CN1512182A - 利用上升曲线判断血糖浓度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用上升时间的变化来计算并判断血糖浓度的方法，由于血糖与试片上的酵素反应而产生可以做为测量血糖浓度的类比来源，因此，当类比来源经过处理之后可以得到一上升曲线，由于上升曲线的时间相当短，因此可以立即得到血糖浓度的数值大小。

Description

利用上升曲线判断血糖浓度的方法

技术领域

本发明涉及一种判断血糖浓度的方法，更特别地是一种利用上升曲线判断血糖浓度的方法。

背景技术

在过去，已经有许多监测血糖特性的系统被建立起来。如具有可以判断血糖特性的装置，这些血糖特性如血氧化作用(bloodoxygenation)、血糖浓度(blood glucose concentration)等等。然而，当企图要利用非侵入式(noninvasive)血糖监测系统正确地测定血糖浓度时，该血糖的浓度较难以具体的方式表示，其中非侵入式血糖监测系统如分光光谱测量仪器(spectroscopic)。

此外，判断准确的血糖浓度的困难度有几种情形。第一、在流动的血液中发现低浓度的血糖(其低浓度值约低于血红素的100至1000等级)，使得在低浓度的状况下很难去侦测非侵入性且同时须要高的杂讯比(signal to noise ratio)。此外，在分光光谱测量方法中，葡萄糖(glucose)的特性相似于在血液中的具有高浓度的水份的特性。因此，当使用光学监测系统时，由于葡萄糖在血液中，因此水份的光学特性会使得光学信号的特性被模糊。

此外，具有酵素的成份的无水相试剂试片(dry phase reagent teststrip)已经广泛地应用在临床实验中(clinical laboratory)、医院及家庭中，以测量可靠的血糖浓度。这些试片可以测量葡萄糖、胆固醇(cholesterol)、蛋白质(proteins)、酮类(ketones)、苯基丙基酸(phenylalaine)或是在血液中的葡萄糖、尿(urine)或是唾液。在血液的样品中用来测量葡萄糖浓度是经常被使用的。事实上，对于许多具有糖尿病的患者来说，必须每天使用试剂试片来测量血糖浓度。

试片为众所皆知用来测量血糖浓度一种方法，而且在试片中包含测试试剂使得在不同的血液浓度下，其试片会有不同的颜色变化。由试片插入一测量计如反光光度计(reflectance photometer)中测量血糖浓度，利用此反光光度计可以判断在试片上血糖与测试试剂反应之后所产生的颜色变化而判断其血糖浓度值。其中，测试试剂一般包含酵素(enzyme)例如葡萄糖氧化酵素(glucose oxdiase)，用以氧化葡萄糖变成葡糖酸内酯(gluconic acid lactones)及过氧化氢(hydrogen peroxide)；可氧化染料(oxidizable dye)以及具有过氧化活性物(peroxidative activity)的物质，其中过氧化活性物质在过氧化氢的存在下，可以选择性地在可氧化染料的氧化作用的下而被催化。

在利用传统的血糖测量计测量血糖浓度，其所花费的测量时间大约都在10秒至30秒的时间内，其测量时间较长，并且判断浓度的依据大部份是以尖峰值之后，以固定的时间来抓取资料，而得到结果出现大部份都已经是经过了十几秒之后。

发明内容

本发明的主要目的是利用上升时间较短来判定血糖浓度值。

本发明的另一目的在于利用上升时间的变化计算浓度值以得到较正确的血糖浓度值。

本发明的再一目是利用上升时间与血糖溶液的浓度制作成一图表，可以利用已知上升时间来测量未知的血糖溶液的浓度。

根据以上的目的，本发明提供一种利用上升时间的变化来计算并判断血糖浓度的方法。由于血糖与试片上的酵素反应而产生可以做为血糖测量计中的类比来源，当此类比来源经过处理之后可以得到一上升曲线。由于上升曲线的时间相当短，因此可以立即得到血糖浓度的数值大小。

附图说明

图1为根据本发明所揭露的技术，表示利用上升曲线实时判断血糖浓度的流程图；

图2为根据本发明所揭露的技术，表示利用上升曲线判断血糖浓度的方块图；

图3为根据本发明所揭露的技术，表示利用不同浓血糖浓度经由处理之后所产生的波形图；

图4为根据本发明所揭露的技术，表示以上升时间与血糖浓度的关系图。

图中符号说明

10-22  利用上升曲线实时判段血糖浓度的步骤

30     类比来源

32     处理装置

32A    运算放大器电路

32B    类比前端装置

32C    微处理机控制单元

34    显示装置

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围不受限定，其以权利要求书的范围为准。

根据传统得到血糖浓度的时间大约在10至30秒甚至更久，这会造成对于判断血糖浓度的误差性，因此本发明提供一种利用上升曲线来判断血糖浓度，使得在上升时间可以得到正确的血糖浓度值。

参考图1，表示本发明中利用上升曲线实时判断血糖浓度的流程图。步骤10表示血糖溶液与试片上的测试试剂如酵素(enzymes)反应产生类比来源(analogy source)；步骤12表示利用处理装置处理类比来源，使得类比来源的信号由处理装置转换成数字信号，并且可以显示装置显示出其数字信号波形，此波形表示血糖浓度与时间的关系图，在本发明中以将血糖浓度转换成电压(voltage)来表示。接着，在步骤14中，根据所显示的波形图找出波形的转折点(turning point)(或称为起点)，并且可以得到相对应的时间点；然后在步骤16中，根据此波形找出最大值，即为尖峰值(peak value)(或称为峰点)；步骤18是计算峰点所相对应的时间点(或称为终点)；接着在步骤20中将终点与起点两个数值相减即可得到一差值，此差值即为上升时间(rising time)；最后在步骤22中，利用已知的血糖浓度与上升时间做成一相对图形，然后可以依据此上升时间找出相对应的血糖浓度值。

此外，参考图2，表示本发明利用上升曲线判断血糖浓度的步骤方块图。在方块图中参考标号30为一类比来源(analog source)，此类比来源是由血糖与试片(test strip)上的测试试剂如酵素反应所产生的反应物。接着，将此类比来源输入至一处理装置32中，此处理装置30是用来将类比来源转换成数字信号。其处理装置32中包含一运算放大器电路(OP；operation amplifier)32A，由此运算放大器电路32A将类比来源传送至转换装置32B，利用转换装置32B可以将类比来源30转换成数字信号，其中转换装置可以是类比前端装置(AFE；analog frontend)或是类比数字转换系统(ADC；analog to digital converting system)；当类比来源30转换成数字信号之后就传送到处理控制装置32C，其中处理控制装置32C可以是微处理机控制单元(MCU；microprocessorcontrol unit)；然后将经过处理的数字信号经由显示装置34如屏幕显示出来，其中所显示的图形为一曲线图形。

接着，参考图3，此图为本发明中利用不同血糖浓度与试片上的酵素反应之后，再经由处理装置处理之后并经由显示装置所显示的波形图，其中横坐标为时间，其单位为毫秒(ms)，纵坐标为电压值，其单位为毫伏特(mv)。由于血糖浓度的不同所以会产生不同的阻值变化，当血糖浓度愈高的时候，其输出的电压曲线上升的时间愈长，因此可以根据时间的长短来判断血糖的浓度。

在本发明的实施例中，针对不同浓度的血糖溶液进行测量。首先找出上升曲线的转折点，此点称为起始点，同时可以找到相对应的时间点。然后根据曲线一次微分大于零的特性，可以分别找出各个浓度的血糖溶液的最大值，同时也可以得到相对应的时间点，此点称为终点。然后，将终点与起始点相减，其差值即所谓的上升时间(risingtime)。由于上升时间相当短，故可以实时判断血糖溶液的浓度值，因此，每次测量都是根据上升时间的变化来计算血糖浓度值，所以计算出来的值较为准确。在传统的测试仪器大约须要花费10至30秒的时间才可以判断出血糖浓度值，但是依据上升时间只须要花费5秒的时间即可以知道血糖浓度的大小。

接着，参考图4，根据上述方式求得不同浓度的血糖溶液与上升时间的关系图，其中横坐标为上升时间，其单位为毫秒(ms)；纵坐标为血糖浓度，以毫伏特(mv)表示。因此，未知浓度的血糖溶液可以利用所测量得到的上升时间以及此关系图，求得未知溶液的血糖浓度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种测量血糖浓度的方法，其特征在于，该方法包含：

提供具有一转折点的一波形，其中该转折点的相对应的一第一时间为该波形的一起点；

计算该波形的一最大值并同时得到该最大值时的相对应的一第二时间，其中该第二时间为该波形的一终点；

计算该第一时间与该第二时间的一差值，其中该差值为该波形的一上升时间；及

找出相对应于该上升时间的一血糖溶液的一浓度值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述计算该波形的该最大值是利用一次微分大于零的方法求得。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述找出相对应于该上升时间的该血糖溶液的该浓度值的方法包含利用该上升时间与该血糖溶液的该浓度的一关系图。

4.一种测量血糖浓度的方法，其特征在于，该方法包含：

提供具有一血糖成份的一溶液于具有一酵素的一试片上，其中该血糖成份与该酵素进行一化学反应而产生一类比来源；

输入该类比来源至一测量电路中，使得该类比来源可以转换成一数字信号；

以一波形的形式输出该数字信号，其中相对应于该波形的一转折点为一第一时间；

计算该波形的一最大值，并同时得到相对应于该最大值时的一第二时间；

计算该第一时间与该第二时间的一差值，其中该差值为该波形的一上升时间；及

找出相对应于该上升时间的具有该血糖成份的该溶液的血糖浓度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，上述化学反应为一氧化还原反应。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，上述测量电路包含：

一放大器电路，该放大器电路用以接收该类比来源；

一转换装置，该转换装置用以转换该类比来源由一类比信号转换成一数字信号；

一处理控制装置，该处理控制装置用以处理该数字信号；及

一输出装置，该输出装置用以显示该数字信号。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，上述转换装置为一类比前端装置。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，上述转换装置为一类比数字转换系统。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，上述处理控制装置为一微处理机控制单元。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，上述该波形的该最大值是利用一次微分大于零计算求得。

11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，上述找出相对应于该上升时间的该血糖溶液的该浓度值的方法包含利用该上升时间与该血糖溶液的该浓度的一关系图。

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