜索值是绝对最大电压UIRmax和绝对最小电压UIRmin，其中绝对最小电压是大于零的最小电压值。接着使用预定义的数学算法使用两次测量的搜索值计算血糖水平值。

Claims (15)

1.一种装置，其用于通过测量从皮肤和/或组织反射的电磁辐射来非侵入性测量优选是人的哺乳动物中的血糖水平，其特征在于，装置包括：
具有430nm至480nm波长的蓝光源；
具有700nm至3000nm波长的红外(IR)辐射源；
传感器单元，传感器单元用于测量从皮肤和/或组织反射的蓝光和IR辐射，并将它们转换为电阻或电流或电压中的变化；
用于信号过滤的频率滤波组，频率滤波组包括一个或多个模拟和/或数字频率滤波器，利用一个或多个模拟和/或数字频率滤波器，除了在测量蓝光时包括蓝光脉冲操作的频率FB及在该频率附近的确定频带之外、以及在测量IR辐射时包括IR辐射脉冲操作频率FIR及在该频率附近的确定频带之外，信号的所有频率都被滤除；以及
处理单元，处理单元具有用于程序的存储器和用于存储和处理测量结果的存储器，其中：
a)以脉冲操作频率FB和激发时间间隔TB控制蓝光源的激发，其中FB选自100kHz和300kHz之间的范围，并且TB选自1秒和10秒之间的范围；
b)以脉冲操作频率FIR和激发时间间隔TIR控制IR辐射源的激发，其中FIR选自1kHz和50kHz之间的范围，并且TIR选自1秒和10秒之间的范围；
c)控制频率滤波组的过滤；
d)从用于蓝光的各个测量间隔且单独地用于IR辐射的各个测量间隔捕获来自过滤的信号的搜索的信号值，以及
e)自搜索的信号值使用预设的数学算法计算血糖水平。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，蓝光源是具有460nm波长的蓝光LED，在7秒的激发时间间隔TB内以频率FB等于200kHz脉冲操作，IR辐射源是具有940nm波长的IR LED，在7s的激发时间间隔TIR内以10kHz的频率FIR脉冲操作，传感器单元是具有从300至1100nm的检测的波长范围的光电二极管，并且蓝光LED和IR LED尽可能靠近光电二极管安装在装置上。
3.根据权利要求1和2所述的装置，其特征在于，频率滤波组包括“高通”频率滤波器、“带通”频率滤波器以及ADC转换器，ADC转换器针对蓝光具有至少20位分辨率并且针对IR辐射具有至少10位分辨率。
4.根据权利要求1至3所述的装置，其特征在于，频率滤波组还包括在测量蓝光反射时具有1：1000的放大系数的跨阻抗放大器以及在测量IR辐射反射时具有1：1的放大系数的跨阻抗放大器。
5.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，装置还包括显示器、通信电路以及至少一个按钮，显示器用于显示血糖水平，通信电路能够编程和控制装置和/或将测量和计算的血糖水平值发送到计算机或其他装置，至少一个按钮用于开启和关闭装置并控制显示设置。
6.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，装置包括用于将装置紧固到在身体上的、优选在手腕上的测量点的带、以及电池或其他电源。
7.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，在过滤的信号中的搜索的信号值是在每个测量间隔处的绝对最大电压值和绝对最小电压值，即在测量蓝光反射时的UBmax和UBmin，以及在测量IR辐射反射时的UIRmax和UIRmin。
8.一种测量血糖水平的方法，其包括以下步骤：
将装置附接到身体上的测量位置，使得蓝光源、IR辐射源和传感器单元与测量位置的皮肤和/或组织紧密接触；
利用蓝光源测量，其中包括：
a)激发蓝光源，使其在时间间隔TB内以频率FB脉冲操作，
b)利用传感器单元检测反射光并将检测的光转换成电信号，
c)利用频率滤波组对来自传感器单元的信号进行过滤，频率滤波组将除了包括蓝光脉冲操作的频率FB及在该频率附近的特定频带之外的所有频率的信号滤除，
d)从测量蓝光反射时的过滤的信号中捕获搜索的信号值；
利用IR辐射源测量，其中包括：
a)激发IR辐射源，使其在时间间隔TIR内以频率FIR脉冲操作，
b)利用传感器单元检测反射的IR辐射并将检测的IR辐射转换成电信号，
c)利用频率滤波组对来自传感器单元的信号进行过滤，频率滤波组将除了包括蓝光脉冲操作FIR的频率及在该频率附近的特定频带之外的所有频率的信号滤除，
d)从测量IR辐射反射时的过滤的信号中捕获搜索的信号值；
使用蓝光反射测量的搜索的信号值和IR辐射反射测量的搜索的信号值，利用预定的数学算法计算血糖水平值，
其中利用蓝光源进行测量和利用IR辐射源进行测量是相互独立的，因此顺序是任意的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在过滤的信号中的搜索的信号值是在每个测量间隔处的绝对最大电压值和绝对最小电压值，即测量蓝光反射时的UBmax和UBmin，以及测量IR辐射反射时的UIRmax和UIRmin。
10.根据权利要求8和9所述的方法，其特征在于，利用蓝光源测量时的信号过滤包括：
a.利用具有1000放大系数的跨阻抗放大器进行信号放大，同时将电信号即电流转换为电压，
b.接着利用“带通”过滤进行信号过滤，“带通”过滤将信号中的除了等于200kHz的频率分量FB以及周围±10％的频带以外的所有频率分量滤除，以及
c.由具有至少20位分辨率的ADC转换器将信号转换为数字格式。
11.根据权利要求8至10所述的方法，其特征在于，在利用IR辐射源测量时的信号过滤包括：
a.以1：1的放大系数将来自传感器单元的信号引导至跨阻抗放大器，其中电信号即电流被转换为电压，
b.利用“高通”频率滤波器进行信号过滤，该频率滤波器从信号中滤除20kHz以下的所有频率，
c.从该过滤的信号中减去环境分量，
d.由具有至少10位分辨率的ADC转换器将信号转换为数字格式，并且
e.利用“带通”过滤进行频率过滤，“带通”过滤将信号中的除了等于10kHz的频率分量FIR和周围±10％的频带的所有频率分量滤除。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在测量IR信号之前或在测量IR信号之后执行环境分量测量，其中，在任何光/辐射源的最后激发和测量环境分量之间必须经过至少半秒，并且在测量过程中IR辐射源和蓝光源不得激发；由此获得的信号通过跨阻抗放大器放大并且以与测量的IR信号相同的系数从电流转换为电压。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，血糖水平值通过以下公式计算：
其中
并且
14.根据权利要求9至13所述的方法，其特征在于，在开始测量之前，执行测试协议，验证装置被正确地安装在身体上的测量位置上，在测量位置中，具有脉冲操作频率FB的蓝光源或具有脉冲操作频率FIR的IR辐射源被激发，传感器单元检测从皮肤和/或组织反射的蓝光或IR辐射，将蓝光或IR辐射转换为通过频率滤波组过滤的信号；处理器单元将过滤的信号与预设值进行比较，如果获得的信号大于预设值，则意味着反射足够强，因此，装置被正确地附接到身体部位。
15.根据权利要求9至14所述的方法，其特征在于，测量方法连续几次重复，其中，如此获得的成功测量结果被统计地处理并作为所有测量的平均值或作为值±误差提供给使用者。
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