CN116965810A - 一种血糖检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种血糖检测系统，包括：采集模块，其通过微创方式测量血糖并获得标准数据；测量模块，其通过无创方式测量血糖并获得待校准数据；采集模块基于血糖试纸上的葡萄糖氧化酶与血液中的葡萄糖反应产生的电信号获取第一血糖浓度数据；测量模块基于由血液中的葡萄糖吸收相应光线后的特征光生成对应电信号，并基于电信号获取第二血糖浓度数据；用于处理数据的处理模块至少能够基于采集模块获取的第一血糖浓度数据以及相同时间点下的测量模块获取的第二血糖浓度数据构建校准模型，处理模块基于校准模型对测量模块实时获取的第二血糖浓度数据计算出测量血糖浓度。本系统无需频繁对指尖进行穿刺，减轻使用者的痛苦的前提下又保证了测量的精度。

Description

一种血糖检测系统

技术领域

本发明涉及血糖检测技术领域，尤其涉及一种血糖检测系统，一种能够进行校准的血糖检测系统，一种穿戴式血糖检测系统。

背景技术

糖尿病是一种内分泌障碍性疾病，目前还没有根治糖尿病的方法，糖尿病的治疗以频繁地监测、控制血糖水平为主。糖尿病病人血糖自我监测是控制糖尿病患者病情的一个重要环节。研究表明，通过定期的血糖监测指导治疗药物剂量调整，实现强化血糖控制，可以减少糖尿病的远期并发症。目前最直接准确的血糖值检测方法是采集静脉血检测法，即，使用生化分析仪进行分析，这是目前公认的衡量血糖浓度的“金标准”，但它不仅操作专业性强，而且费用昂贵，还给患者带来痛苦和不便。第二类为有创血糖仪，使用采血笔扎破手指采集指尖血，将血液滴入试纸中，再将试纸放入检测仪器中获取血糖数据。扎针会造成受测者的疼痛感，其次每次测量都需更换试纸；导致测量成本较高且步骤繁琐，扎针、采血、测量等多个环节造成操作不便。第三类为无创血糖仪，无创血糖仪一直被认为是血糖检测的曙光，目前近三十年来已进行大量无创测量血糖方法研究，但至今没有一种方法经国家级药监局批准生产应用，其主要原因还是因为检测的数值准确性和重复性不佳，因为目前的无创血糖仪大多采用光电检测或人体组织液检测的方式，由于传感器的选型、干扰讯号复杂多样，且各类人体差异太大，至今没有一种方法达到实用水平。

现有技术中如公开号为CN102293654A的专利文献所提出的一种基于代谢热-光学方法的无创血糖检测仪，属于人体血糖测量装置。该血糖检测仪包括检测探头和数据处理及显示系统。检测探头包括一系列传感测量元件，如红外辐射传感器、热敏电阻、湿度传感器、光波接收器、导热棒等，用于直接测量人体被测部位参数。数据处理及显示系统包括微处理器以及分别与微处理器相连接的显示单元和存储单元，由检测探头所检测到的信号经过放大滤波、A/D转换等方式进行信号处理后进入微处理器，微处理器按照预设算法进行数据处理，得到仪器检测的血糖值并进行显示和存储。

该技术方案的缺陷在于，检测需要人为操作，不能够自动定时检测血糖浓度，其次，该方案虽然利用了代谢热和光学技术两种方式进行测量，但这两种方式均具有较大误差，即使结合两种方式进行测量也不能够有效地提升测量的准确性。

现有技术中如公开号为CN205568958U的专利文献所提出的一种基于手腕检测的无创血糖仪，包括外壳；与所述外壳相连的表带；位于所述外壳外表面中间正面部位的显示模块；位于所述外壳内表面的至少一个红外发射器；位于所述表带的内表面上且与所述红外发射器相对应位置的红外接收传感器；和位于所述外壳内部的处理器模块和电源模块；其中，所述处理器模块包括与所述红外接收传感器相连的信号处理电路、用于分析数据的处理器、用于存储数据的数据存储器和用于数据转换的转换器；电源模块连接所述处理器模块和所述红外发射器。

该现有技术的缺陷在于，通过红外线等无创模式检测的血糖浓度不够准确，有较大的精度提升空间。

现有技术中用户进行自我血糖检测的设备，分为传统的采集指尖血的血糖检测仪和无创无痛的光学原理血糖检测仪，但对于用户而言：传统的血糖检测方式需在手指上扎针以采集血糖，长此以往会导致患者的指尖扎针部位结痂结茧，影响后续扎针采集血样；对于厂家而言：生产的无创无痛的血糖检测仪，难以预料到设备老化、温漂、供电等因素导致测量结果波动的影响；对于销售方而言，无创无痛的光学原理血糖检测仪在精确度上不如传统的采集指尖血的血糖检测仪，也存在着传统的采集指尖血的血糖检测仪每检测一次便会用去一片血糖试纸，成本较无创无痛的光学原理血糖检测仪而言更高的问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术所提出的技术方案之不足，本申请提出了一种血糖检测系统，包括：采集模块，其通过微创方式测量血糖并获得标准数据；测量模块，其通过无创方式测量血糖并获得待校准数据。采集模块基于血糖试纸上的葡萄糖氧化酶与血液中的葡萄糖反应产生的电信号获取第一血糖浓度。测量模块基于由血液中的葡萄糖吸收相应光线后的特征光生成对应电信号，并基于电信号获取第二血糖浓度。用于处理数据的处理模块至少能够基于采集模块获取的第一血糖浓度以及相同时间点下的测量模块获取的第二血糖浓度构建校准模型，处理模块基于校准模型对测量模块实时获取的第二血糖浓度计算出测量血糖浓度。处理模块按照更新时间间隔定期对校准模型进行更新，处理模块根据测量血糖浓度在时间线上的变化趋势动态调整下一次更新时间间隔的大小。

采集模块与测量模块分别将获取的第一血糖浓度和第二血糖浓度传输至处理模块。由处理模块基于相同时刻下的第一血糖浓度和第二血糖浓度之间的差异性构建校准模型，进而在后续一段时间内无需采用指尖血或其他微创方式进行第一血糖浓度的测量。只需通过测量模块采用光学原理测量出第二血糖浓度，再将得到的第二血糖浓度传输至处理模块，由处理模块基于构建的校准模型对第二血糖浓度进行计算，进而得到精确度与指尖血检测相近的测量血糖浓度。该测量血糖浓度的精确度相较于仅通过无创检测方式或者多种无创检测方式获取的测量值更高，其与通过指尖血检测的血糖浓度也相差无几，但该方案无需频繁对指尖进行穿刺，减轻患者的痛苦的前提下又保证了测量的精度。

优选地，处理模块构建校准模型的过程包括如下步骤：

步骤a：处理模块从采集模块处接收第一血糖浓度数据；

步骤b：处理模块从测量模块处接收第二血糖浓度数据；

步骤c：处理模块将第一数据作为目标变量、且将同时测定的第二数据进行小波变换分析，进而确定校准模型。

优选地，第一数据中至少包括采集模块的电信号处理器获取的电信号波形图，以及转化为血糖值的第一血糖浓度；第二数据中至少包括测量模块的红外信号处理器接收的红外光波形图，以及转化为血糖值的第二血糖浓度。

优选地，采集模块至少包括试纸承接口以及电信号处理器。电信号处理器能够获取插入试纸承接口中的血糖试纸上的电信号变化，且电信号处理器能够将电信号转化为第一血糖浓度。采集模块至少包括表面的试纸承插口和与其电连接的内部电信号处理器，其试纸承插口用来容纳血糖试纸并接收来自于血糖试纸的电信号，血糖试纸反应区预设有葡萄糖氧化酶，该反应区能与血液中的葡萄糖反应并产生电信号，内部电信号处理器能将该电信号转化为第一血糖浓度。

优选地，测量模块至少包括红外发射器、红外接收器以及红外信号处理器，红外发射器能够发出红外光穿过人体血肉组织，并经血液中的血糖吸收部分光线后被红外接收器接收，红外接收器将接收的光谱信息传输至红外信号处理器进行分析。通过红外发射器发射出红外光，穿过人体的身体部位的血肉组织，例如手指、手腕、耳垂等，穿过血肉组织的红外光的光谱信息发生一定改变并由红外接收器接收，红外接收器将接收到红外光信息传输至红外信号处理器进行处理，进一步得到测量模块测量的第二血糖浓度。

优选地，测量模块至少能够获取测量部位的动静脉血管分布图像，红外发射器至少能够基于血管分布图像发射出第一红外光束以及第二红外光束。

优选地，第一红外光束穿过测量部位的静脉或动脉血管、血肉组织并由红外接收器接收后，由红外接收器生成第一红外信号，第二红外光束穿过测量部位的血肉组织并由红外接收器接收后，由红外接收器生成第二红外信号。

优选地，测量模块基于第一红外信号以及第二红外信号计算得出能够代表静脉或动脉血管中的血糖浓度的红外信号，并根据红外信号计算出第二血糖浓度数据。

优选地，处理模块能够基于更新时间间隔对校准模型进行定期更新，其中，处理模块至少能够按照更新时间间隔向采集模块与测量模块发送更新信号。对于患有糖尿病的患者而言，其血糖浓度的波动较大，可能由于近期积极配合药物治疗、节制饮食使得血糖含量降低，也可能由于放纵饮食导致血糖含量升高，而当血糖的实际浓度变化较大的情况下，原有的校准模型的校准误差可能会增大，因此需要定期通过使用者重新利用采集模块采集作为标准值的第一血糖浓度来更新校准模型。

优选地，处理模块至少还能够按照更新时间间隔向系统的预警模块发送提醒信号，预警模块至少能够通过显示模块向使用者进行提示。

优选地，处理模块根据收到提示的使用者按照微创方式进行检测获得的第一血糖浓度以及测量模块检测的第二血糖浓度对校准模型进行更新。

处理模块按照更新时间间隔向本申请的血糖检测系统的预警模块发出提醒信号，预警模块在收到提醒信号后向使用者进行提示；使用者在收到提示后按照前述内容进行采集模块的血糖浓度检测过程；处理模块根据采集模块发送的当前时刻的第一数据以及测量模块发送的当前时刻的第二数据按照前述相同的模型构建方式对校准模型进行更新。预警模块能够直接集成设置在处理模块中，预警模块发送的提示信息能够以文字的形式显示在显示模块处，或者以声音的形式进行提示，或者以灯光的形式进行提示。预警模块的提示信息在使用者确认后停止提示。处理模块在完成更新后会向预警模块发送已更新的信息，若预警模块在停止提示后的预设时间段内没有收到处理模块发送的已更新信息会进行再次提醒，预设时间段可以是例如30分钟、60分钟等。

优选地，系统还包括检测装置，检测装置包括搭载各模块的集成部以及用于将检测装置安装至身体部位的固定部。

优选地，固定部至少能够通过设计为环状结构的方式将检测装置安装于使用者的手腕部位，其中，集成部连接在固定部上，集成部的侧面至少设置有采集模块的试纸承接口，固定部的内表面至少设置有红外发射器和红外接收器，其中，红外发射器发射的红外光至少穿过使用者的腕部组织后再由红外接收器接收。

在现有的无创检测血糖技术领域的血糖检测仪器中，大多数通过夹持在指尖的方式进行测量，然而对于夹持在指尖的测量仪器而言，其不能够长时间检测，都是人为定期检测，过程比较繁琐、重复，需要花费大量时间，并且获得的检测数据的间隔时间也比较长，例如4个小时、半天、一天等，对于可视化分析血糖变化情况也出现一定困难。

由此，本申请的检测装置的一种优选实施方式为将检测装置配置为可穿戴设备，旨在让集成在检测装置内的测量模块和处理模块动态检测血糖变化情况，并将检测数据以图像展示的形式进行可视化显示。

本申请的血糖检测系统通过显著少量次数的血糖试纸预先校准，实现了后续大量无创无痛的光学检测，能够得到准确率显著高于单一光学方式的血糖检测仪，也避免了长期使用采集指尖血的血糖检测仪对用户手指带来的结茧结痂问题。

本申请还提供了一种能够提高光学原理的血糖检测仪精确性的定期校准方案，避免了设备老化、温漂、供电等因素带来的数值波动。此外，弥补了单一功能的准确性问题，并且将两种形式的血糖仪组合起来，能显著减少血糖试纸的使用次数，降低血糖试纸的成本。

附图说明

图1是本发明的血糖检测系统的简化关系结构示意图；

图2是本发明的血糖检测系统的测量模块的工作原理示意图；

图3是本发明的血糖检测系统的检测装置在一种优选实施方式下的以第一视角观察的结构示意图；

图4是本发明的血糖检测系统的检测装置在一种优选实施方式下的以第二视角观察的结构示意图；

图5是本发明的血糖检测系统的检测装置在另一种优选实施方式下的以第一视角观察的结构示意图；

图6是本发明的血糖检测系统的检测装置在另一种优选实施方式下的以第二视角观察的结构示意图。

附图标记列表

100：采集模块；200：测量模块；300：处理模块；400：预警模块；500：显示模块；600：检测装置；700：血肉组织；110：电信号处理器；120：试纸承接口；210：红外信号处理器；220：红外发射器；230：红外接收器；610：固定部；611：弹性件；620：集成部。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本发明进行详细说明。

实施例1

图1示出了本申请的一种血糖检测系统的简化关系结构示意图，该系统包括：采集模块100，其通过微创方式测量血糖并获得标准数据；测量模块200，其通过无创方式测量血糖并获得待校准数据；采集模块100基于血糖试纸上的葡萄糖氧化酶与血液中的葡萄糖反应产生的电信号获取第一血糖浓度数据；测量模块200基于由血液中的葡萄糖吸收相应光线后的特征光生成对应电信号，并基于电信号获取第二血糖浓度数据；用于处理数据的处理模块300至少能够基于采集模块100获取的第一血糖浓度数据以及相同时间点下的测量模块200获取的第二血糖浓度数据构建校准模型，处理模块300基于校准模型对测量模块200实时获取的第二血糖浓度数据计算出测量血糖浓度。

对于现有的无创血糖测量技术而言，其容易受到诸如环境、人体的其他组织的干扰，从而导致测量的血糖浓度存在较大的误差。以采用光学技术原理的无创血糖测量技术为例，人体血液中，90％以上的成分是水，血液所占比例仅为7～8％，血液中血糖的含量很低；而且，水对近红外光的吸收较为严重，会对无创检测造成严重干扰；此外，近红外光谱带核心为分子的倍频和组合频吸收，吸收峰较宽，互相重叠严重，吸光度量级相比中红外的基频有数量级差异。此外，人体组织如皮肤、肌肉、骨骼等都属于较强的近红外吸收体，人体光谱将携带大量与组织相关的干扰信息，而可以用于分析的有效信息极易被淹没在强背景中。因此，组织背景干扰问题是影响无创血糖检测精度的重要原因之一。

基于上述缺陷，本申请提出一种通过指尖血检测数据校准光学原理检测数据的技术方案，其中，通过采集模块100定期获取指尖血检测试纸上的血液中的血糖浓度数据，并记为第一血糖浓度数据；再通过测量模块200获取同一时间下的利用光学原理检测的血液中的血糖浓度数据，记为第二血糖浓度数据，采集模块100与测量模块200分别将获取的第一血糖浓度数据和第二血糖浓度数据传输至处理模块300，由处理模块300基于相同时刻下的第一血糖浓度数据和第二血糖浓度数据之间的差异性构建校准模型，进而在后续一段时间内无需采用指尖血或其他微创方式进行第一血糖浓度数据的测量，只需通过测量模块200采用光学原理测量出第二血糖浓度数据，再将得到的第二血糖浓度数据传输至处理模块300，由处理模块300基于构建的校准模型对第二血糖浓度数据进行计算，进而得到精确度与指尖血检测相近的测量血糖浓度。该测量血糖浓度的精确度相较于仅通过无创检测方式或者多种无创检测方式获取的测量值更高，其与通过指尖血检测的血糖浓度也相差无几，但该方案无需频繁对指尖进行穿刺，减轻患者的痛苦的前提下又保证了测量的精度。

优选地，采集模块100至少包括表面的试纸承插口和与其电连接的内部电信号处理器110，其试纸承插口用来容纳血糖试纸并接收来自于血糖试纸的电信号，血糖试纸反应区预设有葡萄糖氧化酶，该反应区能与血液中的葡萄糖反应并产生电信号，内部电信号处理器110能将该电信号转化为第一血糖浓度数据。

优选地，采集模块100的内部集成设置电信号处理器110，其能够捕获插入采集模块100的试纸承接口120的血糖试纸上的电信号变化情况。

具体而言，采集模块100需要人为进行操作，在使用采集模块100进行血糖检测时，使用者可借助配套的指尖笔以及血糖试纸对血糖进行检测，具体步骤为：将血糖试纸的电极端插入采集模块100的试纸承接口120；用肥皂等清洁物品清洁并按摩要采血的部位，例如某个手指的指腹；调节采血笔至合适的深度，将采血笔放置在待采血部位，按压采血笔上的弹簧开关，采血笔的针尖穿刺皮肤，使得采血部位例如指腹处的血液渗出；将渗出的血液滴落在血糖试纸未插入采集模块100的试纸承接口120的另一端，即，采集端，血液会沿着试纸与试纸内部的物质进行结合反应，从而使得试纸上的电信号出现变化；采集模块100的电信号处理器110即可对血糖试纸上的电信号变化信息进行读取，并经过电信号处理器110进行处理转化，即可以可读形式将第一血糖浓度数据传输至显示模块500进行显示；完成检测后利用棉签等止血物品按压穿刺部位，直至无血液流出。

需要注意的是，血糖试纸作为一种耗材，需要用户不断购买，但由于生产工艺的限制，不同批次的血糖试纸存在较大差异，每更换一批试纸就需要对血糖仪进行代码校正，以保证血糖测量的准确性，导致使用者的使用过程较为繁琐，并且，使用者容易忘记调整血糖仪的校验码，从而导致测量结果出现较大偏差。由此，可设计一种自动调整校验码的采集模块100。

优选地，采集模块100的试纸承接口120内还设置有读取器，其用于读取血糖试纸上的CODE代码。读取器获取了插入至试纸承接口120的血糖试纸的CODE代码后将该代码发送至处理模块300，处理模块300根据多种匹配不同批次血糖试纸的运算方程计算读取器读取的CODE代码的值，进而调整采集模块100的校验码。

优选地，测量模块200包括红外发射器220、红外接收器230和红外信号处理器210，其红外发射器220能发射出特定波长的红外线，红外接收器230能接收人体血管中的葡萄糖吸收了相应的红外线之后发射出的特征光并生成对应信号，红外信号处理器210能依据红外接收器230给出的电信号转化得到对应的第二血糖浓度数据。特征光是指红外光线在经过穿过血液中的血糖时，其会有一部分光线被吸收、散射、扩散，剩下的一部分光线则被称为特征光。

优选地，本申请的测量模块200采用光学原理进行无创测量。具体而言，根据图2所示，本申请的测量模块200通过红外发射器220发射出红外光，穿过人体的身体部位的血肉组织700，例如手指、手腕、耳垂等，穿过血肉组织700的红外光的光谱信息发生一定改变并由红外接收器230接收，红外接收器230将接收到红外光信息传输至红外信号处理器210进行处理，进一步得到测量模块200测量的第二血糖浓度数据。

优选地，红外发射器220匹配对应的红外接收器230。红外发射器220包括：发光器件、脉冲调制器件和光路耦合器件。基于血糖的光谱学特性，选取具有血糖特异性吸收敏感的光谱波段的发光器件，发光器件能够把即将发射的红外光的光谱展宽调整为设定的标准光谱展宽后再发送红外光，红外光经过脉冲调制器件消除背景光、杂散光以及暗电流的干扰，然后通过光路耦合器件对红外光进行光纤耦合补偿吸光介质中不同光源光程路径的差异，再然后才穿过人体组织进行光扩散、吸收，最后由红外接收器230接收红外光。

优选地，发光器件选用对人体真皮层具有强穿透能力的中心波长为700nm、1350nm、1450nm、1550nm的发光二极管作为红外发射器220辐射光源。

优选地，发光器件通过控制电压保持稳定状态从而控制红外发射器220发射的红外光强度不变。

优选地，测量模块200的无创测量技术原理还可采用例如生物热原理、电磁波、超声等方式进行无创测量。

优选地，处理模块300基于相同时刻下的第一血糖浓度数据与第二血糖浓度数据构建校准模型的步骤包括：

步骤a：处理模块300从采集模块100处接收第一血糖浓度数据，并将该数据定义为第一数据，该数据为血糖的标准值；

步骤b：处理模块300从测量模块200处接收第二血糖浓度数据，并将该数据定义为第二数据，该数据为血糖的测量值；

步骤c：处理模块300根据标准值和测量值建立数据校准模型，具体而言，校准模型是指针对被检测者通过侵入式测定法(采集模块100的指尖采血方式)进行测定所得的作为标准值的第一血糖浓度数据、与在测定该标准值的同时采用非侵入式测定法(测量模块200的红外光测量方式)进行测定所得的作为测量值的第二血糖浓度数据之间的相关关系。

优选地，在后续的测量血糖浓度获取过程中，处理模块300将后续的通过测量模块200采集到的第二血糖浓度数据的测量值输入该校准模型，处理模块300根据测量模块200非侵入式测定法测量的第二血糖浓度数据计算得出最终的测量血糖浓度。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上进行改进和补充，重复内容不再赘述。

本实施例提出了一种能够根据校准模型计算出的测量血糖浓度的变化趋势判断测量血糖浓度是否在预期范围内，进而调整采集模块100的采集周期的血糖检测系统。

优选地，本申请的血糖检测系统按照如下步骤构建校准模型：

步骤a：处理模块300从采集模块100处接收第一血糖浓度数据，并将该数据定义为第一数据，该数据为血糖的标准值；

步骤b：处理模块300从测量模块200处接收第二血糖浓度数据，并将该数据定义为第二数据，该数据为血糖的测量值；

步骤c：处理模块300根据标准值和测量值建立数据校准模型，具体而言，校准模型是指针对被检测者通过侵入式测定法(采集模块100的指尖采血方式)进行测定所得的作为标准值的第一血糖浓度数据、与在测定该标准值的同时采用非侵入式测定法(测量模块200的红外光测量方式)进行测定所得的作为测量值的第二血糖浓度数据之间的相关关系。

在步骤c中，处理模块300将基于侵入式测定法(采集模块100的指尖采血方式)测量得到的第一数据作为目标变量、且将同时基于非侵入式测定法(测量模块200的红外光测量方式)测定的第二数据进行小波变换分析，进而确定校准模型。

优选地，第一数据中至少包括采集模块100的电信号处理器110获取的电信号波形图，以及转化为血糖值的第一血糖浓度；第二数据中至少包括测量模块200的红外信号处理器210接收的红外光波形图，以及转化为血糖值的第二血糖浓度。处理模块300基于电信号波形图与红外光波形图之间的波形变化关系进行小波变换分析，从而得出校准模型。电信号处理器110基于血糖试纸上的电信号变化情况获取电信号波形图，红外信号处理器210基于接收的红外光的光谱图获取红外光波形图。

优选地，在后续的测量血糖浓度获取过程中，处理模块300将后续的通过测量模块200采集到的第一血糖浓度数据的测量值输入该校准模型，处理模块300根据测量模块200非侵入式测定法测量的第二血糖浓度数据计算得出最终的测量血糖浓度。

优选地，本申请的血糖检测系统还能够基于更新时间间隔定期对校准模型进行更新。对于患有糖尿病的患者而言，其血糖浓度的波动较大，可能由于近期积极配合药物治疗、节制饮食使得血糖含量降低，也可能由于放纵饮食导致血糖含量升高，而当血糖的实际浓度变化较大的情况下，原有的校准模型的校准误差可能会增大，因此需要定期通过使用者重新利用采集模块100采集作为标准值的第一血糖浓度数据来更新校准模型。

优选地，本申请的血糖检测系统基于更新时间间隔定期对校准模型进行更新的方式为：

处理模块300按照更新时间间隔向本申请的血糖检测系统的预警模块400发出提醒信号，预警模块400在收到提醒信号后向使用者进行提示；

使用者在收到提示后按照前述内容进行采集模块100的血糖浓度检测过程；

处理模块300根据采集模块100发送的当前时刻的第一数据以及测量模块200发送的当前时刻的第二数据按照前述相同的模型构建方式对校准模型进行更新。

优选地，预警模块400能够直接集成设置在处理模块300中，预警模块400发送的提示信息能够以文字的形式显示在显示模块500处，或者以声音的形式进行提示，或者以灯光的形式进行提示。

优选地，预警模块400的提示信息在使用者确认后停止提示。

优选地，处理模块300在完成更新后会向预警模块400发送已更新的信息，若预警模块400在停止提示后的预设时间段内没有收到处理模块300发送的已更新信息会进行再次提醒，预设时间段可以是例如30分钟、60分钟等。

优选地，处理模块300还能够根据最终的测量血糖浓度在时间线上的变化趋势动态调整下一次更新时间间隔的大小。具体而言，处理模块300能够预先设置血糖浓度的标准线，该标准线可以通过专业医护人员人为设置，也可以通过大数据进行分析自动获取。在使用本申请的血糖检测系统的过程中，首先需要利用采集模块100进行一次指尖血采集，以获得第一血糖浓度数据，并结合利用测量模块200测量的第二血糖浓度数据得到校准模型，然后设定一个初始时间间隔，在后续的测量模块200的检测过程中，需要按照初始时间间隔定期进行一次采集模块100的指尖血采集，从而对校准模型进行更新。而在一个初始时间间隔内，测量模块200会不断地利用光学原理对血糖浓度数据进行检测，并以时间线为横轴，测量血糖浓度为纵轴建立二维坐标系，在坐标系中记录测量血糖浓度随时间的变化曲线，并在坐标系中画出标准线，标准线至少包括低浓度标准线以及高浓度标准线，测量血糖浓度位于低浓度标准线和高浓度标准线之间则为处于预期范围之内，测量血糖浓度位于低浓度标准线和高浓度标准线之外则为超出预期范围。

优选地，基于测量血糖浓度的变化情况，处理模块300能够按照预定规则调整校准模型的下一次更新时间间隔。具体地，预定规则是指，根据当前更新时间间隔内的测量血糖浓度落在预期范围的情况调整下一次更新时间间隔，其中，若在当前更新时间间隔内，测量血糖浓度在该时段内均处于预期范围之内，则下一次更新时间间隔可增加一个间隔增量；若在当前更新时间间隔内，测量血糖浓度在某一个时刻超出了预期范围，则下一次更新时间间隔设置为在当前更新时间间隔内首次测量血糖浓度超出预期范围时的时间与上一次更新的时间间隔。

以初始更新时间间隔与下一次更新时间间隔为例，假定初始更新时间间隔设为5天，在最初使用时，处理模块300按照前述步骤首先确定校准模型，在接下来的5天内，处理模块300将测量模块200测量的第二血糖浓度数据带入校准模型中进行计算得到若干测量血糖浓度，若在接下来5天的更新时间间隔内，测量的所有测量血糖浓度均处于前述的预期范围之内，则下一次更新时间间隔增加一个间隔增量，例如1天，则下一次更新时间间隔为6天；若在接下来5天的更新时间间隔内，测量血糖浓度在第3天出现了超出预期范围的情况，则下一次更新时间间隔设置为3天。

上述设计方案的优势在于，动态调整校准模型的更新时间间隔，有助于在校准模型平稳时，增加校准模型的定期更新时间间隔，减轻使用者的痛苦。

优选地，不论在何种情况下，当测量血糖浓度超出了预期范围的情况下，预警模块400均会进行提示，该提示信息与前述的更新提示信息不同，该提示信息在于向使用者或者监护人展示血糖浓度出现异常的情况信息。

实施例3

本实施例是在实施例1和实施例2的基础上进行改进和补充，重复内容不再赘述。

本实施例给出一种搭载了本申请的血糖检测系统的优选实施方式下的检测装置600，旨在给出一种省时、省力的检测装置600以及使用方法。

在现有的无创检测血糖技术领域的血糖检测仪器中，大多数通过夹持在指尖的方式进行测量，然而对于夹持在指尖的测量仪器而言，其不能够长时间检测，都是人为定期检测，过程比较繁琐、重复，需要花费大量时间，并且获得的检测数据的间隔时间也比较长，例如4个小时、半天、一天等，对于可视化分析血糖变化情况也出现一定困难。

由此，本申请的检测装置600的一种优选实施方式为将检测装置600配置为可穿戴设备，旨在让集成在检测装置600内的测量模块200和处理模块300动态检测血糖变化情况，并将检测数据以图像展示的形式进行可视化显示。

优选地，图3-6示出了检测装置600在多种优选实施方式下以不同视角观察的简化整体结构示意图，具体而言，检测装置600能够设置为穿戴在手腕处的手环、手表等形式。

优选地，检测装置600至少包括固定部610以及集成部620，其中，固定部610能够围绕在使用者的腕部并且将整个检测装置600安装至腕部，集成部620设置在固定部610上，集成部620内至少集成设置有采集模块100、测量模块200、处理模块300、预警模块400以及显示模块500。

优选地，集成部620设计为类长方体结构，或者，集成部620设计为长方形片状结构，其中，集成部620至少具有较大的两个表面，作为集成部620的顶面和底面，在集成部620安装在固定部610上时，集成部620的底面与固定部610的环状外表面贴合连接，具体而言，集成部620的底面与固定部610的环状外表面固定连接，避免集成部620在使用者运动、使用手部时从固定部610上意外脱落。

优选地，显示模块500设置在集成部620的顶面，便于使用者直观地观察到内部的处理模块300处理完成的血糖数据，显示模块500至少能够显示处理模块300处理完成的血糖数据内容，以及预警模块400给出的预警信息。具体而言，显示模块500可以设计为LED显示屏，显示模块500通过有线连接的方式与处理模块300以及预警模块400进行连接。

优选地，集成部620内部还设置处理模块300，具体而言，处理模块300的处理程序编译在处理芯片中，处理模块300的物理结构以处理芯片的形式设置在集成部620内部。

优选地，集成部620内部还设置采集模块100，具体地，集成部620内部安装有采集模块100的试纸承接口120以及电信号处理器110，试纸承接口120开设在集成部620的其中某一个侧面上。

优选地，集成部620内部还设置测量模块200，具体地，测量模块200的红外信号处理器210设置在集成部620内，而红外发射器220以及红外接收器230设置在固定部610的环形内表面，测量模块200的红外信号处理器210与红外发射器220以及红外接收器230可以是有线连接的，也可以是无线连接的。在有线连接的情况下，传输线安置在固定部610中。

优选地，集成部620内部还设置有电源模块，电源模块为采集模块100、测量模块200、显示模块500、预警模块400以及处理模块300提供电力来源。具体地，电源模块可采用充电式电池。

优选地，固定部610可设计为柔性的表带式结构，通过表带式结构将检测装置600安装至使用者的手腕部位。

优选地，固定部610也可设计为环状结构，在设计为环状结构的情况下，固定部610可分为U型结构的两部分，其中一部分安装集成部620与红外发射器220，另一部分安装红外接收器230，两部分的U型端部处通过弹性件611进行连接，进而使得两个U型结构连接为一个环状结构。在佩戴时，弹性件611能够在人为作用下伸长，增大环状结构的内径，充分满足不同手型的人群的佩戴需求，在佩戴至手腕处时，弹性件611会收缩，使得固定部610的内表面紧密贴合在手腕处的肌肤上，便于测量模块200的红外发射器220和红外接收器230进行测量。

优选地，在固定部610的环形内表面，红外发射器220固定在与集成部620相对的位置，红外接收器230设置在环形固定部610的与红外发设器220对称的位置，保证红外发射器220发出的红外光线穿过人体手腕处的血肉组织700后能够被红外接收器230接收。在正确佩戴检测装置600的前提下，集成部620、红外发射器220以及红外接收器230的几何中心应当处于同一条直线上。

优选地，本申请的检测装置600不一定非要安装在手腕处，也可以安装在脚腕、脖颈处。检测装置600可以根据安装位置，调整固定部610的大小，从而适应各种安装需求。

通过上述方式，将传统的指尖血糖监测仪设计为穿戴式检测装置600，既能够长时间穿戴以对血糖进行动态监测，也避免频繁通过采血针穿刺指腹进行检测带来的痛苦。

实施例4

本实施例是在前述实施例中的一个或多个的基础上进行改进和补充，重复的内容不再赘述。

优选地，本申请的测量模块200中还设置有超声探测层，超声探测层能够预先扫描出检测装置600穿戴在使用者的身体部位处所覆盖的部分的血管位置分布图像，进而根据血管位置分布图像本申请的测量模块200中的红外发射器220至少能够发射穿过血管的第一红外光束以及不穿过血管的第二红外光束，进而红外信号处理器210通过第一红外光束获取至少包含血管信号以及血肉信号的第一红外信号，以及通过第二红外光束获取至少包含血肉信号的第二红外信号，红外信号处理器210通过第一红外信号减去第二红外信号进而获得血管信号，进而准确计算出血管中的血糖浓度。

具体而言，人体的血管主要分为动脉血管、静脉血管以及毛细血管，其中，毛细血管遍布人体的血肉组织700的各个部位，因此前述通过超声探测层获取的血管位置分布图像主要是指动脉、静脉的位置分布图像。在利用红外光进行血糖测量的方式中，主要利用红外光穿过血肉，进而一部分光信号会被血液中的糖分吸收，从而根据发射的红外光与接收到的红外光的光谱差异判断血糖浓度，而在实际过程中，红外光经过血管、血肉甚至骨骼时，均会被吸收部分光线，即使使用特征光也不能够完全避免，由此会导致测量的血糖与实际情况出现较大偏差，进而导致前述通过第一血糖浓度数据以及第二血糖浓度数据构建的校准模型的稳定性降低，由此，在进行第二血糖浓度数据的测量以及根据校准模型计算测量血糖浓度数据时，测量模块200可以通过第一红外光束以及第二红外光束的方式提升测量模块200获取的血糖浓度的准确性，进而根据校准模型进一步准确计算出测量血糖浓度。

优选地，测量模块200的超声探测层通过对测量模块200覆盖的区域进行扫描以确定测量模块200覆盖的肌肤区域的血管位置，其中，超声探测层至少能够发出超声波信号，以及接收从测量模块200覆盖的肌肤区域返回的回波信号，从回波信号中生成血流信号，根据血流信号确定测量模块200覆盖的肌肤区域内的动脉和静脉血管的位置；根据动脉和静脉血管的位置生成血管位置分布图像，其中，对于生成的血管位置分布图像采用二值化的方式进行处理，即，有动脉或静脉血管的位置，将血管位置分布图像中的该位置点的像素值设置为1，反之，若没有动脉或静脉血管的位置，将血管位置分布图像中的该位置点的像素值设置为0，从而能够得到血管位置分布的二值化图像，该图像的大小与测量模块200的红外发射器220以及红外接收器230的面积大小近似，从而红外发射器220能够在该图像上的某个点位发射出红外光束。

优选地，测量模块200中的红外发射器220基于二值化的血管位置分布图像至少在测量模块200覆盖的肌肤区域上的具有动脉或静脉血管的位置发射出第一红外光束，第一红外光束至少穿过动脉或静脉血管以及人体血肉组织700后由另一端的红外接收器230接收，红外接收器230将接收的第一红外光的光谱信息发送至红外信号处理器210，红外信号处理器210基于第一红外光发出前以及接收后的光谱信息差异计算得出第一红外信号。

优选地，测量模块200中的红外发射器220基于二值化的血管位置分布图像至少在测量模块200覆盖的肌肤区域上的没有动脉或静脉血管的位置发射出第二红外光束，第二红外光束不穿过动脉或静脉血管，但至少穿过人体血肉组织700后由另一端的红外接收器230接收，红外接收器230将接收的第二红外光的光谱信息发送至红外信号处理器210，红外信号处理器210基于第二红外光发出前以及接收后的光谱信息差异计算得出第二红外信号。

优选地，测量模块200或者处理模块300至少能够基于第一红外信号以及第二红外信号得出仅与动脉或静脉血管相关的红外信号，具体而言，通过至少包含动脉或静脉血管以及人体血肉组织700红外信号的第一红外信号去除不包含动脉或静脉血管红外信号的第二红外信号即可获得动脉或静脉血管相关的红外信号，从而计算出动脉或静脉中的血糖信息，进而计算出第二血糖浓度数据。

优选地，处理模块300再根据前述得出的第二血糖浓度数据以及根据采集模块100获取的第一血糖浓度数据构建前述的校准模型，并在后续的实时血糖测量过程中测量模块200通过第一红外光束以及第二红外光束的方式测量出第二血糖浓度数据并通过校准模型计算出更精确的测量血糖浓度。

根据上述方案能够得到相较于传统的或现有的通过光学原理测量的血糖浓度更加精确的第二血糖浓度，其在一定程度上排除了测量部位的人体血肉组织700和/或人体骨骼引起的红外干扰信号。在前述实施例的方案中本申请的第二血糖浓度即是采取传统的或现有的光学原理方式进行测量的，虽然通过前述实施例测量的第二血糖浓度以及通过采集模块100获取的第一血糖浓度之间的关联特性也能够构建出校准模型以进行后续实时通过光学方式获取的第二血糖浓度的校准并获得测量血糖浓度，但由于测量部位偏差，构建模型所采用的测定的第二血糖浓度与通过采集模块100获取的作为标准值的第一血糖浓度之间的差距过大，从而导致根据第一血糖浓度以及第二血糖浓度确定的校准模型的误差偏大，进一步导致后续实时测量计算的测量血糖浓度的误差偏大。而在本实施例的技术方案中，优选滤除了可能由于人体血肉组织700和/或人体骨骼引起的红外干扰信号，将人体的动脉或静脉中的血糖浓度作为第二血糖浓度，再将该方式下的第二血糖浓度与采集模块100获取的第一血糖浓度进行前述实施例中的校准模型的构建，由于该第二血糖浓度自身更加稳定、精确，由此通过第一血糖浓度以及该第二血糖浓度构建的校准模型的误差进一步减小，进而在后续实时测量计算出的测量血糖浓度的误差也进一步减小，充分提升了血糖测量的准确性。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种血糖检测系统，包括：

采集模块(100)，其通过微创方式测量血糖并获得标准数据；

测量模块(200)，其通过无创方式测量血糖并获得待校准数据；

其特征在于，

所述采集模块(100)基于电化学原理获取第一血糖浓度数据；

所述测量模块(200)基于光学原理生成测量电信号，并基于测量电信号获取第二血糖浓度数据；

用于处理数据的处理模块(300)至少能够基于所述采集模块(100)获取的第一血糖浓度数据以及相同时间点下的所述测量模块(200)获取的第二血糖浓度数据构建校准模型，所述处理模块(300)基于校准模型对所述测量模块(200)实时获取的第二血糖浓度数据计算出测量血糖浓度，

其中，所述处理模块(300)按照更新时间间隔定期对校准模型进行更新，所述处理模块(300)根据测量血糖浓度在时间线上的变化趋势动态调整下一次更新时间间隔的大小。

2.根据权利要求1所述的血糖检测系统，其特征在于，所述采集模块(100)基于血糖试纸上的葡萄糖氧化酶与血液中的葡萄糖反应产生的电信号获取第一血糖浓度数据；

所述测量模块(200)基于由血液中的葡萄糖吸收相应光线后的特征光生成对应电信号，并基于电信号获取第二血糖浓度数据。

3.根据权利要求1或2所述的血糖检测系统，其特征在于，处理模块(300)将第一血糖浓度数据作为目标变量、且将同时测定的第二血糖浓度数据作为自变量进行小波变换分析，进而构建校准模型。

4.根据权利要求1～3任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，所述采集模块(100)至少包括试纸承接口(120)以及电信号处理器(110)，其中，电信号处理器(110)能够获取插入试纸承接口(120)中的血糖试纸上的电信号变化，且所述电信号处理器(110)能够将电信号转化为第一血糖浓度。

5.根据权利要求1～4任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，所述测量模块(200)至少包括红外发射器(220)、红外接收器(230)以及红外信号处理器(210)，红外发射器(220)能够发出红外光穿过人体血肉组织(700)，并经血液中的血糖吸收部分光线后被红外接收器(230)接收，红外接收器(230)将接收的光谱信息传输至红外信号处理器(210)进行分析。

6.根据权利要求1～5任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，所述测量模块(200)至少能够获取测量部位的动静脉血管分布图像，所述红外发射器(220)至少能够基于血管分布图像发射出第一红外光束以及第二红外光束。

7.根据权利要求1～6任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，所述第一红外光束穿过测量部位的静脉或动脉血管、血肉组织(700)并由所述红外接收器(230)接收后，由所述红外接收器(230)生成第一红外信号，

所述第二红外光束穿过测量部位的血肉组织(700)并由所述红外接收器(230)接收后，由所述红外接收器(230)生成第二红外信号。

8.根据权利要求1～7任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，所述测量模块(200)基于第一红外信号以及第二红外信号计算得出能够代表静脉或动脉血管中的血糖浓度的红外信号，并根据所述红外信号计算出第二血糖浓度数据。

9.根据权利要求1～8任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，处理模块(300)能够基于更新时间间隔对校准模型进行定期更新，其中，处理模块(300)至少能够按照更新时间间隔向所述采集模块(100)与所述测量模块(200)发送更新信号。

10.根据权利要求1～9任一项所述的血糖检测系统，其特征在于，所述处理模块(300)至少还能够按照更新时间间隔向所述系统的预警模块(400)发送提醒信号，所述预警模块(400)至少能够通过显示模块(500)向使用者进行提示。