CN108261202B - 一种测量血糖的系统及其使用方法 - Google Patents

一种测量血糖的系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及血糖测量领域,具体地涉及一种测量血糖的系统及其使用方法。上述测量血糖的系统包括夹持模块、压力调节模块、光谱发射模块,还包括:光谱检测模块,用于执行透射光强检测,即当符合设定条件时,检测上述光谱发射模块发射的可见‑红外光透射上述测试部位后的透射光强;信号处理模块,用于连接上述光谱检测模块,根据在至少两种上述测试部位的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见‑红外光,执行透射光强检测,得到对应于至少两种上述压力的两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;上述执行透射光强检测在设定时间内完成。本发明解决了现有的无创血糖测量装置血糖测量误差大的问题。

Description

一种测量血糖的系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及血糖测量领域,具体地涉及一种测量血糖的系统及其使用方法。
背景技术
全球糖尿病成年人患者近40年内增加了3倍,2014年增加至4.22亿人,占全球总人口的8.5%。中国糖尿病患者人数亦呈逐年上升之势,官方统计数字为近1.2亿之多,其实还有很多糖尿病风险高危患者仍未被发现。
血糖检测对糖尿病预防及治疗极其重要,但目前的主流检测方式是生化方式,而生化检测必须要有样本(血液样本),因此检测设备皆为有创检测(最便捷的就是微创),给病人带来极大痛苦和经济负担。
而目前,国内外血糖无损检测方法主要包括:体液与毛发的监测(例如汗液、唾液,头发),误差极大,无法满足需求;采集人体生理信号所反映出来的物理信号,例如体温变化、用一个物理信号照射人体某个部位而引起的物理信号强度的变化等等,这类方法例如:能量守恒法、超声波检测法、生物传感器法、旋光法、光声光谱法和红外光谱法等,但是目前迄今为止,结果都无法满足临床误差的需求;而当前较为广泛使用的红外光谱法,通过红外光照射人体的有效部位,是通过人体脉搏波动(心脏跳动)而引起的血容积差变化引起的光信号变化来间接计算出血糖的具体值,然而正常情况下,引起被照射部位的光信号强度变化的幅度较小,得到的血糖值的精度不够,因此亟需一种测量误差小的无创血糖测量装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:现有的无创血糖测量装置血糖测量误差大的问题。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种测量血糖的系统,包括:
夹持模块,用于夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间;
压力调节模块,用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力;
光谱发射模块,用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光;
光谱检测模块,用于执行透射光强检测,得到透射光强;所述透射光强检测是当符合设定条件时,检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强;
信号处理模块,用于连接所述光谱检测模块,根据在至少两种所述测试部位的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;所述执行透射光强检测在设定时间内完成。
优选地,所述预置的对应于测试个体的测试部位的公式为:
Figure BDA0001200620540000021
其中,所述a0,a1,b0,b1为一组校正参数,与测试个体的测试部位对应;
所述
Figure BDA0001200620540000022
其中,
所述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第一次透射光强检测,得到的第一组透射光强;所述I2A和I2B为在调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第二次透射光强检测,得到的第二组透射光强。
进一步地,所述对应于测试个体测试部位的公式中所述一组校正参数a0,a1,b0,b1的获取方法包括:对于一测试个体,首先获取所述测试个体的当前血糖值,作为校正血糖值C0;通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间;在四种不同的所述测试部位的压力条件下,针对第一设定波长A、第二设定波长B,分别执行四次透射光强检测,获得的四组透射光强为对应的四组校正光强IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4;所述获取所述测试个体的当前血糖值和所述四次透射光强检测在所述设定时间内完成;从所述四组校正光强中选取四对校正光强,所述每对校正光强由两组校正光强IAj和IBj、IAk和IBk组成;由所述四对校正光强获得四个Ri的值;将所述四个Ri的值代入血糖校正参数方程中,计算得到所述一组校正参数a0,a1,b0,b1
其中,所述血糖校正参数方程为:
Figure BDA0001200620540000031
其中,所述
Figure BDA0001200620540000032
其中,所述k与j分别为下标,都在{1,2,3,4}内取值,且所述k与j不能相同。
优选地,所述光谱检测模块包括:温度测量模块,用于测量所述测试部位的温度;光强测量模块,用于当所述测试部位的温度符合设定温度时,检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强,得到透射光强。
进一步地,所述设定温度为37℃。
优选地,所述测试部位为耳垂。
优选地,至少有一种所述设定波长位于850-1000nm范围内。
优选地,所述信号处理模块还包括监测模块,用于监测所述血糖值,并在所述血糖值大于设定血糖值时警示。
优选地,所述信号处理模块还包括信号发送模块,用于将所述血糖值的结果发送到指定终端。
另外,本发明实施例还提供了一种上述测量血糖的系统的使用方法,所述使用方法包括:
通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间;
通过光谱发射模块以额定光强发射至少两种设定波长的可见-红外光;
通过光谱检测模块,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应的一组透射光强;
在通过压力调节模块调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,重复上一步骤,总计得到对应于至少两种所述压力条件下的两组透射光强;所有的执行透射光强检测在设定时间内完成;
通过信号处理模块,根据上述至少两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值。
相比于现有技术,本发明实施例具备以下优点:通过外力改变测试部位的压力,增大了测试部位的血容积差变化量,提高了信噪比,因此提高了无创血糖测量的测量精度。
附图说明
图1a为本发明基于血容积差的变化测量血糖的原理示意图;
图1b为本发明中两种设定波长测量血糖的原理的示意图;
图2为本发明的测量血糖的系统的示意图;
图3示出了本发明的血糖测量结果;
图4为本发明实施例一提供的一种测量血糖的系统的框图;
图5为本发明实施例二提供的另一种测量血糖的系统的框图;
图6为本发明实施例二提供的一种对应于测试个体测试部位的公式中校正参数的获取方法的流程图;
图7为本发明实施例三提供的一种测量血糖的系统的使用方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
朗伯-比尔定律(适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质,包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。)
Figure BDA0001200620540000051
其中,I0为入射光强,I为透射后的光强,ε为吸光系数,c为物质浓度,L为光程,“ln”为自然对数(文中其它地方出现的“ln”也是指自然对数),即以自然常数e为底的对数。
在人体同一位置同一时段光透射时,可以认为血糖浓度不变,组织背景不变,只有血液光程改变,当血液充盈和不充盈时,反映在透射光强上高低变化。同样,当血容积改变一定时,血糖浓度越高,透射后的光强变化就越大(血糖高,吸收的光更多),因此通过检测光强变化的幅度大小就能反映出血糖浓度高低。通过压力改变血容积方法的很大优势在于,采用外力对测试部位施加压力,能使得施压前后测试部位血液容积变化很大,可以是脉搏波血容积差的几倍甚至几十倍之多,透射后的血糖信息就更多。
参照图1a所示,当光透过人体测试部位时,测试部位中的各种组织+血液+葡萄糖对光进行吸收,根据上述朗伯-比尔定律,存在如下公式:
血容积多时:
Figure BDA0001200620540000052
血容积少时:
Figure BDA0001200620540000053
其中,∑εmcmLm代表各种组织物质对光的吸收,∑εiciL代表血液中各种物质(除血糖外)对光的吸收,εcL代表葡萄糖对光的吸收,c为血糖浓度(即血糖值)。
只要将上述两式相减,即可消除组织背景部分:
Figure BDA0001200620540000054
即:
Figure BDA0001200620540000055
可以看出,假设人体血液中其它物质不变,上式只与血糖和血液光程相关。其中,△L为血容积差,△L越大,血糖的吸收度cε△L值就越大。
当每次测量△L一定时,
Figure BDA0001200620540000066
越大,代表血糖浓度越高;但由于人体组织的复杂性、测试部位的温度、血流等的不稳定性,脉搏波法和压力基线法都很难保证每次测量过程血容积改变量△L保持一致,所以需要通过多波长进行校正补偿。
双波长同时测量,参照图1b所示,比如采用850nm光与940nm光可以得到如下公式,只与血糖浓度和血液容积差有关:
Figure BDA0001200620540000061
Figure BDA0001200620540000062
为了消除每次测量时都不一样的血液变化差,将(1)和(2)式相比:A(940)/A(850),消除了△L,只和血糖浓度有关(假设其它物质浓度不变)。
Figure BDA0001200620540000063
所以最终只和血糖相关的理论公式为:
Figure BDA0001200620540000064
其中,
Figure BDA0001200620540000065
a0,a1,b0,b1皆为常数,通过提前校正可以得出。
参照图2,本发明的测量血糖的系统的示意图所示,本发明的测量血糖的系统包括:夹持模块、压力调节模块、光谱发射模块、光谱检测模块、信号处理模块。
参照图3所示,本发明的测量结果基本落在克拉克误差网格中的A区与B区,进一步证实了本申请的测量血糖的系统的测量误差小。
克拉克误差网格分析方法主要是从临床的角度评价测量结果的准确性,是血糖测量领域常用的误差分析方法,原理是根据测量结果是否会导致实际治疗决策错误以及决策错误的严重程度,将平面图分成5个区。
其中:
A区认为是临床准确;
B区是不会导致误诊的良性误差;
C、D、E区则存在导致临床治疗决策错误的危险性。
监测结果落在表格中准确数据区域的越多,说明准确性越高,临床参考价值越大。
另外,本发明实施例中提及的“可见-红外光”为包括可见光与红外光的光的简称,即波长为380nm-1mm之间的光。
实施例一:
参照图4所示,本发明实施例一提供了一种测量血糖的系统,包括:
夹持模块10,用于夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间。
上述夹持模块用于夹持一测试个体的测试部位,并使上述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间。上述测试部位可以是测试个体的耳垂,也可以是指肚,也可以是大鱼际(手掌正面拇指根部,下至掌跟,伸开手掌时明显突起的部位),小鱼际(手掌正面小指根部,下至掌跟,突起的部位)或者是其它部位。上述夹持模块的夹持部是随着测试部位的不同而形状有所不同的,需要适应不同测试部位的形状,保证每次加持对应的测试部位时能够统一标准,并且使得测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间,处于测量光波的通路上。
压力调节模块20,用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力。
上述压力调节模块用于调节上述夹持模块对上述测试部位的压力,通过改变测试部位的压力来改变测试部位的血容积。上述调节上述夹持模块对上述测试部位的压力,可以通过人工按压的方式,也可以通过自动调节的方式。上述压力调节模块可以包括驱动模块和信号接收模块;当信号接收模块接收到设定的终端发送的调节压力的命令时,上述驱动模块驱动按压装置加压或减压来调节所述测试部位的压力。
光谱发射模块30,用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光。
上述光谱发射模块用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光,至少可以发射两种设定波长的可见-红外光;上述额定光强指的是设定的恒定的发光强度。
光谱检测模块40,用于执行透射光强检测,得到透射光强;所述透射光强检测是当符合设定条件时,检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强。
上述光谱检测模块,用于执行透射光强检测,即当符合设定条件时,检测上述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强。因为血糖测量的影响因素很多,虽然本发明实施例的方法最终与压力的大小没有关系,而且通过校正的方式消除了其它因素的影响,但是在实际测量时,因为光波的透射在开始时是一段不稳定的过程,而且光波在透射光程中因为测试部位的吸收会引起测试部位温度的上升,同时环境因素也会影响温度,因此上述设定条件至少要包括对温度稳定在设定温度时的条件,当然上述设定温度处于体温附近,而且一般测量的是测试部位的表面温度。另外,对于测量过程中因为心脏跳动引起的脉搏跳动导致的血容积差的变化,因为与本申请的实施例中通过外力施加引起的血容积差变化相差很远,因此引起的误差可以忽略不计。上述光谱检测模块至少包括光强检测传感器和模数转换电路,通过上述光强检测传感器检测光强得到对应的模拟信号,并将上述模拟信号通过上述模数转换电路转换为数字信号。
信号处理模块50,用于连接所述光谱检测模块,根据在至少两种所述测试部位的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;所述执行透射光强检测在设定时间内完成。
信号处理模块,用于连接上述光谱检测模块,根据在至少两种上述测试部位的压力条件下,在每一种不同的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应于至少两种上述压力的两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;上述执行透射光强检测在设定时间内完成。
因为上述信号处理模块需要得到上述光谱检测模块测量出的透射光强的信息,因此上述信号处理模块与上述光谱检测模块的连接只是信息连接,可以通过Wifi、蓝牙、移动通信连接、有线连接等方式实现信息连接;上述每组透射光强由对应的压力条件下,至少两种设定波长的可见-红外光执行透射光强检测后,通过上述光谱检测模块测得的透射光强组成;上述预置的对应于测试个体的测试部位的公式已经储存在上述信号处理模块中,因为针对不同的人,由于性别、体重、体质等各方面原因,测试部位尺寸、测试部位组织成分、体温、血液成分、血压等的不同导致计算血糖的公式中,部分参数不同,因此计算血糖的公式是对应于测试个体的测试部位的,不同的人或不同的测试部位则需要选择不同的计算血糖的公式,因此上述信号处理模块中可以针对不同人的不同测试部位储存有对应的参数,这些参数需要先经过校正过程才能得出;另外,因为人体血糖是处于不断变化过程中的,尤其在进食之后一段时间内变化剧烈,因此血糖的测量也具有时效性,需要在设定时间内完成整个血糖测量的过程,即上述根据在至少两种所述测试部位的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测的整个过程需要在设定时间内完成,上述设定时间可以根据实际情况来确定,比如测试个体进食或大量运动后进行血糖测量,因为血糖变化剧烈,则设定时间相对变短,相反地,例如如果测试个体处于进食后三个小时,且一直比较平稳,没有运动,则相应的设定时间可以相对变长;一般地,可以将上述设定时间设定为5分钟,因为上述测量在较短的时间内(设定时间内)就可以完成,因此不需要计时。
本发明实施例具备以下优点:通过外力改变测试部位的压力,增大了测试部位的血容积差变化量,提高了信噪比,因此提高了无创血糖测量的测量精度。
实施例二:
参照图5所示,本发明实施例二提供了一种测量血糖的系统,包括:
夹持模块10,用于夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间。
压力调节模块20,用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力。
光谱发射模块30,用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光。
温度测量模块401,用于测量所述测试部位的温度。
上述温度测量模块用于测量上述测试部位的温度,因为在设定波长的可见-红外光透射上述测试部位的过程中,因为上述测试部位对上述可见-红外光的吸收会引起测试部位温度的上升,同时环境因素也会影响温度,而测试部位的温度对血糖测量的影响较大,因此需要对测量时测试部位的温度进行限制,通过测量上述测试部位的温度判断上述测试部位的温度是否为设定温度来确定测量条件,当然上述设定温度处于体温附近,而且一般测量的是测试部位的表面温度;上述温度的测量可以采用红外体温计。
光强测量模块402,用于当所述测试部位的温度符合设定温度时,检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强,得到透射光强。
上述光强测量模块用于当上述测试部位的温度符合设定温度时,检测上述光谱发射模块发射的可见-红外光透射上述测试部位后的透射光强,得到透射光强,上述透射光强的测量可以采用瞬时测量的方式。
优选地,所述设定温度为37℃。
人体体温处于人体的体温一般是比较恒定的,即保持在37℃上下(大致介于36.2℃~37.2℃),而体表温度一般稍低于体温,上述测试部位在夹持状态下及可见-红外光透射下体表温度会慢慢升高至接近体温,因此选择设定温度为37℃为宜。
信号处理模块50,用于连接所述光谱检测模块,根据在至少两种所述测试部位的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;所述执行透射光强检测在设定时间内完成。
优选地,所述信号处理模块还包括监测模块,用于监测所述血糖值,并在所述血糖值大于设定血糖值时警示。
上述信号处理模块还包括监测模块,用于监测上述血糖值,并在上述血糖值大于设定血糖值时警示;上述设定血糖值可以为空腹6.1mmol/L或进食两小时左右为11.1mmol/L,例如可以在血糖值大于6.1mmol/L时,通过提示标准血糖信息:空腹为6.1mmol/L和进食两小时左右为11.1mmol/L来警示。
优选地,所述信号处理模块还包括信号发送模块,用于将所述血糖值的结果发送到指定终端。
上述信号处理模块还包括信号发送模块,用于将上述血糖值的结果发送到指定终端,上述指定终端可以包括手机、电脑等可以接收并提示上述血糖值信息的终端;上述信号发送模块可以通过Wifi、蓝牙、移动通信等方式将上述血糖值的结果发送到指定终端。
优选地,所述预置的对应于测试个体的测试部位的公式为:
Figure BDA0001200620540000111
其中,所述a0,a1,b0,b1为一组校正参数,与测试个体的测试部位对应;
所述
Figure BDA0001200620540000112
其中,
所述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第一次透射光强检测,得到的第一组透射光强;
所述I2A和I2B为在调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第二次透射光强检测,得到的第二组透射光强。
根据在两种上述测试部位的压力条件下,在每一种不同的压力条件下,针对两种设定波长:第一设定波长A、第二设定波长B的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应于两种上述压力的两组透射光强I1A和I1B,I2A和I2B;上述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第一次透射光强检测,得到的第一组透射光强;上述I2A和I2B为在调节上述夹持模块对上述测试部位的压力之后,针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第二次透射光强检测,得到的第二组透射光强;上述两组透射光强检测在设定时间内全部完成;由上述两组透射光强得到上述R值,代入上述预置的对应于测试个体的测试部位的公式,可以得到当前测试个体在当前时段的血糖值C;上述a0,a1,b0,b1为一组校正参数,与测试个体的测试部位对应,需要提前通过校正过程才能得到,不过针对测试个体的测试部位只需要通过一次校正过程得到对应的校正参数即可,之后血糖测量则可以不经过校正过程,沿用之前的校正参数即可。
进一步地,参照图6所示,所述对应于测试个体测试部位的公式中所述一组校正参数a0,a1,b0,b1的获取方法包括步骤601-604:
步骤601:对于一测试个体,首先获取所述测试个体的当前血糖值,作为校正血糖值C0
上述校正参数的获取方法是针对于两种压力,两种设定波长的血糖测量情况。对于一测试个体,首先需要获取上述测试个体的当前时段的血糖值,作为当前时段校正血糖值C0,可以通过常规的生化检测方式获取,如指尖取血、静脉取血等方式,因为常规的生化检测方式是目前血糖测量最广泛且最准确的血糖测量方式,因此以常规的生化检测方式测得的血糖值为校正血糖值C0
步骤602:通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间。
步骤603:在四种不同的所述测试部位的压力条件下,针对第一设定波长A、第二设定波长B,分别执行四次透射光强检测,获得的四组透射光强为对应的四组校正光强IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4;所述获取所述测试个体的当前血糖值和所述四次透射光强检测在所述设定时间内完成。
因为血糖校正参数方程中(如下段所示)包含一组校正参数a0,a1,b0,b1,这四个未知数,血糖校正参数方程中校正血糖值C0已经获得,而且在设定时间内认为不变,因此只需要在设定时间内获得至少四个不同的Ri的值即可。因此在四种不同的上述测试部位的压力条件下,针对第一设定波长A、第二设定波长B,分别执行四次透射光强检测,获得的四组透射光强为对应的四组校正光强IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4;上述获取上述测试个体的当前血糖值和上述四次透射光强检测在上述设定时间内完成;上述获取上述测试个体的当前血糖值对时间的限制只是针对采集血糖信息的过程,如采血的过程而言,并不包括对上述血糖信息的分析测量并获得校正血糖值C0的过程。
步骤604:从所述四组校正光强中选取四对校正光强,所述每对校正光强由两组校正光强IAj和IBj、IAk和IBk组成;由所述四对校正光强获得四个Ri的值;将所述四个Ri的值代入血糖校正参数方程中,计算得到所述一组校正参数a0,a1,b0,b1
其中,所述血糖校正参数方程为:
Figure BDA0001200620540000131
其中,所述
Figure BDA0001200620540000132
其中,所述k与j分别为下标,都在{1,2,3,4}内取值,且所述k与j不能相同。
从上述四组校正光强中选取四对校正光强,上述每对校正光强由两组校正光强IAj和IBj、IAk和IBk组成,即从IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4这四组中任取两组作为一对校正光强,即总共六对校正光强,从中选取四对校正光强即可;由上述四对校正光强获得四个Ri的值;将所述四个Ri的值代入血糖校正参数方程中,计算得到所述一组校正参数a0,a1,b0,b1,可以通过迭代法、牛顿法及其变形、割线法、最优化法等多种非线性方程组的解法来得到,也可以通过其它方式。
优选地,所述测试部位为耳垂。
因为耳垂部位拥有丰富的毛细血管网,因此透射光强信息反映的血糖信息更可信,而且耳垂部位很容易受到外力作用下使得血容积差变化巨大,能够提高信噪比,提高测量精度,因此选择耳垂为测试部位。
优选地,至少有一种所述设定波长位于850-1000nm范围内。
因为血糖对850-1000nm范围内的波长的吸收更为敏感,因此至少有一种上述设定波长位于850-1000nm范围内,使得透射光强信息反映的血糖信息更可信,更准确。
本发明实施例具备以下优点:通过外力改变测试部位的压力,增大了测试部位的血容积差变化量,提高了信噪比,因此提高了无创血糖测量的测量精度。
因为本发明的优选方式中,设定温度为37℃,排除了温度对测量结果的影响,因此测量结果更加可信。
因为本发明的优选方式中,采用监测模块监测血糖值并警示,因此提高了测量装置的实用性与及时性。
因为本发明的优选方式中,采用信号发送模块将血糖值的结果发送到指定终端,因此提高了测量装置的用户体验。
因为本发明的优选方式中,采用了在两种压力,两种设定波长下进行血糖测量的方式,因此测量装置的使用更加简便、高效;进一步地,还包括校正参数的获取方法,以此提高了测量装置的普适性,针对不同测试个体的不同测试部位都可以。
因为本发明的优选方式中,采用的测试部位为耳垂,因此提高了测量结果的可信性和准确性。
因为本发明的优选方式中,采用了至少有一种上述设定波长位于850-1000nm范围内的光,因此提高了测量结果的可信性和准确性。
实施例三:
参照图7所示,本发明实施例三提供了一种上述测量血糖的系统的使用方法,包括步骤701-705:
步骤701:通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间。
步骤702:通过光谱发射模块以额定光强发射至少两种设定波长的可见-红外光。
步骤703:通过光谱检测模块,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应的一组透射光强。
步骤704:在通过压力调节模块调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,重复上一步骤,总计得到对应于至少两种所述压力条件下的两组透射光强;所有的执行透射光强检测在设定时间内完成。
步骤705:通过信号处理模块,根据上述至少两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值。
本发明实施例具备以下优点:通过外力改变测试部位的压力,增大了测试部位的血容积差变化量,提高了信噪比,因此提高了无创血糖测量的测量精度。
对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种测量血糖的系统,其特征在于,包括:
夹持模块,用于夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间;
压力调节模块,用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力;
光谱发射模块,用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光;其中,至少有一种所述设定波长位于850-1000nm范围内;
光谱检测模块,用于执行透射光强检测,得到透射光强;所述透射光强检测是当符合设定条件时,检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强;
信号处理模块,用于连接所述光谱检测模块,根据在至少两种所述测试部位的压力条件下,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;所述执行透射光强检测在设定时间内完成;其中,所述预置的对应于测试个体的测试部位的公式为:
Figure FDA0002999717230000011
其中,所述a0,a1,b0,b1为一组校正参数,与测试个体的测试部位对应;
所述
Figure FDA0002999717230000012
其中,
所述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第一次透射光强检测,得到的第一组透射光强;
所述I2A和I2B为在调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第二次透射光强检测,得到的第二组透射光强。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述对应于测试个体测试部位的公式中所述一组校正参数a0,a1,b0,b1的获取方法包括:
对于一测试个体,首先获取所述测试个体的当前血糖值,作为校正血糖值C0
通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间;
在四种不同的所述测试部位的压力条件下,针对第一设定波长A、第二设定波长B,分别执行四次透射光强检测,获得的四组透射光强为对应的四组校正光强IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4;所述获取所述测试个体的当前血糖值和所述四次透射光强检测在所述设定时间内完成;
从所述四组校正光强中选取四对校正光强,所述每对校正光强由两组校正光强IAj和IBj、IAk和IBk组成;由所述四对校正光强获得四个Ri的值;将所述四个Ri的值代入血糖校正参数方程中,计算得到所述一组校正参数a0,a1,b0,b1
其中,所述血糖校正参数方程为:
Figure FDA0002999717230000021
其中,所述
Figure FDA0002999717230000022
其中,所述k与j分别为下标,都在{1,2,3,4}内取值,且所述k与j不能相同。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光谱检测模块包括:
温度测量模块,用于测量所述测试部位的温度;
光强测量模块,用于当所述测试部位的温度符合设定温度时,检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强,得到透射光强。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述设定温度为37℃。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述测试部位为耳垂。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述信号处理模块还包括监测模块,用于监测所述血糖值,并在所述血糖值大于设定血糖值时警示。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述信号处理模块还包括信号发送模块,用于将所述血糖值的结果发送到指定终端。
8.一种权利要求1中测量血糖的系统的使用方法,其特征在于,所述使用方法包括:
通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位,并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间;
通过光谱发射模块以额定光强发射至少两种设定波长的可见-红外光;其中,至少有一种所述设定波长位于850-1000nm范围内;
通过光谱检测模块,针对至少两种设定波长的可见-红外光,执行透射光强检测,得到对应的一组透射光强;
在通过压力调节模块调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,重复上一步骤,总计得到对应于至少两种所述压力条件下的两组透射光强;所有的执行透射光强检测在设定时间内完成;
通过信号处理模块,根据上述至少两组透射光强,通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算,得到血糖值;
其中,所述预置的对应于测试个体的测试部位的公式为:
Figure FDA0002999717230000031
其中,所述a0,a1,b0,b1为一组校正参数,与测试个体的测试部位对应;
所述
Figure FDA0002999717230000032
其中,
所述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第一次透射光强检测,得到的第一组透射光强;
所述I2A和I2B为在调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后,针对第一设定波长A、第二设定波长B,执行第二次透射光强检测,得到的第二组透射光强。
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