CN209437250U - 一种非侵入式抗干扰血糖检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种非侵入式抗干扰血糖检测仪，包括外露于壳体之外的由导体构成的第一电极、第二电极、第三电极和第四电极；以及工作电路；其中，第一电极、第三电极及第四电极设于壳体的一端组成一个第一探头，第二电极单独设于壳体的另一端组成一个第二探头；第一电极与第二电极连接；第三电极与第四电极连接；工作电路包括：讯号处理模块、存储单元、微处理器、电源模组；第一电极、第二电极、第三电极及第四电极与讯号处理模块连接，微处理器与讯号处理模块连接，存储单元与微处理器连接，电源模组通过电路对各元件实现供电。本实用新型可降低外界干扰，抓取更准确的数据，测得更准确真实的血糖值。

Description

一种非侵入式抗干扰血糖检测仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种非侵入式抗干扰血糖检测仪。

背景技术

目前，世界各国已经开始关注非侵入性(免扎血)血糖检测仪的技术研发，一般是采用电子技术通过人体的皮肤对获取人体的生理数据。这些悉知的单一电子技术虽然是可以看到皮肤的电子讯号变化，但经实验发现，这些变化非常细微且极容易受到外在环境的干扰，因此检测的数据准确度无法保证，欠缺实际意义。

而且，这种非侵入式的血糖检测仪所检测的仅仅是电子数据，在没有实际的数据校准手段之前，这些电子数据是欠缺真实性的，无法直接计算出人体真实的血糖值。目前各种家用血糖仪，无论是非侵入式抑或是扎血式的，宣称能够检测血糖值，实际仅仅能够测出电子数据，其准确性与真实血糖值有很大误差，其精度具有大于±20％的误差。以使用者的真实为血糖值6.5为例，±20％的误差已经导致测量值在5.2-7.8之间浮动。这么大的浮动区间已经导致一些仅仅是血糖高的危险群被误诊为糖尿病患者、或一些糖尿病患者被误诊为危险人群而耽误治疗。

所以目前完全无一有效可以做出真正产品的非侵入型的血糖检测仪。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非侵入式抗干扰血糖检测仪及其检测血糖的方法，能够通过电极及电路的合理设计，降低外界干扰，抓取更准确的数据。同时，通过科学的校准方式，测得更真实的血糖值。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种非侵入式抗干扰血糖检测仪，包括外露于壳体之外的由导体构成的第一电极、第二电极、第三电极和第四电极；以及工作电路；

其中，第一电极、第三电极及第四电极设于壳体的一端组成一个第一探头，第二电极单独设于壳体的另一端组成一个第二探头；第一电极与第二电极连接，用于接触人体的两个不同位置构成回路，以测量数据；第三电极与第四电极连接，用于在第一探头处接触人体构成回路，以测量第一探头与人体的触点处的干扰数据；

其中，工作电路包括：

讯号处理模块，用于过滤调整各电极截得的数据；

存储单元，用于存储使用者抽血检测的数据作首次校正；

微处理器，用于运算处理讯号处理模块获得的数据；

电源模组，用于所有元件的供电；

第一电极、第二电极、第三电极及第四电极与讯号处理模块连接，微处理器与讯号处理模块连接，存储单元与微处理器连接，电源模组通过电路对各元件实现供电。

进一步的，所述讯号处理模块包括讯号滤波电路、讯号放大电路和转换电路；讯号滤波电路、讯号放大电路均连接于由第一电极与第二电极、由第三电极与第四电极组成的两条回路上；转换电路与讯号放大电路连接，微处理器与转换电路连接。

进一步的，所述讯号滤波电路与讯号放大电路之间连接有第一电容及第二电容，用于将回路形成的讯号电流，经过讯号滤波电路滤波整流后存入其中。

进一步的，所述第一探头上分别设有两个中部导体，两中部导体的外围设有一个环形导体，分别作为第一电极、第三电极和第四电极。

进一步的，还包括显示单元，用于输出数据处理的结果；显示单元与微处理器连接，且外露于壳体。

进一步的，还包括输入单元，用于输入使用者抽血检测的数据到存储单元，输入单元与微处理器连接。

本实用新型提供的一种非侵入式抗干扰血糖检测仪，通过设计多个电极组成多个回路，从而可以通过数据扣减的方式抵降低测过程中外界环境的干扰，使检测的数据更精准。且回路的设计具有讯号放大及过滤的功能，进一步提高数据检测的灵敏度及准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种非侵入式抗干扰血糖检测仪外部结构示意图。

图2为内部电路结构示意图。

图3为电极与人体组成的回路示意图。

附图标记说明：

1、壳体 2、第一探头

3、第二探头 4、第一电极

5、第二电极 6、第三电极

7、第四电极 8、显示单元

9、讯号处理模块 10、存储单元

11、微处理器 12、电源模组

13、讯号滤波电路 14、讯号放大电路

15、转换电路 16、第一电容

17、第二电容

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图2，本实用新型实施例提供了一种非侵入式抗干扰血糖检测仪，包括外露于壳体1之外的由导体构成的第一电极4、第二电极5、第三电极6和第四电极7；以及工作电路；

其中，第一电极4、第三电极6及第四电极7设于壳体1的一端组成一个第一探头2，第二电极5单独设于壳体1的另一端组成一个第二探头3；第一电极4与第二电极5连接，用于接触人体的两个不同位置构成回路，以测量数据；第三电极6与第四电极7连接，用于在第一探头2处接触人体构成回路，以测量第一探头2与人体的触点处的干扰数据；

其中，工作电路包括：

讯号处理模块9，用于过滤调整各电极截得的数据；

存储单元10，用于存储使用者抽血检测的数据作首次校正；

微处理器11，用于运算处理讯号处理模块9获得的数据；

电源模组12，用于所有元件的供电；

第一电极4、第二电极5、第三电极6及第四电极7与讯号处理模块9连接，微处理器11与讯号处理模块9连接，存储单元10与微处理器11连接，电源模组12通过电路对各元件实现供电。

与现有技术不同，本实用新型并非单纯通过两个电极与人体构成回路检测血糖数据，而是采用了四个电极分布在两个探头上，与人体组成了多个回路，以实现干扰数据的扣减运算功能，使检测数据更精准。

各电极的工作原理如图3所示。四个电极分别安置在两个探头上，接触人体不同的位置，优选是第一探头2接触人的手掌、第二探头3接触另一只手的拇指。其中，设置于第一探头2上的第一电极4与设置于第二探头3上的第二电极5构成回路，可无侵入地通电检测电子数据。但探头与人体皮肤接触时容易受到触点的接触有效性、湿度、异物等外界因素影响，导致触点附近产生干扰，影响数据的稳定性及精度。因此本实用新型在第一探头2处设置第三电极6及第四电极7构成回路，在手掌的触点处形成一个扣减回路，专门用于检测并降低触点附近的外界干扰。

除了电极的设计以外，本实用新型还在电路中设置了存储单元10，用于存储使用者用抽血方式测得的真实血糖值以及电极测得的电子数据，以实现数据的校准。因此，本实用新型并非单纯地测量电子信号。具体的校准方式将在下文的检测血糖方法中详述。

需要说明的是，壳体1上可能还装设有各种按钮、开关等，以实现各种控制功能。但这些部件并非本实用新型的技术重点，与技术方案并无太大关联，在本实用新型中不再赘述。且说明书附图中省略该结构。

作为优选，所述讯号处理模块9包括讯号滤波电路13、讯号放大电路14和转换电路15；讯号滤波电路13、讯号放大电路14均连接于由第一电极4与第二电极5、由第三电极6与第四电极7组成的两条回路上；转换电路15与讯号放大电路14连接，微处理器11与转换电路15连接。

讯号放大电路14用于接收电极传递的电信号并放大，使微弱的电信号放大后更灵敏。讯号滤波电路13用于整流过滤噪声，得到干净的讯号。转换电路15用于将模拟信号转换成数字信号。

作为进一步的优选，所述讯号滤波电路13与讯号放大电路14之间连接有第一电容16及第二电容17，用于将回路形成的讯号电流，经过讯号滤波电路13滤波整流后存入其中。

对于第一探头2上电极的分布及结构，优选采用如下结构。所述第一探头2上分别设有两个中部导体，两中部导体的外围设有一个环形导体，分别作为第一电极4、第三电极6和第四电极7。

需要说明是，上述三个导体中到底对应作为第一电极4、第三电极6或第四电极7的哪一个，其实并非本实用新型的技术重点。一般情况下，优选以环形导体作为第三电极6、以两个中部导体分别作为第一电极4及第四电极7。但也可以采用环形导体作为第一电极4、以两个中部导体分别作为第三电极6及第四电极7。第一探头2上设置三个电极的主要目的是消除触点干扰，提高数据采集精度。因此，在不偏离这一设计目的的前提下，第一电极4、第三电极6及第四电极7的编排方式并无过多的限制。

作为优选，还包括显示单元8，用于输出数据处理的结果；显示单元8与微处理器11连接，且外露于壳体1。还包括输入单元，用于输入使用者抽血检测的数据到存储单元10，输入单元与微处理器11连接。

当然，并不排除本实用新型本身并不具有显示单元8，通过讯号传输到外部显示设备的方式来显示结果的情况。同理，也可能本实用新型本身不具有输入单元，通过外部设备无线或有线传输的方式将数据输入到存储单元10也是可行方案。

本实用新型提供的一种非侵入式抗干扰血糖检测仪，通过设计多个电极组成多个回路，从而可以通过数据扣减的方式降低检测过程中外界环境的干扰，使检测的数据更精准。且回路的设计具有讯号放大及过滤的功能，进一步提高数据检测的灵敏度及准确性。

实施例二

本实施例详细说明一种非侵入式抗干扰的检测血糖方法，其实质也是实施例一所述的非侵入式抗干扰血糖检测仪的工作过程。

一种非侵入式抗干扰的检测血糖方法，包括以下步骤：

S01、使带有电极的第一探头与带有电极的第二探头分别接触人体的不同位置形成回路，往第一探头上的电极打出电流，检测电子数据，计算并存储到存储单元中；

S02、随后采用医院抽血检测的方式对使用者的血糖值进行检测，并将检测的校正血糖值储存，以步骤S01获得的数据作为校正数据与校正血糖值匹配；

S03、需要检测血糖值时，重复步骤S01，将该时刻测得的数据作为即时数据，与步骤S02获得的校正数据及校正血糖值进行比对计算，获得该时刻使用者的即时血糖值。

本方法主张与抽血测得的真实血糖值作校准匹配计算，因此血糖值的检测并不仅仅是一个单纯的电子数据，而是真正与人体的血糖值匹配的数值。这种方法科学合理，且精准度高，有助于准确判断使用者的血糖情况，不会延误诊治。

如上文所述，单纯通过截取电子数据本身对于血糖检测并无实质作用，并无获取真实的血糖值。因此本实用新型设计出一个校准过程，即需要实施步骤S02，通过到医院抽血检测的方式测出使用者的真实血糖值并输入到血糖检测仪中。在输入该血糖数据前，先通过正常的电极无侵入式检测，截取高精度的电子数据，即可与步骤S02测得的真实血糖值进行匹配，实现校准。该过程实际也是血糖检测仪针对使用者本身的实际身体情况，进行的一次学习过程。通过校准，就能构建一个数据匹配的体系，知道不同的电子数据所对应的血糖值。甚至，还可以建立一个数据库，匹配出对应的血糖值，告知使用者其身体状态。

一般建议，每隔一段时间进行一次校准，以便于维持数据的准确性，因为血糖值的变化会随着时间的推移、身体状态的变化有所不同。而对于糖尿病人而言，一般1.5-3个月为一个疗程，因此每隔一段时间进行抽血检测血糖的校准是科学合理的。

上述的抽血检测血糖值进行校准的过程，是本实用新型方法的重要技术突破。通过电子方法检测到的电子数据，即使精度再高，也仅仅是一组电子数据，而非真正的血糖值数据。即使是目前广泛采用的家用采血式血糖仪，也容易受到杂质、血液浓度、血液在仪器中反应是否充分等因素影响，导致血糖值失真。仅当采用到医院抽血进行血糖值检测的方法，获取真实血糖值进行比对校准，仪器测得的血糖值才是准确的。

例如，之前测得的电子数据中，电流值是100毫安，并得知该电子数据所对应的血糖值。那之后测得的电子数据中，电流值变成150毫安。微处理器11中写入了计算血糖值的公式，通过该公式就可以计算得出现时对应的血糖值。

具体的，所述步骤S01还具体包括：

S011、使带有第一电极4、第三电极6及第四电极7的第一探头2与带有第二电极5的第二探头3分别接触人体的不同位置；使第一电极4及第二电极5与人体组成测量回路；使第三电极6及第四电极7与人体在第一探头2的触点处组成扣减回路；

S012、往第一电极4通电打出电流I₁，并通过电流I1检测测量回路的电子数据；

S013、往第一电极4通电打出电流I₁的同时，往第三电极6通电打出电流I₂，并通过总电流I₁+I₂检测扣减回路的电子数据；

S014、微处理器11将测量回路的电子数据与扣减回路的电子数据进行处理计算，获得扣减掉触点干扰后的高精度数据，并储存；

上述步骤中，步骤S011至S014实际是采用血糖检测仪实现电极无侵入式检测的步骤，其具体说明了四个电极通电截取数据的过程，及其降低外界干扰的方法。日常采用血糖检测仪进行血糖检测的过程，就是重复步骤S01的过程。

更具体的，所述步骤S012至S013中，第一电极4通电打出的电流I1、以及第一电极4和第三电极6同时通电打出的电流I₁+I₂，分别存入第一电容16及第二电容17中，然后分别放电取出第一电容16及第二电容17的电量，分别获得测量回路和扣减回路的电子数据。

每次进行电极无侵入式检测，均可在某些步骤中重复截取数据，选取有效数据进行计算，以进一步提高检测的数据准确性。优选的，每当执行步骤S011至S014时，所述步骤S012在步骤S013之前以一定时间间隔重复执行多次，取重复次数最多的数据作为测量回路的电子数据。

例如，第一电极4每隔0.1秒打出一个微小电流I₁至人体，第三电极6每隔0.5秒打出微小电流I₂至人体。那么在0.5秒前，第一电极4就多次进行了电流通电检测(即重复执行了多次步骤S02)，可抓取其中重复次数最多的数据作为测量回路的电子数据。在第0.5秒的时候，第一电极4、第三电极6同时打出电流，则计算时，使用的电流值为I₁+I₂之和。

经实验发现，第一探头2与人体触点接触后，并非马上就能通电获取稳定的电子数据，而是刺激使用者一定时间后，数据才趋向稳定。因此优选的，每当执行步骤S011至S014时，在步骤S011刺激使用者0.8-1.1秒后，再执行步骤S012至S014，有利于获得稳定的电子数据。

更进一步的，除了等待数据稳定，还可在电极与人体的触点接触后，通过多次重复截取数据的方式来获取有效数据。优选的是，每当执行步骤S011至S014时，重复多次执行步骤S012至S014，取重复次数最多的高精度数据。

例如，在电极与人体的触点接触后，在0.8-1.1秒有稳定数据出现。那么就在0.8-1.1秒区间进行数据截取，并多次重启在这个时间区间截取多个数据，抓取其中的有效数据。

关于测定计算方法的进一步改进，可以在所有步骤前，具有一个预处理步骤S00，其具有如下步骤，

S001、按血糖值高低的严重程度对不同高低的血糖值进行分类；

S002、在不同分类的标准血糖值的基础上，按照正负容差计算出各分类的区间值，建立起不同分类的数值区间的数据库；

步骤S03获得的即时血糖值与步骤S002中建立的数据库进行比对，获得使用者的状态。

例如，按照血糖值高低的严重程度，大致可分为：

可选定容差值为±10％，确定出区间值：

状态	血糖值区间
		正常	4.9-5.9
危险群	5.9-7.2
		糖尿病二型	9.7-11.9
糖尿病一型	14.6-17.8

步骤S03测得的即时血糖值可以直接与血糖值区间进行比对，马上知道使用者处于哪个状态，方便医师追踪治疗，调整用药。由于电子讯号很微弱，每个人对电子反应也会有差异，借由校正先锁定使用者落在哪一类型，再辅以一定百分比的机率误差来缩小范围以逼近准确度。

上述的数值区间分布仅仅是一种应用举例，即使数值区间的分布有所不同，或者再进一步细分，都属于本实用新型的构思。

本实用新型提供的一种非侵入式抗干扰的检测血糖方法，采用更先进的多电极测量方法，避免干扰，测得更精准的数据。且具有科学的数据校准方法，从而匹配出真实准确的血糖值。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种非侵入式抗干扰血糖检测仪，其特征在于：包括外露于壳体之外的由导体构成的第一电极、第二电极、第三电极和第四电极；以及工作电路；

其中，第一电极、第三电极及第四电极设于壳体的一端组成一个第一探头，第二电极单独设于壳体的另一端组成一个第二探头；第一电极与第二电极连接，用于接触人体的两个不同位置构成回路，以测量数据；第三电极与第四电极连接，用于在第一探头处接触人体构成回路，以测量第一探头与人体的触点处的干扰数据；

其中，工作电路包括：

讯号处理模块，用于过滤调整各电极截得的数据；

存储单元，用于存储使用者抽血检测的数据作首次校正；

微处理器，用于运算处理讯号处理模块获得的数据；

电源模组，用于所有元件的供电；

第一电极、第二电极、第三电极及第四电极与讯号处理模块连接，微处理器与讯号处理模块连接，存储单元与微处理器连接，电源模组通过电路对各元件实现供电。

2.根据权利要求1所述的非侵入式抗干扰血糖检测仪，其特征在于：所述讯号处理模块包括讯号滤波电路、讯号放大电路和转换电路；讯号滤波电路、讯号放大电路均连接于由第一电极与第二电极、由第三电极与第四电极组成的两条回路上；转换电路与讯号放大电路连接，微处理器与转换电路连接。

3.根据权利要求2所述的非侵入式抗干扰血糖检测仪，其特征在于：所述讯号滤波电路与讯号放大电路之间连接有第一电容及第二电容，用于将回路形成的讯号电流，经过讯号滤波电路滤波整流后存入其中。

4.根据权利要求1所述的非侵入式抗干扰血糖检测仪，其特征在于：所述第一探头上分别设有两个中部导体，两中部导体的外围设有一个环形导体，分别作为第一电极、第三电极和第四电极。

5.根据权利要求1所述的非侵入式抗干扰血糖检测仪，其特征在于：还包括显示单元，用于输出数据处理的结果；显示单元与微处理器连接，且外露于壳体。

6.根据权利要求1所述的非侵入式抗干扰血糖检测仪，其特征在于：还包括输入单元，用于输入使用者抽血检测的数据到存储单元，输入单元与微处理器连接。