CN117338293A - 一种无创血糖测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及血糖监测技术领域，尤其涉及一种无创血糖测量仪，无创血糖测量仪包括本体，本体上设有光源模块、信号接收模块、光学分析模块以及逻辑运算模块；光源模块发送第一光源信号至人体表皮，信号接收模块将人体表皮所反射的第二光源信号进行接收，并将其传输至光学分析模块，光源分析模块对第二光源信号进行光谱分析，获得光谱信息，并将其传送至逻辑运算模块，逻辑运算模块对光谱信息进行转换，从而获得血糖测量值。这一技术方案中，利用血糖的浓度不同，对光的接收能力不同的这一特征，进行光谱分析，进而获得血糖测量值，降低了人体血液感染的风险，可以实现多次频繁的测量，从而实现血糖测量值的持续跟踪，便于实时观测血糖变化。

Description

一种无创血糖测量仪

技术领域

本发明涉及血糖监测技术领域，尤其涉及一种无创血糖测量仪。

背景技术

糖尿病是一类以高血糖为主要特征的代谢性疾病。其主要病症表现为，血液中的葡萄糖不能被有效的利用和储存。其诱因主要由遗传因素和环境因素共同导致了糖尿病的发生。临床试验表明，2型糖尿病的主要成因是由于不良的生活方式。因此，长期对患者血糖值进行实时监测具有重要意义。

目前市面上常见的便携式血糖测量仪，基本都需要通过对血液采样的方式来对血糖进行检测。该方式容易造成局部感染。并且需要试纸，且对吸血量有要求，局限性大。挤出指尖血液来获取血液样本的方式也会影响检测结果。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种无创血糖测量仪，解决了现有的有创测量血糖的方式所带来的不宜多次频繁测量等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种无创血糖测量仪，包括本体，本体上设有光源模块、信号接收模块、光学分析模块、图像采集模块以及逻辑运算模块；光源模块用于发射第一光源信号至人体表皮；信号接收模块用于接收第一光源信号经由人体表皮组织液反射后得到的第二光源信号，并将第二光源信号传送至光学分析模块；光学分析模块用于对第二光源信号进行分析计算，得到光谱信息；图像采集模块用于接收光学分析模块传输的光谱信息，并将光谱信息以图像格式信息予以记录；逻辑运算模块用于获取图像格式信息中的光谱信息，并将光谱信息转换为血糖测量值。

在一些实施例中，光谱信息为拉曼光谱信息，将光谱信息转换为血糖测量值包括：

获取第二光源信号所对应的第二波长强度数据；

获取第一光源信号所对应的第一波长强度数据，计算第二波长强度数据与第一波长强度数据的差值；

将第二波长强度数据与第一波长强度数据的差值转换为血糖浓度值。

在一些实施例中，还包括数据存储模块，数据存储模块用于存储图像格式信息和/或血糖测量值。

在一些实施例中，还包括远程通信模块，远程通信模块用于将图像格式信息和/或血糖测量值传输至云端和/或服务器和/或预设终端。

在一些实施例中，还包括显示模块，显示模块用于接收逻辑运算模块传输的血糖测量值，并对血糖测量值进行实时显示。

在一些实施例中，还包括测量开关，测量开关用于触发血糖测试指令；逻辑运算模块用于在接收到血糖测试指令后，控制光源模块发射第一光源信号至人体表皮。

在一些实施例中，还包括提示模块；逻辑运算模块还用于判断血糖测量值是否异常，若是则发送预警信号至提示模块；提示模块用于根据预警信号发出提示信息。

在一些实施例中，本体包括上框架、下框架以及置物腔，置物腔设置在上框架与下框架之间；光源模块以及信号接收模块贯穿下框架并在使用时朝向人体表皮设置；光学分析模块以及逻辑运算模块设置在置物腔内。

在一些实施例中，还包括显示模块，显示模块设置在上框架上，用于接收逻辑运算模块传输的血糖测量值，并对血糖测量值进行实时显示。

与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

光源模块发送第一光源信号至人体表皮，信号接收模块将人体表皮所反射的第二光源信号进行接收，并将其传输至光学分析模块，光源分析模块对第二光源信号进行光谱分析，获得光谱信息，并将其传送至逻辑运算模块，逻辑运算模块对光谱信息进行转换，从而获得血糖测量值。这一技术方案中，利用血糖的浓度不同，对光的接收能力不同的这一特征，直接从人体表皮的组织液上提取其所反射的第二光源信号，通过将其进行光谱分析，进而获得血糖测量值，降低了人体血液感染的风险，并且，由于所采集的是人体表皮处组织液的光反射信号，可以实现多次频繁的测量，从而实现血糖测量值的持续跟踪，便于实时观测血糖变化。特别在糖尿病人的血糖测量应用领域，本技术方案能够起到更好的血糖观测效果。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供的无创血糖测量仪第一示意图；

图2是根据本发明实施例提供的无创血糖测量仪第二示意图。

附图标记：

1、上框架；

2、下框架；

3、固定带；

4、安装柱；

5、测量开关；

6、显示模块；

7、光学分析模块；

8、逻辑运算模块；

9、图像采集模块；

10、光源模块；

11、信号接收模块。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

请参阅图1以及图2，本实施例提供了一种无创血糖测量仪，包括本体，本体上设有光源模块10、信号接收模块11、光学分析模块7、图像采集模块9以及逻辑运算模块8；光源模块10用于发射第一光源信号至人体表皮；信号接收模块11用于接收第一光源信号经由人体表皮组织液反射后得到的第二光源信号，并将第二光源信号传送至光学分析模块7；光学分析模块7用于对第二光源信号进行分析计算，得到光谱信息；图像采集模块9用于接收光学分析模块7传输的光谱信息，并将光谱信息以图像格式信息予以记录；逻辑运算模块8用于获取图像格式信息中的光谱信息，并将光谱信息转换为血糖测量值。

本实施例所示光源模块10可以是发光二极管，具体地，可以是PD发光二极管，在通电时能够产生稳定光源，并且所费电量小，使用寿命长，二极管规格小，更符合微型化的穿戴设备的需求。信号接收模块11可以是光纤接收器，能够接收人体表皮组织液所反射的第二光源信号，并将其传输至光学分析模块7。

本实施例所示光学分析模块7是能够用于分析第二光源信号的光学器件，例如，可以是具有分光功能的光学芯片：在芯片的基底上设有阵列波导光栅，阵列波导光栅的输入端与信号接收模块11连接，阵列波导光栅的输出端即为光学分析模块7的输出端。阵列波导光栅能够将第二光源信号进行分光并形成光谱信息，逻辑运算模块8将这一光谱信息与第一光源信号的光谱进行对比，从而获得二者的差值，进而将这一差值转换为血糖测量值。

本实施例所示图像采集模块9可以是CCD相机模块，值得注意的是，CCD相机模块是探测器的一种类别，本实施例采用图像采集模块9对光谱信息进行接收以及记录，并将其发送至逻辑运算模块8，便于逻辑运算模块8对其进行下一步的血糖分析与转换操作。

值得说明的是，本实施例所示人体表皮组织液是指人体表皮的汗液，汗腺在分泌汗液时，能够携带部分血液中的血糖，特别是在糖尿病人的汗液上，血糖的浓度较常人更高，更易于本实施例所示的技术方案对其进行检测。在人体表皮汗腺并未产生汗液时，可以通过电极加热的形式将热量传递至人体表皮，从而促使其产生汗液。

利用血糖的浓度不同，对光的接收能力不同的这一特征，直接从人体表皮的组织液上提取其所反射的第二光源信号，通过将其进行光谱分析，进而获得血糖测量值，降低了人体血液感染的风险，并且，由于所采集的是人体表皮处组织液的光反射信号，可以实现多次频繁的测量，从而实现血糖测量值的持续跟踪，便于实时观测血糖变化。

在一些实施例中，光谱信息为拉曼光谱信息，将光谱信息转换为血糖测量值包括：

获取第二光源信号所对应的第二波长强度数据；

获取第一光源信号所对应的第一波长强度数据，计算第二波长强度数据与第一波长强度数据的差值；

将第二波长强度数据与第一波长强度数据的差值转换为血糖浓度值。

在本实施例中，拉曼光信号由多个光谱波峰构成，由于光谱波峰的强度与分子物质浓度成正比，通过对光谱波峰强度的观测，可以实现对血糖浓度检测。结合前文所述光学分析模块7可知，分光是输出光的波长(即第二光源信号)，即血糖的波峰所对应的波长，因为血糖光谱是多个波峰构成，分光可以实现多个波峰对应波长的强度测量，通过对多个波长的强度测量，减小串扰。

在一些实施例中，还包括数据存储模块，数据存储模块用于存储图像格式信息和/或血糖测量值。血糖数据以及图像格式信息的存储有助于后续对这些数据进行加工以及持续性的观测，易于跟踪，便于同一使用者利用这些数据配合相应的医学分析与诊断。

在一些实施例中，还包括远程通信模块，远程通信模块用于将图像格式信息和/或血糖测量值传输至云端和/或服务器和/或预设终端。本实施例所示预设终端可以是手机、平板、医院所关联的电脑端口等，便于对同一使用者的血糖测量值的持续跟踪。

请参阅图1，在一些实施例中，还包括显示模块6，显示模块6用于接收逻辑运算模块8传输的血糖测量值，并对血糖测量值进行实时显示。显示模块6可以是显示屏，显示模块6集成在本体上，在使用者测量血糖时，能够通过显示模块6及时获得自身血糖信息，尤其是在糖尿病患者的日常血糖跟踪上，这一方式有助于患者及时控制自身的糖分摄入。

请参阅图1，在一些实施例中，还包括测量开关5，测量开关5用于触发血糖测试指令；逻辑运算模块8用于在接收到血糖测试指令后，控制光源模块10发射第一光源信号至人体表皮。图1示出了测量开关5的一种形式，即制成按钮，则在需要进行血糖测量时，使用者只需按下按钮即可，便于使用。

在一些实施例中，还包括提示模块；逻辑运算模块8还用于判断血糖测量值是否异常，若是则发送预警信号至提示模块；提示模块用于根据预警信号发出提示信息。提示模块具有提示功能，提示模块可以是指示灯、语音播报装置、振动装置等。通过提示模块，能够及时提醒使用者当前血糖测量值为异常状态，有助于使用者及时自查或就医。

请参阅图1与图2，在一些实施例中，本体包括上框架1、下框架2以及置物腔，置物腔设置在上框架1与下框架2之间；光源模块10以及信号接收模块11贯穿下框架2并在使用时朝向人体表皮设置；光学分析模块7以及逻辑运算模块8设置在置物腔内。

图1与图2示出了本实施例的一种具体结构：本体为具有手表外围结构的可穿戴设备，下框架2在穿戴状态下可贴合或靠近人体表皮，上框架1与下框架2之间具有置物腔。可选地，在具有测量开关5时，测量开关5分布在上下框架2所形成的壳体结构的侧壁上，便于操作。

在下框架2上设有一些开口，供光源模块10的输出端以及信号接收模块11的接收端通过，使其与人体表皮之间无遮挡，便于发送第一光源信号以及接收第二光源信号。

可选地，还包括固定带3，通过分布在上下框架2两端的安装柱4与上下框架2形成的壳体结构连接，固定带3的形状可以参考表带，使得本体能够以可穿戴的形式固定在人体手部或肘部，便于对血糖的测量与跟踪。

请参阅图1，在一些实施例中，还包括显示模块6，显示模块6设置在上框架1上，用于接收逻辑运算模块8传输的血糖测量值，并对血糖测量值进行实时显示。

值得说明的是，显示模块6为显示屏，在上框架1上设有对应的圆孔，显示屏设置在该圆孔上，使用时，使用者只需要按压侧边开关，即可在短时内对穿戴处的人体部位进行血糖测量，整个过程快速便捷，并且，本实施例所示血糖测量仪以可穿戴设备的形式设置在人体手部或肘部，相比于现有技术，在整体结构上更为轻巧，制作成本上更为低廉，特别是在糖尿病患者的血糖跟踪与治疗方案的制定上，本实施例所示血糖测量仪更具有：可持续性跟踪、便于使用、对人体无创的优势，在使用上也更为卫生。

上述技术方案中，光源模块10发送第一光源信号至人体表皮，信号接收模块11将人体表皮所反射的第二光源信号进行接收，并将其传输至光学分析模块7，光源分析模块对第二光源信号进行光谱分析，获得光谱信息，并将其传送至逻辑运算模块8，逻辑运算模块8对光谱信息进行转换，从而获得血糖测量值。这一技术方案中，利用血糖的浓度不同，对光的接收能力不同的这一特征，直接从人体表皮的组织液上提取其所反射的第二光源信号，通过将其进行光谱分析，进而获得血糖测量值，降低了人体血液感染的风险，并且，由于所采集的是人体表皮处组织液的光反射信号，可以实现多次频繁的测量，从而实现血糖测量值的持续跟踪，便于实时观测血糖变化。特别在糖尿病人的血糖测量应用领域，本技术方案能够起到更好的血糖观测效果。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无创血糖测量仪，其特征在于，包括本体，所述本体上设有光源模块、信号接收模块、光学分析模块、图像采集模块以及逻辑运算模块；

所述光源模块用于发射第一光源信号至人体表皮；

所述信号接收模块用于接收所述第一光源信号经由所述人体表皮组织液反射后得到的第二光源信号，并将所述第二光源信号传送至光学分析模块；

所述光学分析模块用于对所述第二光源信号进行分析计算，得到光谱信息；

所述图像采集模块，用于接收所述光学分析模块传输的光谱信息，并将所述光谱信息以图像格式信息予以记录；

所述逻辑运算模块用于获取所述图像格式信息中的光谱信息，并将所述光谱信息转换为所述血糖测量值。

2.根据权利要求1所述的无创血糖测量仪，其特征在于，所述光谱信息为拉曼光谱信息，将所述光谱信息转换为所述血糖测量值包括：

获取所述第二光源信号所对应的第二波长强度数据；

获取第一光源信号所对应的第一波长强度数据，计算所述第二波长强度数据与所述第一波长强度数据的差值；

将所述第二波长强度数据与所述第一波长强度数据的差值转换为血糖浓度值。

3.根据权利要求1所述的无创血糖测量仪，其特征在于，还包括：

数据存储模块，用于存储所述图像格式信息和/或所述血糖测量值。

4.根据权利要求1或3所述的无创血糖测量仪，其特征在于，还包括：

远程通信模块，用于将所述图像格式信息和/或所述血糖测量值传输至云端和/或服务器和/或预设终端。

5.根据权利要求1所述的无创血糖测量仪，其特征在于，还包括：

显示模块，用于接收所述逻辑运算模块传输的所述血糖测量值，并对所述血糖测量值进行实时显示。

6.根据权利要求1所述的无创血糖测量仪，其特征在于，还包括：

测量开关，用于触发血糖测试指令；

所述逻辑运算模块用于在接收到所述血糖测试指令后，控制所述光源模块发射第一光源信号至人体表皮。

7.根据权利要求1所述的无创血糖测量仪，其特征在于，还包括提示模块；

所述逻辑运算模块还用于判断所述血糖测量值是否异常，若是则发送预警信号至所述提示模块；

所述提示模块用于根据所述预警信号发出提示信息。

8.根据权利要求1所述的无创血糖测量仪，其特征在于，所述本体包括上框架、下框架以及置物腔，所述置物腔设置在所述上框架与所述下框架之间；

所述光源模块以及所述信号接收模块贯穿所述下框架并在使用时朝向人体表皮设置；

所述光学分析模块以及所述逻辑运算模块设置在所述置物腔内。

9.根据权利要求8所述的无创血糖测量仪，其特征在于，还包括：

显示模块，所述显示模块设置在所述上框架上，用于接收所述逻辑运算模块传输的所述血糖测量值，并对所述血糖测量值进行实时显示。