CN213758242U - 一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，包括：外壳、偏振光发射装置、偏振光接收装置和控制装置；所述偏振光发射装置、所述偏振光接收装置和所述控制装置均设置在所述外壳内；所述偏振光发射装置和所述偏振光接收装置之间设置有供待测体介入的检测空间，且在所述外壳对应位置留有所述检测空间的入口；所述控制装置分别与所述偏振光发射装置和所述偏振光接收装置电连接。本实用新型该装置通过利用人体的毛细血管密集区为受测目标，偏振光穿透人体后受血液中葡萄糖旋光特性的影响，产生的旋转偏振光角度与血糖浓度的变化有高度一致性，大大提高了无创血糖检测的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械设备技术领域，更具体的说是涉及一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪。
背景技术
糖尿病(Diabetes Mellitus，简称DM)是一种多病因的代谢疾病，由胰岛素分泌不足或胰岛素利用障碍导致，以慢性高血糖为主要特征，伴有碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢紊乱，可引发一系列严重的并发症。糖尿病作为威胁人类健康的重大疾病之一。糖尿病不仅大大降低了患者的生活质量，而且增加了全球的经济负担，因此对糖尿病预防及治疗的相关研究刻不容缓。
血糖浓度是反映糖尿病病情状况的重要指标，频繁地进行血糖测量有助于监控病情，及时将血糖浓度维持在正常水平。血糖检测方法分为有创、微创和无创三类。有创和微创检测方法由于具有较高精度已经投入临床使用，但这些方法由于需要采血往往会使患者感到疼痛不适，且有感染风险，此外每次测量成本较高，因此无创血糖检测技术受到社会各界广泛关注；现有的无创血糖检测技术主要是用特定光源对人体各个血液浓度比较高的区域进行照射后，对照射后漫反射回来的光进行检测，得到血糖浓度的值，这种技术的问题点在于光的漫反射回光强度小，并且随电源稳定性，环境光照强度的因素影响较大，所以现有的无创血糖检测精度不高，利用血糖对偏振光旋光特性进行检测的技术在1991年美国得克萨斯农业与工程大学的Gerald L Cote、Martin D.Fox等人利用这样的测量方法对人的眼球中的房水进行检测，但是由于设备的精确度和眼部血糖浓度的滞后性影响，而无法应用到实际生产中。
因此，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，本实用新型装置通过利用人体的毛细血管密集区为受测目标，偏振光穿透人体后受血液中葡萄糖旋光特性的影响，产生的旋转偏振光角度与血糖浓度的变化有高度一致性，大大提高了无创血糖检测的精度。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，本实用新型装置利用可穿透人体组织的偏振光，利用血液中葡萄糖对偏振光的旋光效应，对发生偏振效应后的偏振光进行检测，由于人体的毛细血管密集区为组织中血液含量丰富，肌肉组织比例较小，以此为受测目标，偏振光穿透人体后受血液中葡萄糖旋光特性的影响，产生的旋转偏振光角度与血糖浓度的变化有高度一致性，大大提高了无创血糖检测的精度。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，包括：外壳、偏振光发射装置、偏振光接收装置和控制装置；
所述偏振光发射装置、所述偏振光接收装置和所述控制装置均设置在所述外壳内；所述偏振光发射装置和所述偏振光接收装置之间设置有供待测体介入的检测空间，且在所述外壳上设置有所述检测空间的出入口；
所述控制装置分别与所述偏振光发射装置和所述偏振光接收装置电连接。
本实用新型结构简单紧凑，能有效降低外部光源的影响，保障测量精度。
优选地，还包括显示装置，所述显示装置设置在所述外壳上，与所述控制装置电连接。
优选地，所述控制装置与手机或者电脑进行无线连接。
显示装置可选择性的设置在血糖仪上，或与手机、电脑等设备进行无线连接，方便随时监控。
优选地，所述偏振光发射装置包括：光源和第一偏振光滤光器；
所述光源固定在所述外壳上，且与所述控制装置电连接；
所述第一偏振光滤光器设置在所述光源的光路上，使透射光最大限度的直投到被测物体上，能够提高检测精度
优选地，所述光源为LED光源或不可见光源。
所述待测体为人体的毛细血管密集区，利用光的穿透性和葡萄糖的旋光性。由于人体的毛细血管密集区为组织中血液含量丰富，肌肉组织比例较小，以此为受测目标，偏振光穿透人体后受血液中葡萄糖旋光特性的影响，产生的旋转偏振光角度与血糖浓度的变化有高度一致性，大大提高了无创血糖检测的精度
优选地，所述偏振光接收装置包括：第二偏振光滤光器和光电转换装置；
所述第二偏振光滤光器设置在所述检测空间的出光侧；
所述光电转换装置设置在所述第二偏振光滤光器的出光侧，且与所述控制装置电连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，该装置通过利用人体的毛细血管密集区为受测目标，偏振光穿透人体后受血液中葡萄糖旋光特性的影响，产生的旋转偏振光角度与血糖浓度的变化有高度一致性，可将测量精度提高到±0.02/mmol/L，完全可以达到有创血糖仪标准±0.83/mmol/L的精度标准，大大提高了无创血糖检测的精度。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型实施例1血糖仪提供的结构示意图；
图2附图为本实用新型实施例2血糖仪提供的主视图；
其中，
1-显示装置；2-偏振光发射装置；2-1-光源；2-2-第一偏振光滤光器；3-偏振光接收装置；3-1-第二偏振光滤光器；3-光电转换装置；4-控制装置；5-待测物；6-外壳。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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1
如图1和2所示，一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于：包括：外壳6、显示装置1、偏振光发射装置2、偏振光接收装置3和控制装置4；
显示装置1设置在外壳6上，偏振光发射装置2、偏振光接收装置3和控制装置4均设置在外壳6内；偏振光发射装置2和偏振光接收装置3之间设置有供待测体介入的检测空间，且在外壳6对应位置留有检测空间的出入口；
控制装置4分别与偏振光发射装置2、偏振光接收装置3和显示装置1电连接；
其中，偏振光发射装置2包括：光源2-1和第一偏振光滤光器2-2；偏振光接收装置3包括：第二偏振光滤光器3-1和光电转换装置3-2。
本实用新型还提供了另一实施例2，在外壳6上不设置显示装置1，其余装置完全相同，本无创血糖仪控制系统可与手机、电脑等装置进行无线连接，显示测得的数据和结果。
本实用新型的工作原理如下：
控制装置4发出发射光源的指令给偏振光发射装置2；偏振光发射装置2中的光源2-1经过第一偏振光滤光器2-2过滤后发射出角度恒定为α1的偏振光；偏振光经过受测者毛细血管密集区后，偏振光受血液中葡萄糖的旋光效应影响，产生旋光反应；偏振光接收装置3接收到旋光反应后的偏振光，对偏振光的角度通过光电转换装置3-2进行计算后得出改变后的偏振光角度α2；控制装置2将偏振光发射装置2发射的偏振光角度α1与偏振光接收装置3接收到的偏振光角度α2进行计算，得出偏振光改变的角度数即旋光度(|α|＝α2-α1)，比如，发射单元的偏振光角度为0度，接收到的偏振光角度为8度，则偏振光旋光度为|8|＝0-8＝8度；最后控制装置4利用公式：血糖浓度C＝B+{α×D(血液中葡萄糖浓度系数)，该系数的计算公式D＝198.17(血糖葡萄糖的分子质量)/180.16(无水葡萄糖的分子质量)，B为基准浓度5}计算出受试者人体实时血糖浓度，并将结果发送到显示装置1上，如上例，血糖浓度为5+8X1.099＝5+8.792＝13.792。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于，包括：外壳、偏振光发射装置、偏振光接收装置和控制装置；
所述偏振光发射装置、所述偏振光接收装置和所述控制装置均设置在所述外壳内；
所述偏振光发射装置和所述偏振光接收装置之间设置有供待测体介入的检测空间，且所述外壳上设置有所述检测空间的出入口；
所述控制装置分别与所述偏振光发射装置和所述偏振光接收装置电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置设置在所述外壳上，与所述控制装置电连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于，所述控制装置与手机或者电脑进行无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于，所述偏振光发射装置包括：光源和第一偏振光滤光器；
所述光源固定在所述外壳上，且与所述控制装置电连接；
所述第一偏振光滤光器设置在所述光源的光路上。
5.根据权利要求4所述的一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于，所述光源为LED或不可见光光源。
6.根据权利要求4所述的一种基于血糖旋光角度检测的无创血糖仪，其特征在于，所述偏振光接收装置包括：第二偏振光滤光器和光电转换装置；
所述第二偏振光滤光器设置在所述检测空间的出光侧；所述光电转换装置设置在所述第二偏振光滤光器的出光侧，且与所述控制装置电连接。
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