EA002288B1 - Неинвазивный непрерывный контроль за уровнем глюкозы в крови - Google Patents
Неинвазивный непрерывный контроль за уровнем глюкозы в крови Download PDFInfo
- Publication number
- EA002288B1 EA002288B1 EA199900145A EA199900145A EA002288B1 EA 002288 B1 EA002288 B1 EA 002288B1 EA 199900145 A EA199900145 A EA 199900145A EA 199900145 A EA199900145 A EA 199900145A EA 002288 B1 EA002288 B1 EA 002288B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- infrared
- blood
- detector
- human body
- radiation
- Prior art date
Links
- 239000008280 blood Substances 0.000 title description 57
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title description 57
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title description 51
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title description 50
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 86
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 210000003454 tympanic membrane Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 14
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 7
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 6
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 6
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 6
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 4
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000005100 correlation spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 210000003016 hypothalamus Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 208000012641 Pigmentation disease Diseases 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N alpha-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002796 luminescence method Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 210000001138 tear Anatomy 0.000 description 1
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6814—Head
- A61B5/6815—Ear
- A61B5/6817—Ear canal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0801—Means for wavelength selection or discrimination
- G01J5/0802—Optical filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/12—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01J5/14—Electrical features thereof
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Раскрыт способ и устройство для непрерывного неинвазив-ного выявления концентрации анализируемого вещества (например, глюкозы) в ткани организма человека, такой как кровь. Комплект дистанционного датчика (7) устройства, установленный в наружном слуховом проходе человека, непрерывно измеряет концентрацию анализируемого вещества с помощью выявления инфракрасного излучения, естественно испускаемого телом человека. В нем используется детектор инфракрасного излучения (7) с комбинацией соответствующих фильтров (6) таких, например, как фильтр отрицательной корреляции или узкополосные фильтры или другие комплекты детекторных фильтров. Способ и устройство основаны на открытии, что естественное испускание инфракрасного излучения телом человека, особенно барабанной перепонкой (1), модулируется состоянием испускающей ткани. Спектральная излучательная способность инфракрасного излучения барабанной перепонки (1) человека состоит из спектральной информации о ткани (например, крови), анализируемого вещества (например, глюкозы). Это может находиться в прямой корреляции с концентрацией анализируемого вещества в крови, например с концентрацией глюкозы в крови.
Description
Настоящее изобретение относится к спектроскопическому способу непрерывного измерения изменений концентрации глюкозы в крови человека с использованием неинвазивной методики, которая не требует взятия образца из организма для исследования. Оно включает способ и устройство для непрерывного обнаружения инфракрасного излучения, естественно излучаемого телом человека, посредством использования детектора инфракрасного излучения с комбинацией соответствующих фильтров или других детекторно-фильтрующих устройств для измерения интенсивности спектральных линий испускания, характерных для анализируемого вещества в организме, в инфракрасной области спектра, испускаемого в виде тепла.
Предшествующий уровень техники
Современное состояние способов измерения уровня сахара в биологических жидкостях или пищевых продуктах, фруктах и других сельскохозяйственных продуктах требует взятия образца из объекта во время процесса исследования. Имеются специальные устройства для определения уровня глюкозы в крови у людей, больных диабетом. В этих способах используется небольшой образец крови, полученный из прокола в пальце. Кровь помещается на полученные химическим способом полоски, которые вставляются в портативный прибор, который анализирует их и обеспечивает измерение уровня глюкозы в крови. Больные диабетом должны сделать прокол в пальце для взятия крови с целью контроля уровня глюкозы у них, и некоторым из них приходится делать это много раз в день. Таким образом, имеется необходимость в непрерывном неинвазивном контроле за уровнем глюкозы в крови для использования при контроле за регулируемым резервуаром инсулина (таким как инсулиновый насос или искусственная поджелудочная железа) в имплантатах или автоматических системах контроля инсулина.
Для исключения боли при взятии крови, а также для исключения источника потенциальной инфекции были изобретены неинвазивные оптические способы измерения уровня сахара в крови. В них используются методы поглощения, передачи, отражения или люминесценции для спектроскопического анализа концентрации глюкозы в крови, и они описаны во многих патентах, перечисленных в части Противопоставленные ссылки этого патента.
Другие патенты для неинвазивного анализа уровня глюкозы в крови основаны на различных спектроскопических, электрохимических и акустических способах измерения скорости.
В патентах США №№ 5,515,847 и
5,615,672, выданных Вга1д е! а1., показан способ и устройство для контроля уровня глюкозы, этилового спирта и других содержащихся в кро ви веществ неинвазивным образом. Измерения производятся с помощью контроля за поглощением инфракрасного излучения желаемым веществом в крови в длинноволновом диапазоне инфракрасного излучения, где вещество, содержащееся в крови, имеет сильный и выявляемый спектр поглощения. Энергия инфракрасного излучения с большой длиной волн, испускаемого человеком в виде тепла, контролируется и используется в качестве источника энергии инфракрасного излучения для измерения поглощения инфракрасного излучения определенным содержащимся в крови веществом при длине волн инфракрасного излучения, характерных для поглощения этих содержащихся веществ. Измерения предпочтительно синхронизированы с систолой и диастолой сердечного цикла так, что участие в генерировании сигнала вен и тканей (которые не пульсируют) может исключаться, когда учитывается соотношение выявленных сигналов. Термодатчик для измерения внутренней температуры человека у предплечья или в другом снабженном сосудами образовании также используется при поправке измерения концентрации содержащегося в крови вещества на зависимые от температуры эффекты.
В патенте США № 5,666,956, выданном ВисйеП. показано устройство и способ для неинвазивного контроля содержания веществ в тканях организма человека с помощью измерения инфракрасного излучения тела, например, спектральных линий испускания, характерных для веществ, анализируемых в тканях. Он основан на открытии, что естественное инфракрасное излучение, испускаемое телом человека, особенно из барабанной перепонки (которая имеет свойства полости идеального излучателя), модулируется состоянием излучающей ткани. Спектральная эмиссионная способность инфракрасного излучения человека из барабанной перепонки состоит из спектральной информации о веществах, анализируемых в крови. Эта спектральная эмиссионная способность измеряется в виде тепла, излучаемого телом. Она состоит из полосы и линий спектра излучения, характерных для анализируемого вещества в тканях, и может находиться в прямой корреляции с концентрацией вещества, анализируемого в крови, например, концентрацией глюкозы.
Устройства неинвазивного измерения глюкозы в крови, согласно предшествующему уровню техники, содержат множество подходов и показывают важность проблемы. Еще ни одно из этих устройств не поступило на рынок. Некоторые авторы изобретений заявляют, что разработанные приборы дают точные показания уровня глюкозы в крови и могут использоваться для контроля в домашних условиях больными диабетом. Эти устройства имеют ограничения, связанные с использованием близкого к инфракрасному спектру света для измерения поглощения, передачи или отражательной способно сти; в этой области спектра можно наблюдать интерференцию поглощения от других химических компонентов. Анализы, основанные только на одной или двух длинах волн, могут быть неточными, если в крови имеется алкоголь или любое другое вещество, которое поглощает при тех же частотах. Кроме того, эти анализы могут отвергаться вследствие ошибок прибора, образцов, дающих выбросы (образцы со спектрами, которые отличаются от установки калибровки), физиологических различий между людьми (пигментация кожи, толщина пальца). Способы близкой к инфракрасной спектроскопии должны сочетаться с совершенными математическими и статистическими методиками для различения не глюкозных источников и для выделения слабой спектральной характеристики глюкозы. Другим ограничением этих типов устройств для исследования глюкозы является то, что должна проводиться их индивидуальная калибровка для каждого пользователя. Необходимость индивидуальной калибровки возникает в результате различной комбинации содержания воды, содержания жира и содержания белка у людей, которые вызывают изменения поглощения близкого к инфракрасному свету. Поскольку количество глюкозы в организме меньше, чем одна тысячная часть от количества других химических веществ (и все они обладают поглощением в спектре, близком к инфракрасному), различия содержания этих компонентов, существующее среди людей, может сделать мало вероятной универсальную калибровку.
В других неинвазивных, но также косвенных способах и устройствах, предпринимается попытка определить содержание глюкозы в крови с помощью измерения содержания глюкозы в поте, слюне, моче или слезах. Эти измерения, которые могут быть достаточно надежными с точки зрения химического анализа, не определяют уровень глюкозы в крови ввиду сложной и не всегда четко определенной связи между уровнем глюкозы в крови и концентрацией глюкозы в других биологических жидкостях. Другие изобретенные способы, подобные измерениям звуковой скорости в крови, являются не очень надежными ввиду отсутствия четко установленной и прямой связи с уровнем глюкозы в крови.
За исключением патентов США № 5,515,847 и 5,615,672 Вга1д е! а1. и патента США № 5,666,956 ВисйеП. ни один из описанных выше способов и устройств для неинвазивного измерения глюкозы крови или других биологических компонентов организма человека не исследуют тот факт, что тело человека естественным образом испускает очень сильные электромагнитные сигналы в микрометровом диапазоне длины волн. Неинвазивные оптические способы, уже изобретенные для определения сахара, используют методы поглощения, передачи, отражения, люминесценции или рассеивания в близких к инфракрасному или в инфракрасных областях спектра для спектроскопического анализа концентрации глюкозы в крови. Поскольку при стандартных спектроскопических способах для определения концентрации биологических компонентов организма человека с использованием ряда технических подходов необходим источник электромагнитного излучения с определенной длиной волн и средство обнаружения полученного в результате переданного, поглощенного люминесцентного излучения, после того как оно подвергнется взаимодействию с изучаемой средой, например, кровью или другой тканью.
Устройства для обнаружения инфракрасного излучения имелись в продаже для измерения температуры объектов. Инфракрасная термометрия используется в промышленности для дистанционного измерения процессов и температуры оборудования. В медицине эти способы применяются для измерения температуры пациентов без физического контакта. Можно измерить температуру кожи пациента или, более надежно, температуру пациента с помощью количественного определения инфракрасного излучения, испускаемого барабанной перепонкой. Известно, что барабанная перепонка находится в отличном положении для измерения температуры тела, потому что она разделяет свое кровоснабжение с гипоталамусом, центром регуляции внутренней температуры организма. В случаях применения барабанного термометра используется ухо. Он вставляется в наружный слуховой проход так, чтобы детекторное устройство было достаточно охвачено с тем, чтобы множественные отражения излучения от барабанной перепонки превращали наружный слуховой проход в полость абсолютно черного тела, полость с коэффициентом излучения, теоретически равным единице. Таким образом, датчик может получить четкое изображение барабанной перепонки и ее кровеносных сосудов для определения количества инфракрасного излучения, испускаемого барабанной перепонкой пациента.
Закон Планка устанавливает связь между интенсивностью излучения, спектральным распределением и температурой абсолютно черного тела. По мере повышения температуры возрастает энергия излучения. Энергия излучения меняется в зависимости от длины волн. С увеличением температуры максимальная величина распределения коэффициента излучения сдвигается в сторону коротких длин волн, и излучение происходит в широкой полосе спектра длины волн. Общая энергия, излучаемая абсолютно черным телом и измеряемая бесконтактным инфракрасным термометром, является результатом общей энергии, испускаемой по всем длинам волн. Она пропорциональна интегралу уравнения Планка для всех длин волн. Она описана в физике законом 81еГап - Войхтап.
В ряде патентов США описана различная концепция и устройство барабанных бесконтактных термометров. Можно сослаться на патент США № 4,790,324, выданный ОЭ. О'Нага; патенты США № 4,932,789 и 5,024,533, выданные 8йиир Еда\\а е! а1.; патенты США № 4,797,840 и 5,178 ,464, выданные 1. Ртабеп; патент США № 5,159,936, выданный М. Уе1бегтап е! а1.; патент США № 5,167,235, выданный А.В. 8еасотб е! а1.; и патент США № 5,169,235, выданный Н. Топлиада е! а1. В этих патентах описаны различные технические подходы, касающиеся стабилизации и калибровки таких бесконтактных термометров. В продаже имеется несколько таких термометров. Они включают Тйеттоксап 1п§1ап! Тйегтоте!ег Мобе1 № НМ-2, предназначенный для домашнего применения, выпускаемый Тйеттоксап 1пс., 6295 Ретк
Зциаге, 8ш!е С, 8ап О1едо, СА 92121-3248 и другие устройства, такие как Тйеттоксап Р ВОЙТ для клинического применения и ушной термометр Сеп!1е Тетр тобе1 МС-502, выпускаемый ΟΜΒΟΝ Неа1!йсаге 1пс., 300 йаке\зе\\· Рагк\тау. Уетпоп НШ§, 1Ь 60061.
Сущность изобретения
Главной задачей настоящего изобретения является предоставление устройства и способа для неинвазивных непрерывных измерений концентрации глюкозы в крови, которые могут анализировать спектральные линии испускания в области пальцевых отпечатков естественного испускания глюкозы в инфракрасной области спектра.
Другой задачей настоящего изобретения является предоставление устройства для неинвазивного непрерывного определения концентрации глюкозы в крови. Указанное устройство в форме комплекта дистанционного датчика, установленного в наружный слуховой проход субъекта, непрерывно измеряет интенсивность испускания спектральной полосы испускания глюкозы в крови в инфракрасной области спектра.
Еще одной задачей этого изобретения является предоставление методики выявления присутствия молекул глюкозы в организме человека посредством непрерывных измерений интенсивности испускания по характерным полосам анализируемого вещества в инфракрасной области спектра с использованием способа не дисперсионной корреляционной спектроскопии.
Еще одной задачей этого изобретения является предоставление устройств и способов непрерывного измерения испускаемого телом человека электромагнитного излучения, которое было спектрально модифицировано присутствием глюкозы, с использованием фильтра отрицательной корреляции для выявления указанного излучения в инфракрасной области спектра.
Еще одной задачей этого изобретения является предоставление устройств и способов непрерывного измерения испускаемого телом человека электромагнитного излучения, которое спектрально модифицировано присутствием глюкозы в крови, с использованием узкополосных фильтров и/или фильтров нейтральной плотности для выявления указанного излучения в инфракрасной области спектра.
Еще одной задачей этого изобретения является установление соотношения постоянно измеряемой спектральной характеристики испускания с концентрацией глюкозы в крови.
Настоящие изобретения построены на факте, что тело человека естественно испускает сильное электромагнитное излучение в микрометровой длине волн и основано на открытии, что указанное излучение состоит из спектральной информации об анализируемом в крови веществе (например, глюкозе) или о другом анализируемом в ткани веществе и может находиться в прямой связи с концентрацией анализируемого в крови вещества (например, глюкозы) или другого анализируемого в ткани вещества. Это спектрально значительное испускание, которое показывает спектральную зависимость концентрации глюкозы в крови, измеряется детектором инфракрасного излучения, входящим в комплект дистанционного датчика, установленный в наружный слуховой проход субъекта.
Тело человека испускает сильное электромагнитное излучение, основанное на законе физики, который утверждает, что все объекты испускают инфракрасное излучение, а дозы и спектральные характеристики инфракрасного излучения объекта определяются их абсолютными температурами, а также свойствами и состояниями объекта.
Закон Планка определяет связь между интенсивностью излучения, спектральным распределением и температурой абсолютно черного тела следующим образом:
^о(Х,Т) = 2пс2йА5(сЬо/т -1 )-1 где \Уо(/,,Т) - спектральная излучательная способность (Вт/см2мкм),
Т - абсолютная температура черного тела [К], λ - длина волны излучения [мкм], с - скорость света = 2,998х1010 [см/с], й - константа Планка = 6,625х10-34 [Вт-с2], к - константа Больцмана = 1,380х10-23 [Вт с/К]. По мере роста температуры энергия излучения увеличивается, как показано на фиг. 1. Энергия излучения меняется в зависимости от длины волн. Максимальная величина распределения излучательной способности сдвигается в сторону коротких длин волн с возрастанием температуры, и излучение происходит в широкой полосе спектра длины волн.
Отношение спектральной излучательной способности \У(/,,Т) при конкретной длине волн излучения не черного тела излучателя к спектральной излучательной способности \Уо(/,,Т) черного тела при той же длине волн и температуре называется монохроматической излучательной способностью ελ ϊί(λ, Т) £λ =--------------ИО(λ,Т)
Если ελ постоянна для всех длин волн, то этот вид тела может быть назван серым телом. Обычно в природе мы имеем много материалов, чьи свойства близки к свойствам серого тела. Например, ткань кожи человека имеет общую излучательную способность, равную приблизительно 0,986. Для барабанной перепонки, которая очень хорошо снабжается кровью и имеет очень тонкую кожную ткань, проницаемую для инфракрасного излучения, монохроматическая излучательная способность будет модулироваться спектральной характеристикой кровяной ткани, и на нее будет влиять состав крови. Закон Кирхгоффа (К1гсййо£1) подтверждает, что для всего тела при одинаковой температуре и при одинаковой длине волн коэффициент поглощения Άλ равен монохроматической излучательной способности ελ. Таким образом, можно сделать вывод, что спектральные характеристики поглощения крови при различном содержании глюкозы (или другого анализируемого вещества), показанные на фиг. 2, будут изменять излучательную способность барабанной перепонки. Это делает возможным измерение концентрации анализируемого вещества (например, глюкозы) в крови в спектральных линиях испускания, характерных для анализируемого вещества в крови, испускаемых телом человека в виде тепла.
Излучение от тела человека обладает информацией о спектральных характеристиках объекта и определяется по абсолютной температуре тела, по свойствам и состояниям излучающей ткани тела.
Можно измерить излучение от кожи тела человека или, более надежно, количественно определить инфракрасное излучение от барабанной перепонки. Известно, что барабанная перепонка находится в отличном положении для измерения, например, температуры тела, потому что она разделяет свое кровоснабжение с гипоталамусом, центром регуляции внутренней температуры организма. Барабанный термометр измеряет общую интенсивность инфракрасного излучения с использованием уха. Он вставляется в наружный слуховой проход так, чтобы детекторное устройство было достаточно охвачено с тем, чтобы множественные отражения излучения от барабанной перепонки превращали наружный слуховой проход в полость черного тела, полость с коэффициентом излучения, теоретически равным единице. Таким образом, датчик может получить четкое изображение барабанной перепонки и ее кровеносных сосудов для определения количества инфракрасного излучения, испускаемого барабанной перепон кой пациента. Это инфракрасное излучение спектрально модифицируется тканью при сравнении с теоретическим излучением черного тела, как показано выше в законах Планка и Кирхгоффа. Таким образом, инфракрасное излучение имеет спектральные характеристики, например, крови в барабанной перепонке. Это позволяет измерять концентрацию содержащихся в крови веществ с помощью спектрального анализа инфракрасного излучения, испускаемого в естественных условиях телом человека.
Спектральные характеристики, включенные в электромагнитное излучение тела человека, содержат информацию по всем компонентам ткани. В устройстве согласно изобретению спектральные характеристики различных компонентов ткани будут разделяться с использованием концепции метода не дисперсионной корреляционной спектроскопии. Он основан на применении соответствующих фильтров, помещенных перед детектором инфракрасного излучения. Электрический сигнал на выходе из детектора инфракрасного излучения создает измеряемую величину, пропорциональную концентрации анализируемого вещества, и может показать, например, концентрацию глюкозы в кровяной ткани.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой график, показывающий спектральные изменения интенсивности и спектра длины волн инфракрасного излучения в зависимости от температуры черного тела в диапазоне физиологических температур тела человека.
Фиг. 2 представляет собой спектр поглощения инфракрасного излучения
a) Ό-глюкозы;
b) высушенной крови человека с высоким уровнем содержания глюкозы;
c) высушенной крови человека с низким уровнем содержания глюкозы;
б) дифференциального спектра между высоким и низким уровнем содержания глюкозы в высушенной крови человека.
Фиг. 3 представляет собой упрощенное схематическое изображение одного варианта реализации устройства согласно изобретению
a) узел дистанционного датчика, вставленный в наружный слуховой проход;
b) анализирующее электронное микрокомпьютерное устройство и дисплей.
Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение детекторного устройства инфракрасного излучения согласно вариантам реализации изобретения
a) детекторное устройство с одиночным элементом;
b) детекторное устройство с двойным элементом;
c) вид сверху детекторного устройства с одиночным элементом;
б) вид сверху детекторного устройства с двойным элементом.
Описание предпочтительного варианта реализации
Настоящее изобретение направлено на устройство и способ непрерывного неинвазивного выявления концентрации анализируемых веществ в тканях организма человека, например, глюкозы в крови, с использованием естественно происходящего инфракрасного излучения тела человека в микрометровой области спектра.
Устройство изобретения будет осуществлять непрерывное измерение инфракрасного излучения, испускаемого в естественных условиях телом человека. Это инфракрасное излучение содержит спектральную информацию об испускающей ткани тела. Термометр суммарного излучения измеряет общую энергию инфракрасного излучения от тела по всем длинам волн инфракрасного спектра без спектрального распознавания. В случае устройства согласно изобретению, сигнал от детектора пропорционален интенсивности спектра излучения, испускаемого телом и проходящего через фильтр со спектральной характеристикой анализируемого вещества, например, глюкозы в крови. В другом варианте реализации изобретения интенсивность спектра инфракрасного излучения, испускаемого телом, проходит через фильтр со спектральными характеристиками, которые не включают полосы спектра анализируемого вещества. Он устанавливает эталонную точку для более точных измерений.
Фиг. 1 представляет собой график, показывающий спектральные характеристики черного тела для различных температур в пределах физиологического диапазона температур тела человека в изучаемой области спектра инфракрасного излучения.
На фиг. 2а показан спектр поглощения инфракрасного излучения Ό-глюкозы. Устанавливая фильтр для линий существенного испускания анализируемого вещества в одном из окон детектора инфракрасного излучения, и используя соответствующий ослабляющий фильтр для компенсации различия общей интенсивности, поглощенной первым фильтром, устройство измерит концентрацию глюкозы в теле человека, испускающем естественное электромагнитное излучение в области спектра инфракрасного излучения.
На фиг. 2Ь показан спектр инфракрасного излучения высушенной крови с высоким уровнем содержания глюкозы, а на фиг. 2с - высушенной крови с низким уровнем содержания глюкозы. Дифференциальный спектр кривой Ь и кривой с показан на фиг. 2б. Кривая на фиг. 2б представляет собой спектр разности между высоким и низким уровнем содержания глюкозы в высушенной крови. Эти спектральные характеристики поглощения повлияют на эмиссионную способность излучения человека.
На фиг. 3 а и 3Ь показана упрощенная схема варианта реализации устройства изобретения. Инфракрасное излучение от целевого объекта 1, такого как барабанная перепонка тела человека, оптически принимается комплектом дистанционного датчика, вставленного в наружный слуховой проход человека. Датчик инфракрасного излучения содержится внутри дистанционного комплекта ушного вкладыша 2, который соединен с электронным анализирующим блоком 3 с помощью кабеля или с помощью телеметрического приемопередающего устройства. Устройство состоит из ушного вкладыша 2 для введения в наружный слуховой проход с детекторным устройством датчика инфракрасного излучения и электронным анализирующим блоком 3, состоящим из электронной схемы с микрокомпьютером 4 и устройством дисплея 5. Комплект ушного вкладыша 2 может необязательно состоять из телеметрической передающей электронной схемы, тогда как электронный анализирующий блок 3 может необязательно состоять из телеметрической принимающей электронной схемы. Детекторное устройство инфракрасного излучения состоит из комплекта 6 оптических фильтров инфракрасного излучения и детектора 7 инфракрасного излучения, чувствительного в инфракрасной области излучения тела человека. Этот детектор инфракрасного излучения (детектор 7) может быть любого типа, известного в этой области, который позволяет проводить непрерывное измерение энергии инфракрасного излучения, включая датчик с термоэлементом. Этот датчик генерирует электрический выходной сигнал, который характеризует принимаемое инфракрасное излучение. Электронная схема с микропроцессором 4 и устройство дисплея 5 должны стабилизировать зависимые от температуры части устройства, компенсировать изменения температуры окружающей среды, сопоставлять, рассчитывать и затем высвечивать на дисплее концентрацию анализируемого вещества по измерениям спектральной интенсивности инфракрасного излучения, испускаемого телом. Электронная схема с микропроцессором 4 может быть необязательно соединена непосредственно с регулируемым резервуаром инсулина, таким как инсулиновый насос или искусственная поджелудочная железа для устройства автоматического контроля подачи инсулина.
Детекторное устройство инфракрасного излучения состоит, например, из одиночного элемента из серии типа датчика с термоэлементом Р820, РЬ82 или РС1 от МеддФ Άνίοπίοδ 1пс., МапейсЧсг. ΝΗ, с одной областью измерения 8, покрытой силиконовым окном 9 с фильтром длинного прохождения (для прохождения только инфракрасного излучения, которое соответствует излучению в диапазоне внутренней температуры тела человека), как схематически показано на фиг. 4а и 4с. Датчик излучения с тер моэлементом представляет собой совокупность термопар двух последовательно соединенных различных металлов. Активные или горячие спайки детекторов покрыты слоем черни для эффективного поглощения излучения, тогда как эталонные или холодные спайки поддерживаются при температуре среды, окружающей основание 16 детектора 7. Поглощение излучения областью, покрытой слоем черни, вызывает подъем температуры горячих спаек, в сравнении с холодными спайками. Разница температуры вызывает создание в детекторе разности потенциалов. Холодная спайка, соединенная с основанием 16 детектора 7 может также быть термически соединена датчиком эталонной абсолютной температуры, например, термистором. Передняя часть области, измеряющей инфракрасное излучение, покрыта фильтром 10 полосы пропускания инфракрасного излучения со спектральной характеристикой, значимой для линий испускания измеряемого анализируемого вещества. Основание 16 датчика или корпус, прикрепленный к холодным спайкам, находится в тепловом контакте с телом, например, с наружным слуховым проходом. Инфракрасное излучение от барабанной перепонки 1 после прохождения через фильтр 10 полосы пропускания освещает горячую спайку, вызывая подъем температуры горячей спайки. Холодная спайка в тепловом контакте с основанием 16 и тело, имеющее относительно большую тепловую массу, устанавливает эталонные точки, в сравнении с которыми измеряется инфракрасное излучение, спектрально модифицированное изменениями концентрации анализируемого вещества.
В другом варианте реализации изобретения детекторное устройство состоит, например, из двойного элемента из серии типа датчика с термоэлементами Р62Б, РЬ64Б от МсдщО Ауюпсз 1пс., МапсйсЧсг. ΝΗ, с двумя чувствительными областями 11 и 12, покрытыми силиконовым окном 13 с фильтром длинного прохождения (для прохождения только инфракрасного излучения, которое соответствует испусканию в диапазоне внутренней температуры тела человека), как схематически показано на фиг. 4Ь и 46. Один из чувствительных элементов 11 покрыт фильтром 14 отрицательной корреляции, когда другая чувствительная область 12 покрыта соответствующим ослабляющим фильтром 15, который не имеет полос спектра, характерных для измеряемого анализируемого вещества. Спектрально модифицированное инфракрасное излучение, например, из барабанной перепонки 1, освещает оба окна, одно с отрицательным коррелирующим фильтром 14, который блокирует излучение в полосах испускания для анализируемого вещества, содержание которого предполагается измерить, и другое, которое проходит через фильтр 15 нейтральной плотности, способный блокировать излучение одинаково при всех длинах волн в интересующем диапазоне. Это - для компенсации общего ослабления отрицательным коррелирующим фильтром в первой чувствительной области. Две чувствительные области 11 и 12 детектора 7, вид сверху которых показан на фиг. 46, соединены так, что их выходные сигналы вычитаются. Разность интенсивности излучения между двумя путями излучения обеспечивает меру, пропорциональную концентрации анализируемого вещества. Холодные спайки обоих комплектов термоэлементов, соединенных с основанием 16, удерживаются в тепловом контакте с наружным слуховым проходом тела, как схематически показано на фиг. 3 а. Это стабилизирует общий сигнал на выходе из детектора 7 и делает его независимым от температуры окружающей среды.
Электрический сигнал от детектора затем направляется по кабелю или с помощью дистанционного приемопередающего устройства к анализирующему электронному микрокомпьютерному устройству 4 и дисплею 5, как показано на фиг. 3Ь. Интенсивность этого сигнала пропорциональна разности спектров, измеренной с помощью детектора, и, следовательно, пропорциональна концентрации адаптируемого вещества в организме.
В другом варианте реализации изобретения детекторное устройство состоит из узкополосного фильтра со спектральным испусканием, характерным для глюкозы в крови в чувствительной области (11 или 12) перед одним из окон и из соответствующего ослабляющего фильтра или другого узкополосного фильтра со спектральной характеристикой при длине волн, не чувствительной к концентрации анализируемого вещества перед другим окном. Две чувствительные области 11 и 12 детектора 7, вид сверху которого показан на фиг. 46, соединены так, что их выходные сигналы вычитаются. Разность интенсивности излучения между двумя путями излучения с различными узкополосными фильтрами обеспечивает меру, пропорциональную концентрации анализируемого вещества. Холодная спайка обоих комплектов термоэлементов, соединенных с основанием 16, находится в тепловом контакте с наружным слуховым проходом тела. Это стабилизирует общий выходной сигнал от детектора 7 и делает его независимым от окружающей температуры.
Блок дисплея устройства будет играть решающую роль во время повседневных рабочих сеансов и будет высвечивать на дисплее концентрацию глюкозы в крови для измерений у больных с диабетом. Компьютер может также хранить информацию для сохранения данных измерения уровня глюкозы у пациента.
Варианты реализации настоящего изобретения предназначены только служить примерами, и специалисты в этой области смогут внести изменения и модификации без отхода от сущности настоящего изобретения. Все такие изменения и модификации будут в пределах диапазона притязаний настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯУстройство для неинвазивного непрерывного определения концентрации анализируемого вещества в ткани, основанное на измерениях спектральных линий испускания, характерных для анализируемого вещества в ткани тела человека в инфракрасной области спектра излучения, естественно испускаемого барабанной перепонкой в виде тепла, содержащее ушной вкладыш для введения в наружный слуховой проход, включающий в себя детекторное средство инфракрасного излучения, имеющее оптический фильтр инфракрасного излу- чения и детектор, чувствительный в инфракрасной области теплового излучения тела человека, для непрерывного выявления спектральных линий испускания, причем основание детектора выполнено с возможностью установления проводящего контакта с телом человека, а ушной вкладыш соединен с электронной схемой, микрокомпьютером и дисплеем для образования, расчета и высвечивания на дисплее электрического сигнала от детектора для демонстрации численного значения концентрации анализируемого вещества.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/859,579 US5823966A (en) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Non-invasive continuous blood glucose monitoring |
| PCT/US1998/010012 WO1998052469A1 (en) | 1997-05-20 | 1998-05-18 | Non-invasive continuous blood glucose monitoring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA199900145A1 EA199900145A1 (ru) | 1999-08-26 |
| EA002288B1 true EA002288B1 (ru) | 2002-02-28 |
Family
ID=25331255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA199900145A EA002288B1 (ru) | 1997-05-20 | 1998-05-18 | Неинвазивный непрерывный контроль за уровнем глюкозы в крови |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5823966A (ru) |
| EP (1) | EP0939603A4 (ru) |
| JP (1) | JP2001506164A (ru) |
| KR (1) | KR100695761B1 (ru) |
| AU (1) | AU7491798A (ru) |
| CA (1) | CA2290957C (ru) |
| EA (1) | EA002288B1 (ru) |
| IL (1) | IL128106A (ru) |
| PL (1) | PL331145A1 (ru) |
| WO (1) | WO1998052469A1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006096080A1 (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Ramil Faritovich Musin | Method and device microcalorimetrically measuring a tissue local metabolism speed, intracellular tissue water content, blood biochemical component concentration and a cardio-vascular system tension |
| US8858435B2 (en) | 2004-02-26 | 2014-10-14 | Diabetes Tools Sweden Ab | Metabolic monitoring, a method and apparatus for indicating a health-related condition of a subject |
| RU2607494C1 (ru) * | 2015-07-15 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет"(ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Неинвазивный способ определения концентрации глюкозы в крови |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6002953A (en) * | 1998-05-06 | 1999-12-14 | Optix Lp | Non-invasive IR transmission measurement of analyte in the tympanic membrane |
| US6080110A (en) * | 1999-04-19 | 2000-06-27 | Tel, Inc. | Heartbeat monitor for wearing during exercise |
| US6442411B1 (en) | 1999-04-21 | 2002-08-27 | Optix, Lp | Method for improving calibration of an instrument for non-invasively measuring constituents in arterial blood |
| DE19952215C2 (de) * | 1999-10-29 | 2001-10-31 | Roche Diagnostics Gmbh | Testelement-Analysesystem |
| DE10020615C2 (de) * | 2000-04-27 | 2002-02-28 | Glukomeditech Ag | Verfahren zur langzeitstabilen und gut reproduzierbaren spektrometrischen Messung der Konzentrationen der Bestandteile wässriger Lösungen sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| US6549861B1 (en) | 2000-08-10 | 2003-04-15 | Euro-Celtique, S.A. | Automated system and method for spectroscopic analysis |
| EP1311189A4 (en) | 2000-08-21 | 2005-03-09 | Euro Celtique Sa | Near-BLOOD GLUCOSE MONITORING DEVICE |
| US6549796B2 (en) * | 2001-05-25 | 2003-04-15 | Lifescan, Inc. | Monitoring analyte concentration using minimally invasive devices |
| US20030171655A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-11 | Newman Richard W. | Combination otoscope |
| US20040132171A1 (en) * | 2003-01-06 | 2004-07-08 | Peter Rule | Wearable device for measuring analyte concentration |
| US7406185B2 (en) * | 2003-04-16 | 2008-07-29 | Ligh Tuning Technology Inc. | Thermoelectric sensor for fingerprint thermal imaging |
| US6975892B2 (en) | 2003-10-21 | 2005-12-13 | Oculir, Inc. | Methods for non-invasive analyte measurement from the conjunctiva |
| US6968222B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-11-22 | Oculir, Inc. | Methods and device for non-invasive analyte measurement |
| US6958039B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-10-25 | Oculir, Inc. | Method and instruments for non-invasive analyte measurement |
| US20050043630A1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-02-24 | Buchert Janusz Michal | Thermal Emission Non-Invasive Analyte Monitor |
| US20060258919A1 (en) * | 2004-04-14 | 2006-11-16 | Oculir, Inc. | Non-Invasive Analyte Measurement Device for Measuring Tears and Other Ocular Elements Using Electromagnetic Radiation and Method of Using the Same |
| US20080009688A1 (en) * | 2004-04-14 | 2008-01-10 | Oculir, Inc. | Methods for non-invasive analyte measurement |
| ITMI20041644A1 (it) * | 2004-08-11 | 2004-11-11 | Eni Spa | Procedimento per lo stoccaggio di zolfo ad emissione zero |
| WO2006112837A1 (en) * | 2005-04-17 | 2006-10-26 | Janusz Michal Buchert | Thermal emission non-invasive analyte monitor |
| US20090116006A1 (en) * | 2005-06-07 | 2009-05-07 | Omron Healthcare Co., Ltd. | Biological information measuring sensor |
| WO2006132218A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-14 | Omron Healthcare Co., Ltd. | 生体成分計測センサ |
| CN101184440A (zh) * | 2005-06-07 | 2008-05-21 | 欧姆龙健康医疗事业株式会社 | 生物体信息计测传感器 |
| WO2007007459A1 (ja) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Omron Healthcare Co., Ltd. | 生体の成分に関する情報を正確に測定できる生化学計測器 |
| JP4199295B2 (ja) * | 2005-10-21 | 2008-12-17 | パナソニック株式会社 | 生体情報測定装置 |
| US20090124873A1 (en) * | 2005-10-24 | 2009-05-14 | Shinji Uchida | Biocomponent concentration measuring device |
| WO2007105596A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 生体成分濃度測定装置 |
| JP4189438B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2008-12-03 | パナソニック株式会社 | 生体成分濃度測定装置 |
| US8326390B2 (en) * | 2006-07-25 | 2012-12-04 | Edward Belotserkovsky | Optical non-invasive blood monitoring system and method |
| US7486976B1 (en) | 2006-07-25 | 2009-02-03 | Edward Belotserkovsky | Optical non-invasive blood monitoring system and method |
| US8401604B2 (en) * | 2008-04-11 | 2013-03-19 | Glucovista, Llc | Apparatus and methods for non-invasive measurement of a substance within a body |
| WO2010033104A1 (en) * | 2008-09-20 | 2010-03-25 | Edward Belotserkovsky | Optical non-invasive blood monitoring system and method |
| US20110082711A1 (en) | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Masimo Laboratories, Inc. | Personal digital assistant or organizer for monitoring glucose levels |
| US10067054B2 (en) | 2012-10-16 | 2018-09-04 | K Sciences Gp, Llc | Simple sugar concentration sensor and method |
| US8843186B2 (en) | 2012-11-21 | 2014-09-23 | Folim G. Halaka | Non-invasive reagentless glucose determination |
| US9693694B2 (en) | 2012-11-21 | 2017-07-04 | Folim G. Halaka | Cancer cell detection using dielectrophoretic dynamic light scattering (DDLS) spectroscopy |
| US10772541B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-09-15 | I. R. Med Ltd. | System and method for noninvasive analysis of subcutaneous tissue |
| US9459201B2 (en) | 2014-09-29 | 2016-10-04 | Zyomed Corp. | Systems and methods for noninvasive blood glucose and other analyte detection and measurement using collision computing |
| US9636457B2 (en) | 2015-07-19 | 2017-05-02 | Sanmina Corporation | System and method for a drug delivery and biosensor patch |
| US10932727B2 (en) | 2015-09-25 | 2021-03-02 | Sanmina Corporation | System and method for health monitoring including a user device and biosensor |
| US10750981B2 (en) | 2015-09-25 | 2020-08-25 | Sanmina Corporation | System and method for health monitoring including a remote device |
| US10952682B2 (en) | 2015-07-19 | 2021-03-23 | Sanmina Corporation | System and method of a biosensor for detection of health parameters |
| US10736580B2 (en) | 2016-09-24 | 2020-08-11 | Sanmina Corporation | System and method of a biosensor for detection of microvascular responses |
| US10194871B2 (en) | 2015-09-25 | 2019-02-05 | Sanmina Corporation | Vehicular health monitoring system and method |
| US10973470B2 (en) | 2015-07-19 | 2021-04-13 | Sanmina Corporation | System and method for screening and prediction of severity of infection |
| US10321860B2 (en) | 2015-07-19 | 2019-06-18 | Sanmina Corporation | System and method for glucose monitoring |
| US10744261B2 (en) | 2015-09-25 | 2020-08-18 | Sanmina Corporation | System and method of a biosensor for detection of vasodilation |
| US10888280B2 (en) | 2016-09-24 | 2021-01-12 | Sanmina Corporation | System and method for obtaining health data using a neural network |
| US9788767B1 (en) | 2015-09-25 | 2017-10-17 | Sanmina Corporation | System and method for monitoring nitric oxide levels using a non-invasive, multi-band biosensor |
| US10874333B2 (en) | 2015-09-15 | 2020-12-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Systems and methods for diagnosis of middle ear conditions and detection of analytes in the tympanic membrane |
| US10945676B2 (en) | 2015-09-25 | 2021-03-16 | Sanmina Corporation | System and method for blood typing using PPG technology |
| US11426100B1 (en) * | 2015-12-08 | 2022-08-30 | Socrates Health Solutions, Inc. | Blood glucose trend meter |
| WO2017115361A1 (en) | 2015-12-31 | 2017-07-06 | Wear2B Ltd | Device, system and method for non-invasive monitoring of physiological measurements |
| US9554738B1 (en) | 2016-03-30 | 2017-01-31 | Zyomed Corp. | Spectroscopic tomography systems and methods for noninvasive detection and measurement of analytes using collision computing |
| RU2629796C1 (ru) | 2016-05-23 | 2017-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория межклеточных технологий "Интерсел Рэнд" (ООО "Интерсел Рэнд") | Способ и мультисенсорное устройство для неинвазивного мониторинга уровня глюкозы в крови |
| TWI597690B (zh) * | 2016-09-23 | 2017-09-01 | 財團法人國家實驗硏究院 | 影像式血糖濃度檢測裝置及其方法 |
| EP3443887A1 (de) * | 2017-08-18 | 2019-02-20 | Swiss Spectral AG | Vorrichtung und verfahren zur nicht-invasiven bestimmung von analyten ohne externe strahlungsquelle |
| CA3075474C (en) * | 2017-09-11 | 2023-12-19 | Muralidharan GOPALAKRISHNAN | Non-invasive multifunctional telemetry apparatus and real-time system for monitoring clinical signals and health parameters |
| CN108261286B (zh) * | 2017-11-29 | 2021-10-12 | 北京华夏光谷光电科技有限公司 | 一种无损血糖检测与激光针刺耳穴的复用耳罩 |
| US10466783B2 (en) | 2018-03-15 | 2019-11-05 | Sanmina Corporation | System and method for motion detection using a PPG sensor |
| EP4216570A1 (en) * | 2018-09-19 | 2023-07-26 | Sonion Nederland B.V. | A housing comprising a sensor |
| RU2752711C2 (ru) | 2019-11-18 | 2021-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью «Лаборатория межклеточных технологий «Интерсел Рэнд» (ООО «Интерсел Рэнд») | Способ и устройство для спектроскопии живой ткани |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3958560A (en) * | 1974-11-25 | 1976-05-25 | Wayne Front March | Non-invasive automatic glucose sensor system |
| US4790324A (en) * | 1984-10-23 | 1988-12-13 | Intelligent Medical Systems, Inc. | Method and apparatus for measuring internal body temperature utilizing infrared emissions |
| DE3650723T2 (de) * | 1985-04-17 | 2000-03-16 | Thermoscan Inc | Elektronisches infrarot-thermometer und temperaturmessung |
| US4890621A (en) * | 1988-01-19 | 1990-01-02 | Northstar Research Institute, Ltd. | Continuous glucose monitoring and a system utilized therefor |
| US4882492A (en) * | 1988-01-19 | 1989-11-21 | Biotronics Associates, Inc. | Non-invasive near infrared measurement of blood analyte concentrations |
| JP2826337B2 (ja) | 1988-04-12 | 1998-11-18 | シチズン時計株式会社 | 放射体温計 |
| US5402778A (en) * | 1993-01-19 | 1995-04-04 | Nim Incorporated | Spectrophotometric examination of tissue of small dimension |
| US5086229A (en) * | 1989-01-19 | 1992-02-04 | Futrex, Inc. | Non-invasive measurement of blood glucose |
| US5146091A (en) * | 1990-04-19 | 1992-09-08 | Inomet, Inc. | Body fluid constituent measurement utilizing an interference pattern |
| US5115133A (en) * | 1990-04-19 | 1992-05-19 | Inomet, Inc. | Testing of body fluid constituents through measuring light reflected from tympanic membrane |
| US5313951A (en) * | 1990-07-19 | 1994-05-24 | Shi Zhao | Device and a method to measure the infrared radiation of the human body |
| US5159936A (en) * | 1990-08-17 | 1992-11-03 | Mark Yelderman | Noncontact infrared tympanic thermometer |
| US5469855A (en) * | 1991-03-08 | 1995-11-28 | Exergen Corporation | Continuous temperature monitor |
| US5178464A (en) * | 1991-04-19 | 1993-01-12 | Thermoscan Inc. | Balance infrared thermometer and method for measuring temperature |
| US5127742A (en) * | 1991-04-19 | 1992-07-07 | Thermoscan Inc. | Apparatus and method for temperature measurement by radiation |
| US5452716A (en) * | 1992-02-25 | 1995-09-26 | Novo Nordisk A/S | Method and device for in vivo measuring the concentration of a substance in the blood |
| US5370114A (en) * | 1992-03-12 | 1994-12-06 | Wong; Jacob Y. | Non-invasive blood chemistry measurement by stimulated infrared relaxation emission |
| US5313941A (en) * | 1993-01-28 | 1994-05-24 | Braig James R | Noninvasive pulsed infrared spectrophotometer |
| US5515847A (en) * | 1993-01-28 | 1996-05-14 | Optiscan, Inc. | Self-emission noninvasive infrared spectrophotometer |
| US5615672A (en) * | 1993-01-28 | 1997-04-01 | Optiscan, Inc. | Self-emission noninvasive infrared spectrophotometer with body temperature compensation |
| US5368038A (en) * | 1993-03-08 | 1994-11-29 | Thermoscan Inc. | Optical system for an infrared thermometer |
| US5460177A (en) * | 1993-05-07 | 1995-10-24 | Diasense, Inc. | Method for non-invasive measurement of concentration of analytes in blood using continuous spectrum radiation |
| US5383452A (en) * | 1993-07-01 | 1995-01-24 | Buchert; Janusz | Method, apparatus and procedure for non-invasive monitoring blood glucose by measuring the polarization ratio of blood luminescence |
| US5626139A (en) * | 1994-09-23 | 1997-05-06 | Artech Industries, Inc. | Tympanic thermometer |
| US5666956A (en) * | 1996-05-20 | 1997-09-16 | Buchert; Janusz Michal | Instrument and method for non-invasive monitoring of human tissue analyte by measuring the body's infrared radiation |
-
1997
- 1997-05-20 US US08/859,579 patent/US5823966A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-18 EA EA199900145A patent/EA002288B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-05-18 CA CA002290957A patent/CA2290957C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-18 KR KR1019997000425A patent/KR100695761B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-18 EP EP98922347A patent/EP0939603A4/en not_active Withdrawn
- 1998-05-18 IL IL12810698A patent/IL128106A/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-18 WO PCT/US1998/010012 patent/WO1998052469A1/en active IP Right Grant
- 1998-05-18 AU AU74917/98A patent/AU7491798A/en not_active Abandoned
- 1998-05-18 JP JP55046898A patent/JP2001506164A/ja active Pending
- 1998-05-18 PL PL98331145A patent/PL331145A1/xx not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8858435B2 (en) | 2004-02-26 | 2014-10-14 | Diabetes Tools Sweden Ab | Metabolic monitoring, a method and apparatus for indicating a health-related condition of a subject |
| US9384324B2 (en) | 2004-02-26 | 2016-07-05 | Diabetes Tools Sweden Ab | Metabolic monitoring, a method and apparatus for indicating a health-related condition of a subject |
| WO2006096080A1 (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Ramil Faritovich Musin | Method and device microcalorimetrically measuring a tissue local metabolism speed, intracellular tissue water content, blood biochemical component concentration and a cardio-vascular system tension |
| RU2607494C1 (ru) * | 2015-07-15 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет"(ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Неинвазивный способ определения концентрации глюкозы в крови |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100695761B1 (ko) | 2007-03-16 |
| CA2290957A1 (en) | 1998-11-26 |
| KR20000029457A (ko) | 2000-05-25 |
| IL128106A0 (en) | 1999-11-30 |
| EP0939603A4 (en) | 2005-12-14 |
| JP2001506164A (ja) | 2001-05-15 |
| CA2290957C (en) | 2004-12-14 |
| US5823966A (en) | 1998-10-20 |
| PL331145A1 (en) | 1999-06-21 |
| EP0939603A1 (en) | 1999-09-08 |
| EA199900145A1 (ru) | 1999-08-26 |
| AU7491798A (en) | 1998-12-11 |
| IL128106A (en) | 2004-08-31 |
| WO1998052469A1 (en) | 1998-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2290957C (en) | Non-invasive continuous blood glucose monitoring | |
| JP3686422B2 (ja) | 赤外線による組織分析物の計測 | |
| EP1455641B1 (en) | Method and device for monitoring analyte concentration by optical detection | |
| JP4638055B2 (ja) | 生体試料中のアナライト濃度の非侵襲的測定 | |
| US5362966A (en) | Measurement of finger temperature in near-infrared quantitative measurement instrument | |
| US20050043630A1 (en) | Thermal Emission Non-Invasive Analyte Monitor | |
| US8043227B2 (en) | Non-invasive system and method for measuring skin hydration of a subject | |
| EP2276406B1 (en) | Apparatus and methods for non-invasive measurement of a substance within a body | |
| JP2004510146A (ja) | Ｎｉｒベース血液検体判定中のスペクトル効果の最小化 | |
| EP2259713B1 (en) | Apparatus and method using light retro-reflected from a retina to non- invasively measure the blood concentration of a substance | |
| Tenhunen et al. | Non-invasive glucose measurement based on selective near infrared absorption; requirements on instrumentation and spectral range | |
| KR20010071216A (ko) | 고막에서 피분석물을 비관혈적으로 측정하는 방법 | |
| Zheng et al. | Noninvasive glucose determination by oscillating thermal gradient spectrometry | |
| WO2006112837A1 (en) | Thermal emission non-invasive analyte monitor | |
| EP3624679B1 (en) | Glucose concentration nir monitoring apparatuses and methods | |
| EP3636141A1 (en) | Wearable blood glucose sensor | |
| WO1996013203A1 (en) | Non-invasive measurement of analytes in blood |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ |