CN1194133A - 中红外光纤测定人体血糖的方法 - Google Patents
中红外光纤测定人体血糖的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1194133A CN1194133A CN96100807A CN96100807A CN1194133A CN 1194133 A CN1194133 A CN 1194133A CN 96100807 A CN96100807 A CN 96100807A CN 96100807 A CN96100807 A CN 96100807A CN 1194133 A CN1194133 A CN 1194133A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- peak
- infrared
- absworption
- probe
- blood sugar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种中红外光纤测定人体血糖的方法。是一种利用红外光谱仪和中红外光导纤维和ATR探头或漫反射装置,无损伤性地测定人体血糖的方法。使用简便、快速、准确,是糖尿病人的福音。用于临床会产生巨大的社会和经济效益。
Description
本发明涉及一种中红外光纤测定人体血糖的方法。更具体地说，是利用红外光谱仪配以中红外光导纤维及与之相连的全反射(ATR)探头，测定记录血糖在红外光谱的中红外区段(4000-400cm-1)内的特征吸收，该类吸收的峰高或峰面积对应于人体血糖的浓度，并且这种测定是非损伤性的。
糖尿病是世界上最为常见的内分泌代谢病。据1994年的统计资料，我国糖尿病的患病率已经达到2.5％(Pan Xiao-Ren.South EastAsian Pacific Diabetes Symposium.Oct.1995)，且有逐年上升的趋势。因此，正确诊断和治疗糖尿病具有十分重要的意义。糖尿病病人在诊疗期间经常要进行血糖浓度化验，以便医务人员及时清楚地了解治疗的效果。但频繁地抽血有很多弊端，既增加了感染的危险，又给病人造成痛苦，还给医务人员带来一定压力。为了改变这一局面，近年来国外正在积极研究血糖浓度的非损伤性测定方法，但目前均限于使用傅立叶交换近红外技术进行测定(US Patent No.5,070,874Dec.10.1991；US Patent No.5,086,229 Feb.4.1992；Heise HM，Marbach R，Koschinsky Th，Gries FA，Artificial Organs 1994.18.6)。该种测定过程和数据处理较为复杂，尚未见实际应用的报导。
本发明提供一种使用简便、快速、准确的测定人体血糖的方法。本发明方法是借助中红外光导纤维及与之相连的ATR探头附件或漫反射装置，利用中红外光谱法，非损伤性地测定人体血糖浓度和监测血糖变化的新方法。在本发明方法用于临床时，必将造福于全人类，并会带来巨大的社会和经济效益。
本发明方法至少包括：
1.测定仪：包括红外光谱仪，并于其上连接中红外光导纤维及与之相连的ATR探头或漫反射装置。
2.测试方法及过程：使被测人某个部位，至少包括手指、耳、静脉处或其他有血管的部位，与连接在光纤上的ATR探头紧密接触或于漫反射装置中，然后，记录红外光谱，扫描次数为256，扫描范围为4000-400cm-1。也可以将探头插入血清或血样中，如上所述测定。
3.选用在1123±5和1080±10cm-1处吸收峰的相对强度表征糖的含量，以1404±5cm-1吸收峰或其他吸收峰的峰高为参比，分别用1123±5和1080±10cm-1处吸收峰的峰高与参比峰峰高的比值作为两个吸收峰相对强度的量度，并作为糖值的数量指标。也可以用它们的峰面积比值作相对强度的量度。
由于葡萄糖在1200-1000cm-1区间有糖环的C-O-C键振动引起的特征吸收，故选用1123±5和1080±10cm-1处吸收峰的相对强度来表征葡萄糖的含量。临床上借助口服葡萄糖耐量实验来确诊糖尿病，即先测定病人空腹时的血糖浓度，然后，口服75克葡萄糖，再连续测定服用葡萄糖后1、2、3小时的血糖浓度。正常人服用葡萄糖后，血糖逐渐升高，约1小时后达到最高值，此后逐渐下降，大约服后2-3小时恢复原状。
本发明方法的突出优点是：
1.利用葡萄糖在红外光谱中红外区段4000-400cm-1里的特征吸收峰测定人体的血糖浓度。
2.使用中红外光导纤维进行非损伤性测定。
3.利用反射中红外光谱法经人体表皮测定人体血糖浓度。
4.测定处理简便、快速、准确。
为了更清楚地说明本发明，列举了以下实施例，但其对本发明的范围无任何限制。
实例1.
a.任选3位32-33岁男性健康志愿者，并且皆无糖尿病史。
b.利用Nicolet Magna-IR 750 Series II型傅立叶变换红外光谱仪，并配有中红外光导纤维及与之相连的ATR探头附件。
c.使探头分别与各志愿者的拇指紧密接触，然后记录红外光谱，扫描次数为256，扫描范围是4000-400cm-1。
d.每人测定4次，第1次为空腹时测定，第2、3、4次为口服75克葡萄糖后1、2、3小时测定，测定结果表明，各志愿者拇指红外光谱1123和1080cm-1吸收峰的相对强度(已进行了规一化)及其平均值与正常人的血糖浓度具有相似的变化规律，如表1所示，志愿者1和3的测定红外光谱分别见图1和图2。
表1.各志愿者拇指红外光谱1123和1080cm-1峰的相对强度(已进行了规一化)
| 时 间(小时) | 0(空腹) | 1 | 2 | 3 |
| 正常人血糖值(mM.n＝25) | 5.2±0.7 | 9.9±1.9 | 5.9±1.3 | 4.4±1.1 |
| 志愿者1(1123cm-1) | 5.20 | 8.39 | 4.78 | 4.82 |
| 志愿者2(1123cm-1) | 5.20 | 8.04 | 4.27 | 4.04 |
| 志愿者3(1123cm-1) | 5.20 | 10.40 | 6.33 | 5.26 |
| 平均值(1123cm-1 n＝3) | 5.20±0.76 | 8.88±1.18 | 5.07±0.80 | 4.66±0.36 |
| 志愿者1(1080cm-1) | 5.20 | 7.21 | 5.67 | 5.38 |
| 志愿者2(1080cm-1) | 5.20 | 7.88 | 5.14 | 5.71 |
| 志愿者3(1080cm-1) | 5.20 | 6.05 | 5.70 | 4.98 |
| 平均值(1080cm-1，n＝3) | 5.20±0.76 | 7.00±0.99 | 5.50±0.84 | 5.34±0.73 |
再将各志愿者拇指红外光谱1123和1080cm-1峰的相对强度及其平均值与正常人的血糖值作相关分析，结果如表2所示。
表2.1123和1080cm-1峰相对强度与正常人血糖值的相关分析
| 相关系数(r) | P | |
| 志愿者1(1123cm-1) | 0.961 | 0.039 |
| 志愿者2(1123cm-1) | 0.947 | 0.053 |
| 志愿者3(1123cm-1) | 0.990 | 0.010 |
| 平均值(1123cm-1) | 0.984 | 0.016 |
| 志愿者1(1080cm-1) | 0.977 | 0.023 |
| 志愿者2(1080cm-1) | 0.903 | 0.097 |
| 志愿者3(1080cm-1) | 0.908 | 0.092 |
| 平均值(1080cm-1) | 0.976 | 0.024 |
由上表可见，各志愿者拇指红外光谱1123和1080cm-1峰的相对强度变化与正常人血糖值的血糖浓度同步，表明1123和1080cm-1峰的相对强度可以反映人血糖值的变化。
实例2. 任选以上三名志愿者之一，分别作抽血化验和本发明方法的测定。化验结果及其拇指红外光谱1123和1080cm-1峰相对强度的关系如表3所示。
表3.某志愿者的血糖值与其拇指红外光谱1123和1080cm-1峰相对强度的关系
| 时 间(小时) | 0(空腹) | 1 | 2 | 3 | 相关系数(r) | P |
| 血糖值(mM) | 4.0 | 8.3 | 4.3 | 2.3 | ||
| 1123cm-1峰相对强度 | 5.20 | 10.40 | 6.33 | 5.26 | 0.959 | 0.041 |
| 1080cm-1峰相对强度 | 5.20 | 6.05 | 5.70 | 4.98 | 0.911 | 0.089 |
从其1123和1080cm-1峰相对强度与血糖值间明显的相关来看，这两个吸收峰的相对强度确能作为人血糖值的一个数量指标。
附图简要说明：
图1.志愿者1测定的红外光谱1180-1000cm-1段吸收峰的放大图，其中0，1，2，3分别代表空腹和服糖后1，2，3小时时测定的吸收峰。
图2.志愿者3测定的红外光谱1450-1000cm-1段的吸收峰，其中0，1，2，3所代表的与图1的相同。
Claims (2)
1.一种无损伤性的测定人体血糖的方法，其特征在于，所述的方法至少包括：
(1).测定仪：包括红外光谱仪，并于其上连接中红外光导纤维及与之相连的ATR探头或漫反射装置；
(2).测试方法及过程：使被测人某个部位，至少包括手指、耳、静脉处或其他有血管的部位，与连接在光纤上的ATR探头紧密接触或于漫反射装置中，然后，记录红外光谱，扫描次数为256，扫描范围为4000-400cm-1。也可以将探头插入血清或血样中，如上所述测定；
(3).选用在1123±5和1080±10cm-1处吸收峰的相对强度表征糖的含量：以1404±5cm-1吸收峰或其他吸收峰的峰高为参比，分别用1123±5和1080±10cm-1处吸收峰的峰高与参比峰峰高的比值作为两个吸收峰相对强度的量度，并作为糖值的数量指标。也可以用它们的峰面积比值作相对强度的量度。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法中的红外光谱仪为Nicolet Magna-IR 750 Series II型傅立叶变换红外光谱仪，测定时，探头与拇指紧密接触。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96100807 CN1095355C (zh) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 中红外光纤测定人体血糖的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96100807 CN1095355C (zh) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 中红外光纤测定人体血糖的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1194133A true CN1194133A (zh) | 1998-09-30 |
| CN1095355C CN1095355C (zh) | 2002-12-04 |
Family
ID=5116756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 96100807 Expired - Fee Related CN1095355C (zh) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 中红外光纤测定人体血糖的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1095355C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1100987C (zh) * | 1999-12-21 | 2003-02-05 | 华中理工大学 | 光纤多通道生物体功能成像检测系统装置 |
| WO2005072599A1 (fr) * | 2004-01-19 | 2005-08-11 | Peking University | Procede et appareil pour la detection non invasive du tissu d'organisme |
| CN1314368C (zh) * | 2003-03-17 | 2007-05-09 | 三星电子株式会社 | 测量待测物中成分浓度的方法和设备 |
| CN100450438C (zh) * | 2004-08-20 | 2009-01-14 | 松下电器产业株式会社 | 生物体信息测定用光学部件、生物体信息计算装置及方法 |
| CN101653354B (zh) * | 2001-02-23 | 2014-07-23 | 马尔西奥·马克·阿布雷乌 | 化学物质的无创测量 |
| CN105662434A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-15 | 北京科宇佳科技有限公司 | 一种中红外无创血糖检测设备 |
| WO2020152380A1 (es) | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Universidad De Sevilla | Dispositivo portable y método para la estimación no invasiva del nivel de glucosa en sangre |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080249381A1 (en) * | 2004-06-14 | 2008-10-09 | Eyesense Ag | Combined Apparatus For Measuring the Blood Glucose Level From an Ocular Fluid |
-
1996
- 1996-01-22 CN CN 96100807 patent/CN1095355C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1100987C (zh) * | 1999-12-21 | 2003-02-05 | 华中理工大学 | 光纤多通道生物体功能成像检测系统装置 |
| CN101653354B (zh) * | 2001-02-23 | 2014-07-23 | 马尔西奥·马克·阿布雷乌 | 化学物质的无创测量 |
| CN1314368C (zh) * | 2003-03-17 | 2007-05-09 | 三星电子株式会社 | 测量待测物中成分浓度的方法和设备 |
| WO2005072599A1 (fr) * | 2004-01-19 | 2005-08-11 | Peking University | Procede et appareil pour la detection non invasive du tissu d'organisme |
| US7697976B2 (en) | 2004-01-19 | 2010-04-13 | Peking University | Non-evasive method and apparatus of detection of organism tissues |
| CN100450438C (zh) * | 2004-08-20 | 2009-01-14 | 松下电器产业株式会社 | 生物体信息测定用光学部件、生物体信息计算装置及方法 |
| CN105662434A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-15 | 北京科宇佳科技有限公司 | 一种中红外无创血糖检测设备 |
| WO2020152380A1 (es) | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Universidad De Sevilla | Dispositivo portable y método para la estimación no invasiva del nivel de glucosa en sangre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1095355C (zh) | 2002-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5576544A (en) | Method for providing general calibration for near infrared instruments for measurement of blood glucose | |
| EP0548418B1 (en) | Non-invasive determination of glucose concentration in body of patient | |
| AU703370B2 (en) | Method and apparatus for non-invasive detection of physiological chemicals, particularly glucose | |
| CA2045599C (en) | Non-invasive measurement of blood glucose | |
| US7460895B2 (en) | Method for generating a net analyte signal calibration model and uses thereof | |
| WO1996013202A1 (en) | Non-invasive determination of analyte concentration in body of mammals | |
| US10542919B2 (en) | Method and system for non-invasive blood glucose detection utilizing spectral data of one or more components other than glucose | |
| CN104224159B (zh) | 检测穴位体表微循环血流的装置 | |
| CN1095355C (zh) | 中红外光纤测定人体血糖的方法 | |
| Carr et al. | Precision of office-based blood glucose meters in screening for gestational diabetes | |
| Illi et al. | Reproducibility of skin prick test results in epidemiologic studies: a comparison of two devices | |
| CN203303031U (zh) | 一种基于糖化终末产物荧光光谱的糖尿病无创检测装置 | |
| CN103245650B (zh) | 一种基于糖化终末产物荧光光谱的糖尿病无创检测装置 | |
| CN107303174A (zh) | 一种互联网+光谱肿瘤临床医学诊断方法 | |
| US20040012789A1 (en) | Measurement of an analyte concentration in a scattering medium | |
| CN114366090B (zh) | 一种集成多种测量机制的血液成分检定方法 | |
| Williams et al. | Use of memory meters to measure reliability of self blood glucose monitoring | |
| Sande et al. | Gingival crevicular blood glucose levels: is it a reliable tool for screening diabetes in a dental office | |
| Slingerland et al. | Evaluation of portable blood glucose meters. Problems and recommendations | |
| Rock et al. | Dextrostix Method for Determination of Blood Glucose Levels: A Statistical Evaluation | |
| Sekikawa et al. | Is examination of fructosamine levels valuable as a diagnostic test for diabetes mellitus? | |
| Talukder et al. | Consistency of Fasting Blood Glucose & Oral Glucose Tolerance Test: A hospital based study in Bangladesh | |
| CN117322874A (zh) | 一种实现高准确度无创血糖检测的方法 | |
| JP4563075B2 (ja) | 血糖値測定装置 | |
| Kafesa et al. | Validity test of POCT (Point of Care Testing) method on blood glucose examination using whole blood samples, serum, and EDTA plasma |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20021204 Termination date: 20100222 |