TR2021014976A1 - Mikroşerit teknolojisi ile yüksek hassasiyetli noninvaziv kan şekeri ölçüm sensörü ve sistemi. - Google Patents
Mikroşerit teknolojisi ile yüksek hassasiyetli noninvaziv kan şekeri ölçüm sensörü ve sistemi.Info
- Publication number
- TR2021014976A1 TR2021014976A1 TR2021/014976 TR2021014976A1 TR 2021014976 A1 TR2021014976 A1 TR 2021014976A1 TR 2021/014976 TR2021/014976 TR 2021/014976 TR 2021014976 A1 TR2021014976 A1 TR 2021014976A1
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- sensor
- blc
- srr
- finger
- measurement sensor
- Prior art date
Links
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 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 claims abstract description 21
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 21
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 7
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 239000000306 component Substances 0.000 description 4
- 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 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 2
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 1
- 230000006931 brain damage Effects 0.000 description 1
- 231100000874 brain damage Toxicity 0.000 description 1
- 208000029028 brain injury Diseases 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Abstract
Buluş konusu, çevresel etki ve gürültü seviyesini minimize ederek yüksek hassasiyet ve doğruluk sağlayan, sistem ölçüm sürecindeki hata oranlarını ve sonuç almadaki süreyi azaltan, sensör boyutununun küçülmesini ve dielektrik katsayısının non-invaiz olarak tespit edilmesini sağlayan, parmak pozisyonlama problemlerini ortadan kaldıran, düşük maliyetli ve yatırım gerektirmeyen giriş portu, iki adet çıkış portu ve izole port olmak üzere 4 adet porta sahip birbirlerine iletim hatları ile bağlanan BLC sensörü, sisteme seri olarak mikroşerit hatlar ile bağlanan BLC' nin üzerindeki boşluğa konumlandırılarak sensör boyutunun küçülmesini sağlayan SRR sensörü, SRR' ı kaplayacak şekilde üzerine konumlandırılan, ölçümün yapılması için parmağın konumlandırıldığı, parmak ile sensör arasındaki elektrik temasını engelleyen cam tabaka kısımlarından meydana gelen mikroşerit teknolojisi ile yüksek hassasiyetli noninvaziv kan şekeri ölçüm sensörü ve sistemidir.
Description
TARIFNAME MIKROSERIT TEKNOLOJISI ILE YÜKSEK HASSASIYETLI NONINVAZIV KAN SEKERI ÖLÇÜM SENSÖRÜ VE SISTEMI Bulusun ilgili oldugu teknik alan: Bulus, düsük maliyetli baski devre yöntemi ile mikroserit teknolojisi kullanilarak gelistirilen, kan sekeri seviyesini non-invaziv olarak yüksek hassasiyette dogruluk ve sürekli izlenebilirlik ile ölçebilen kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi ile ilgilidir. Bulus özellikle; dal hatli birlestirici (BLC), parçali halka rezönatörü (SRR) ve ölçüm alinacak parmak ile sensör arasinda cam tabaka kullanilmasina dayanan non-invaziv kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi ile ilgilidir. Teknigin bilinen durumu: Diyabet veya halk arasinda seker hastaligi, genellikle kalitimsal ve çevresel etkenlerin birlesimi ile olusan ve kan sekeri seviyesinin kontrolsüz degisimiyle sonuçlanan metabolik bir bozukluktur. Diyabet tedavisinde amaç kan sekeri ayarini saglamak olup diger bir ifade ile kan sekeri yükselmelerini ve kan sekeri düsmelerini önlemektir. Bu ayarin saglanmasi komplikasyonlarin gelisimini önlemek veya gelismis komplikasyonlarin seyrini yavaslatmak için son derece önemlidir. Söz konusu kan sekerinin (BGL-Blood Glucose Level) 230 mg/dL oranini geçmesi, kalp ve göz basta olmak üzere ciddi saglik problemlerine sebep olurken, kan sekerinin düsmesi de (tipik olarak 65 mg/DI) basta beyin hasari olmak üzere ölümcül sonuçlar dogurabilmektedir. Diyabet hastalarinin kan sekerinin düzenli bir sekilde gözlemlenmesi hem hayat kalitesini arttirmakta hem de saglik sisteminin yükünü azaltmaktadir. Söz konusu diyabet hastalarinin, diyabeti basarili bir sekilde kontrol edebilmeleri için kan seker seviyelerini (BGL) düzenli olarak her gün ve hatta günde birden fazla ölçmeleri gerekmektedir. Ileri seviye diyabet hastalari (insülin kullanan) ölçülen BGL degerlerine ve beslenme diyetlerine göre insülin dozajlarini belirlemektedirler. Halihazirda hastalarin kullandigi mevcut kan sekeri ölçümleri invaziv olarak, kilcal kan örneginin igne batirilarak alinmasi, test seridine uygulanmasi ve test seridinin ölçüm cihazina (Glukometreler) yerlestirilmesi sonucu BGL degerine ulasilmasi prosedürüne dayanmaktadir. Ancak teshis ve tedavi amaçli sürekli ölçüm gerektiren hastalar için bu yöntem oldukça zahmetlidir. Bu sebeple kan sekeri seviyesinin non-invaziv olarak ölçülmesi amaciyla yöntemler hizla gelistirilmektedir. Enzim bazli elektrokimyasal yöntemler, ter ve interstisyel siviyi (lSF) ölçerek ve bunlari kan dolasimindaki glisemi ile iliskilendirerek glikoz seviyesini algilamada kullanilan yöntemlerdir. Cilt araciligiyla intertisyel sividaki glikozun izlenmesi ile ilgili non-invaziv yöntemler hasta uyumunu arttirmasi nedeniyle son yillarda oldukça yaygin kullanilmaktadir. Mikro igneler ve mikro igne dizileri, mikro invaziv olarak intertisyel sivinin algilanmasini saglamasi Jina ve ve ark. tarafindan glikoz algilayan yamalarin gelistirilmesinde kullanilmistir. Mikro igneli yamalar, cihazin cilt ile sürekli temas etmesini, intertisyel siviya kalici sekilde ulasmasini ve sürekli izlem yapmasini saglamaktadir. Mikro ignelerin kisa uzunlukta olmasi, intertisyel sivi örneklemesi için optimal penetrasyonu saglamaktadir. Russel ve ark, tarafindan hidrojel glikoz algilayan mikrosferler kullanarak ilk kez, sensörleri ince film tabakasi içine yerlestirmis ve solütlerin daha hizli analizini saglamayi basarmislardir. Söz konusu non-invaziv yöntemlerden bir digeri, ter analizi yapan cihazlardir. 2010 yilinda Heikenfeld ve ark, tarafindan ter üretimini tetikleyen, terdeki solüt konsantrasyonlarini kablosuz olarak ölçebilen, ter algilama yamalari gelistirilmis ve bu bilgilerin akilli telefona iletilmesi saglanmistir. Ayrica Wang ve ark'nin, elektrokimyasal analiz ile terdeki spesifik solütleri sürekli ve non-invaziv olarak tespit etmeye yönelik çalismalari; bilege takilan bantlar, gözlükler, yapiskan esnek sensörler gibi yaratici sensörlerin yapilmasini saglamistir. Ancak ter ile yapilan sistemlerde, lSF ve kandaki fiziksel glikoz degisiklikleri arasindaki gecikme yöntemde sorun olmaya devam etmektedir. Alternatif invazif olmayan glikoz saptama tekniklerini gelistirmek üzere önemli çalismalar yapilmaktadir. Söz konusu çalismalar glikoz konsantrasyonlarinin optik koherenstomografi (OCT), floresan spektroskopisi gibi optik parametreler kullanan optik yöntemler üzerinedir. Bununla birlikte, kisa dalga boylarinda bu tür ölçümler Için genellikle hacimli ve maliyetli cihazlar gerekmektedir. Kirmizi/yakin-kizilötesi ve orta- kizilötesi gibi sogurma spektroskopisi teknikleri, kandaki glikozun optik isaretlerini saptamak için biyolojik doku üzerindeki isigin saçilmasi prensibi ile çalismaktadir. Ancak, uygulama için pahali maliyet, fizyolojik ve çevresel parametrelerdeki degisikliklere karsi yüksek hassasiyet, bu yaklasimlar için genel eksikliklerdir. Gelistirilmekte olan non-invaziv glikoz ölçüm yöntemlerinden biri de yüksek frekansli radyo dalgalari yayarak ölçüm yapan cihazlardir. Söz konusu teknikte, tehlikeli etkilere neden olabilecek iyonlastirici radyasyonun (örn. X-isinlari) aksine elektromanyetik (EM) dalgalar biyolojik dokularda saglam penetrasyon saglamaktadir. Bu tür teknikler, esas olarak, bir kisinin kaninin EM özelliklerinin (dielektrik geçirgenligi ve iletkenligi) glikoz içeriginden önemli ölçüde etkilenmesi nedeniyle iyi sonuç veren bir korelasyon modelinin uygulandigi malzeme karakterizasyonu teorisine dayanmaktadir. Söz konusu mikrodalga/RF bölgesinde malzeme karakterizasyonu için dielektrik geçirgenligi ölçümü iletim ve yansima teknikleri ile saglanmaktadir. Mikrodalga biyosensörleri, diger termal, optik ve mikro elektrik mekanik (MEMS) tabanli sensör türlerine kiyasla Baskili Devre Karti (PCB) tabanli sensörlerdir. Söz konusu sensörler düsük maliyetli, kolay üretim ve tasarim esnekligi saglamasi nedeniyle tercih edilmekte olup, yerinde uygulamalar için pahali ve is gücü gerektiren kimyasal prosedürlere kiyasla çok daha etkin gerçek zamanli yanitlar sunmaktadirlar. Parçali halka rezonatörleri (SRR), küçük elektriksel boyuttaki metamalzemeden olusan mikroserit baglantili rezonatörler, dogruluklari, küçük boyutlari, basit imalatlari, kolay entegrasyonlari ve yüksek hassasiyetleri nedeniyle algilama ve karakterizasyon uygulamalarinda daha fazla tercih edilmektedirler. Söz konusu sistemlerde cihaz hassasiyetleri iletim hatlarina baglanan düzlemsel rezonatörlerin uygulanmasidir. Özellikle parçali halka rezonatörler (SRR'Ier) ve mikroserit hat, elektrik alanini küçük bir algilama alaninda lokalize ederek hassasiyeti gelistirmek için kullanilan sistemlerdir. Bununla birlikte, ortaya çikan cihaz hassasiyetleri, rezonatör kollari ve iletim hatlari arasindaki baglanti seviyesi ve rezanatörün yapisi ile belirlenmektedir. Dal hatti birlestirici (BLC), tasarim kolayligi ve sistem entegrasyonu için birçok radyo frekansi (RF) uygulamasinda en çok kullanilan mikrodalga bilesenlerinden biridir. Dal hatti birlestirici (BLC), gelen gücü 90° faz farkiyla esit olarak iki çikis güç kanalina bölen bir tür yönlü kuplördür. Dal hatti birlestirici (BLC), bagli ve açik portlar arasindaki faz farki 90°'nin tek katlari olmaktadir. Ayrica, geleneksel dal hatti birlestirici (BLC), iki geçisli iletim hatti ve çeyrek dalga boyu iletim hatlari olan iki dikey kol seklinde gelistirilmistir. Dal hatti birlestiricilerin (BLC), en yaygin uygulama sekli, tüm dallari ilgilenilen frekans bandinin merkezinde çeyrek dalga boyunda yapilan çalismalar olmustur. Kan sekerinin dogru ve hassas bir sekilde sürekli takibi, teshis ve tedavi amaçli hem hastanelerdeki hem de evdeki hastalar için kritik öneme sahiptir. Önerilen yöntemlerin basarimi genel olarak dogruluk, hassasiyet, boyut ve maliyet gibi ölçütler ile degerlendirilebilmektedir. Non-invaziv kan sekeri ölçüm sistemlerinde en kritik bilesen kandaki seker seviyesini tespit etmeye yarayan sensör bilesenidir. No-ninvaziv sensörlerin çalisma prensibi vücudun ölçüm alinacak kisminin sensör ile elektromanyetik olarak etkilesimine dayanmaktadir. Bu yöntem çok hassas bir ölçüm gerektirmekte ve çevresel etkiler ile gürültü en önemli parametreler olarak ortaya çikmaktadir. incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulusun özet kisminda "Ölçümün güvenilirligini arttirirken, herhangi bir kan çekmeden, mikrodalga kullanarak kan sekerini ölçmek için bir aparat saglanmistir. Mevcut bulusa göre kan sekerini ölçmek için aparat, kullanicinin ölçüm kismina temas edecek sekilde konfigüre edilmis bir ölçüm yüzeyine sahip ana gövdeye ve ölçüm yüzeyi üzerinde açikta kalan temas elemani, prob kismina sahiptir" bilgileri yer almaktadir. Söz konusu dokümanda bir prob yardimiyla mikrodalga bazli non-invaziv kan sekeri ölçüm aparati açiklanmis olup, prob sayesinde çevre gürültüsü düsürülmüstür. Fakar ortamdaki nem ve sicaklik sistemin hassasiyet incelenmistir. Söz konusu bulusun özet kisminda "Bulus, bir insan veya hayvan kan akisinin bir bileseninin konsantrasyonunun invazif olmayan bir sekilde izlenmesi için bir cihaz olup bir ayarlanabilir mikrodalga frekansinda bir alternatif akimin saglanmasi için tahrik devresi içermektedir. Cihaz, insan veya hayvan vücudunun yakinina yerlestirilmek üzere uyarlanmis bir sensöre sahiptir. Sensör, alternatif akimi almak üzere tahrik devresine elektriksel olarak bagli olup söz konusu gövdeye mikrodalga enerjisi yansitmak üzere uyarlanmistir. Algilayici tarafindan iletilen ve/veya yansitilan sinyali algilamak için algilayici devresi saglanmis olup algilanan sinyal özellikleri, adi geçen kan bileseninin konsantrasyonuna baglidir" bilgileri açiklanmistir. Söz konusu bulus 1-6 GHz bandinda çalisan bir düzlemde dalga kilavuzu (CPW-coplanar waveguide) üzerindeki halka rezonator yardimiyla non-invaziv sensor kullanan cihazdir. Söz konusu sistemde kullanilan bandin çok genis olmasi, lisans gerektirmesi ve çevresel faktörlerin dikkate alinmamasi hassasiyet sorununu ortaya çikarmistir. incelenmistir. Basvuruya konu edilen bulus "Sivilarin dielektrik geçirgenliginin invazif olmayan ölçümleri için bir sensör düzenlemesi olup sinyal ayiriciya baglanan bir referans yolu içeren bir sinyal ayirici, referans sivi içeren bir referans sivi kabi ve bir ölçüm yoluna sahip referans sensörü içermektedir. Bir islemci, referans sivilar kullanilarak referans ölçümlerinde elde edilen bir veya daha fazla referans sinyaline kiyasla sensör sinyalinin genliginde ve/veya fazindaki degisikligi belirler ve ölçüm sivisinin dielektrik geçirgenligini, genlik ve/veya fazdaki belirlenen degisiklikten saglar. Referans sensörü ve ölçüm sensörünün her biri iki veya daha fazla birlestirilmis mikro serit hatti içermektedir." bilgileri yer almaktadir. Söz konusu bulus, akiskanlarin dielektrik sabitinin non-invaziv ölçümüne dayanmaktadir. Referans ve ölçüm sensörlerinin iki veya daha fazla mikro serit kublaj hattina sahip olmasi yapinin boyutunu arttirmakta dolayisi ile çevresel etkileri arttirmaktadir. Bu durum ölçüm sirasinda daha çok kalibrasyon gerektirmektedir. incelenmistir. Söz konusu patent dokümani "Bir substrat, birinci metal katman, ikinci metal katman ve kan glikoz algilama ünitesini içeren sistemi açiklamaktadir. Birinci metal katman, substratin bir yüzeyinde olusturulur ve bunun içinde bir mikro serit anten bulunur, ikinci metal katman, substratin diger yüzeyinde olusturulur ve kan sekeri algilama ünitesi, birinci metal katmana ve ikinci metal katmana elektriksel olarak baglidir. Mevcut bulusta, non-invaziv kan sekeri sensörü, herhangi bir vücut istilasi kullanmadan, invazif olmayan kan sekeri sensörünü insan vücudunun yanina yerlestirmek suretiyle kan sekerinin sayisal bir degerini ölçmek için kullanilabilir" seklinde açiklanmistir. Bulus, pratik kullanim açisindan pek gerçekçi olmayan dogruluk ve hassaslik degerlerine dayanmaktadir. Ayrica daha önce açiklanan çözümlere göre çok daha yüksek miktarda çevresel etkiye maruz kalmaktadir. Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun amaci: Bulusun en önemli amaci, ana iletim hatti olarak dal hatli birlestirici (BLC) ve algilama alani olarak parçali halka rezonatörleri (SRR'Ier) tarafindan saglanan yeni bir algilama teknigi ile mikroserit teknolojisi bazli sensör gelistirerek çevresel etkileri ve gürültü seviyesini minimize edip yüksek hassasiyet ve dogruluk saglamaktir. Söz konusu bulus, dal hatli birlestirici (BLC) ile parçali halka rezönatörün (SRR) beraber kullanimi ve ölçüm alinacak parmak ile sensor arasinda cam tabaka kullanilmasi sistemine dayanmaktadir. SRR 'ler, BLC 'nin bos alaninda bulunmakta ve iki ince mikroserit hat ile BLC'nin seri kollarina seri olarak baglanmaktadir. Mevcut sensörlerde, iletim hatlari ile algilama alanlari dogrudan bagli degildir. Gelistirilen sensörde, algilama alani SRR dogrudan BLC'ye baglanmakta ve bu nedenle, mevcut sensörlerdeki kaçak alanlarinin etkisi önerilen teknikle azaltilmaktadir. Ek olarak, BLC'nin dogrudan ve birlestirilmis kollari, önerilen sensöre farksal (differential form) formda simetrik iki çikis hatti saglamaktadir. Bu simetrik çikislar parmak pozisyonunu kolayca dengelemeyi saglamaktadir. Söz konusu teknik, SRR üzerindeki glikoz konsantrasyonu nedeniyle BLC'nin birlestirilmis kolundaki iletim hattindaki frekansin düsürülmesi sistemine dayanmaktadir. Iletim sifirlarinin degisimine bakilarak dielektrik katsayisi (geçirgenlik-dielectric permittivity) degisimi ölçülmektedir. Söz konusu bulus, çikislarda parmak pozisyonu BLC sensörünün iletim sifirlari degerlerine göre ayarlanabilir yapida gelistirilmistir. Kullanicinin parmagi ile sensör arasinda cam ara yüz kullanilarak, parmak ve sensör arasindaki herhangi bir elektrik temasinin önüne geçilmistir. Teknigin bilinen durumunda açiklanan sensörler, iki adet algilama alanina (sensing part) sahip sistemlerdir. Bu durum büyük dönüstürücü yapisina sahip sensör sistem yapilanmasina neden olmaktadir. Buna karsilik, gelistirilen sensörde bir adet algilama alani bulunmaktadir. Bu nedenle, mevcut sensörlere kiyasla daha küçük boyutta üretilebilmektedir. Ayrica, BLC 'nin bos alani üzerine kapasitif ve endüktif elemanlar eklenebilmesi boyutun daha da küçülmesine neden olabilmektedir. Söz konusu bulusta kullanilan mikroserit teknolojisi bazli sensör tasarimi, çevresel etkiler ile gürültü seviyesini minimize ederek yüksek hassasiyet ve dogruluk saglamaktadir. Sistem ölçüm sürecindeki hata oranlarini, sonuç almadaki süreyi ve sensör boyutlarinin küçülmesini saglayan yapida gelistirilmistir. Söz konusu bulus, özellikle kan sekeri basta olmak üzere, malzemelerin dielektrik katsayilarini non-invaziv olarak tespit etmesi, teknigin bilinen durumunda açiklanan sensörelere göre yüksek hassasiyet saglamasi, gürültü ve ortam kaynakli etkileri minimize etmesi, benzer sensörlere göre daha küçük yapiya sahip olmasi, ölçüm sürecinde parmak pozisyonlama problemlerini ortadan kaldirmasi, düsük maliyetli ve yatirim gerektirmemesi ile teknigin bilinen durumuna üstünlük saglamaktadir. Sekillerin açiklamasi: SEKIL -1; Sensör unsurlarinin patlatilmis görüntüsü SEKIL -2; Sensör unsurlarinin ayri ayri gösterimi Referans numaralari: 110. Iletim hatti 111. Giris Portu 112. Çikis portu 113. Çikis portu 114. Izole port 210. Mikroserit hat 300. Cam tabaka Bulusun açiklamasi: Bulus konusu mikroserit teknolojisiyle yüksek hassasiyetli non-invaziv kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi, çevresel etkileri ve gürültü seviyesini minimize edip yüksek hassasiyet ve dogruluk saglayan, dal hatli birlestirici (BLC) (100), parçali halka rezönatörü (SRR) (200) ve ölçüm alinacak parmak ile sensör arasinda kullanilan cam tabaka (300) kisimlarindan meydana gelmektedir. Söz konusu bulus, kandaki dielektrik katsayisini ölçmek üzere dal hatli birlestirici (BLC) ( beraber kullanimi ve ölçüm alinacak parmak ile sensor arasinda cam tabaka (300) kullanilmasi sistemine dayanmaktadir. Sekil 1'de gösterildigi üzere SRR ( bos alaninda konumlandirilmakta ve iki ince mikroserit hat ( baglanmaktadir. Bu sayede kaçak alanlarinin (fringing field) etkisini azaltarak daha yüksek dogruluk ve hassasiyet saglamaktadir. Söz konusu bulusta kan ölçüm sistemi BLC 'nin (100) birlestirilmis kolundaki iletim hattinda olusan (110) frekansin degisimine dayanmaktadir. Iletim sifirlarinin degisimine bakilarak dielektrik katsayisi (geçirgenlik-dielectric permittivity) degisimi ölçülmektedir. Ek olarak, BLC'nin (100) iletim hatlari (110), önerilen sensöre çikis için farksal (differential form) formda simetrik iki çikis hat (112,113) saglamaktadir. Bu simetrik çikislar (112,113) parmak pozisyonunu kolayca dengelemektedir. Söz konusu sistemde, iki çikisin (112,113) iletim sifirlari ayni degerlere sahip olmalidir, böylece iki çikisi (112,113) ayni anda gözlemleyerek parmagin dogru pozisyonu ayarlanabilmektedir. Kullanicinin parmagi ile sensör arasinda cam tabaka (300) kullanilarak, parmak ve sensör arasindaki herhangi bir elektrik temasinin önüne geçilmektedir. Ayrica, cam tabakanin (300) dielektrik geçirgenligi degistirilerek BLCinin (100) çalismasi simüle edilebilmektedir. Söz konusu bulus, mikroserit teknolojisi ile yüksek hassasiyetli non-invaziv kan sekeri ölçüm sensörünün algilama alani SRR ( iki çikisina simetrik olarak yüklenebilmesi için seri olarak baglanmaktadir. BLC'nin (100) bos alaninda SRR'Ierin ( üzerindeki endüktans ve kapasitans etkileri saglamakta, indüktif ve kapasitif etkiyi arttirmak için, faz hizi ve dalgaboyu düsürülmektedir. Bu durum çalisma frekansinda ve dolayisiyla sensör boyutunda küçülmeye yol açmaktadir. Söz konusu bulus mikroserit teknolojisi ile yüksek hassasiyetli non-invaziv kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi, kan sekerini yüksek hassasiyet ve dogruluk ile ölçmek için dielektrik katsayisi algilamak üzere 2 ayri sensör sistemini kullanmaktadir. Söz konusu olmak üzere 4 adet porta sahip olup birbirlerine iletim hatlari (110) ile baglanmaktadir. BLC ( ise; sisteme seri olarak mikroserit hatlar (210) ile baglanmaktadir. Söz konusu ölçümün yapildigi cam tabaka ( kaplayacak sekilde üzerine konumlandirilmaktadir. TR TR TR TR
Claims (7)
1. Dielektrik katsayisinin non-invaiz olarak tespit edilmesini saglayan, mikroserit teknolojisi ile non-invaziv kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup, özelligi; o Birlestirilmis kolundaki iletim hattinda olusan (110) frekansin degisimine dayanan, iletim sifirlarinin degisimine bakilarak dielektrik katsayisi degisimi ölçen, en az bir porta sahip birbirlerine iletim hatlari (110) ile baglanan, iletim hatlariyla (1 10), çikis için farksal formda simetrik iki çikis hat ( sensörü, - Iki ince mikroserit hat (, BLC 'nin (100) iki çikisina simetrik olarak yüklenebilmesi için seri olarak baglanan, BLC'nin (110) üzerindeki bosluga konumlandirilarak sensör boyutunun küçülmesini saglayan SRR (200), o SRR'I (200) kaplayacak sekilde üzerine konumlandirilan, ölçümün yapilmasi için parmagin konumlandirildigi, parmak ile sensör arasindaki elektrik temasini engelleyen cam tabaka (300) içermesidir. .
Istem 1'e uygun kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup, özelligi; BLC (100) üzere 4 adet porta sahip olmasidir. .
Istem 1”e uygun kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup, özelligi; iki ince mikroserit hat ( seri olarak baglanmasiyla kaçak alanlarinin etkisini azaltarak hassasiyet artisi saglayan SRR (200) içermesidir. .
Istem 1'e uygun kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup, özelligi; parmak pozisyonunun dengelemesi için iletim sifirlarinin ayni degerlere sahip olmasiyla gözlemlenerek parmagin dogru pozisyonunu ayarlanmasini saglayan simetrik çikislari (112,113) içermesidir. .
Istem 1'e uygun kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup, özelligi; dielektrik geçirgenligi degistirilerek BLC'nin (100) çalismasini simüle eden cam tabaka (300) içermesidir.
6. Istem 1'e uygun kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup. özelligi; dogrudan BLC'ye (100) baglanmasiyla sensörlerdeki kaçak alanlarinin etkisinin azaltilmasini saglayan SRR'yi (200) içermesidir.
7. Istem 1”e uygun kan sekeri ölçüm sensörü ve sistemi olup, özelligi; BLC'nin ( üzerindeki endüktans ve kapasitans etkileri saglayan, indüktif ve kapasitif etkiyi arttirmak için, faz hizi ve dalgaboyunu düsüren SRR (200) içermesidir.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/TR2022/050991 WO2023048681A1 (en) | 2021-09-24 | 2022-09-15 | High precision noninvasive blood glucose measurement sensor and system with microstrip technology |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR2021014976A1 true TR2021014976A1 (tr) | 2023-04-24 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kiani et al. | Dual-frequency microwave resonant sensor to detect noninvasive glucose-level changes through the fingertip | |
Jang et al. | Non-invasive fluidic glucose detection based on dual microwave complementary split ring resonators with a switching circuit for environmental effect elimination | |
EP3432793B1 (en) | System for non-invasive monitoring of blood conditions | |
RU2745294C2 (ru) | Способ и устройство для измерения концентрации целевых веществ в крови | |
US11229383B2 (en) | Methods and systems for non-invasive measurement of blood glucose concentration by transmission of millimeter waves through human skin | |
CN111432724A (zh) | 使用自适应射频电路和天线设计监测包含葡萄糖在内的血液的新型非侵入性生物、化学标志物和示踪剂监测装置 | |
US20120150000A1 (en) | Non-Invasive Monitoring Device | |
US20050101846A1 (en) | Method and system for non-invasive determination of blood-related parameters | |
CN106461585A (zh) | 传感器 | |
CA2661960A1 (en) | Noninvasive measurements of chemical substances | |
KR20050119992A (ko) | 밀리미터파를 이용한 무혈혈당측정장치 및 방법 | |
Omer et al. | Portable radar-driven microwave sensor for intermittent glucose levels monitoring | |
Losoya-Leal et al. | State of the art and new perspectives in non-invasive glucose sensors | |
CN109330592A (zh) | 基于超宽带微波s11参数的血糖浓度检测方法 | |
Singh et al. | A planar microwave sensor for noninvasive detection of glucose concentration using regression analysis | |
Mohammadi et al. | Dual Frequency Microwave Resonator for Non-invasive detection of Aqueous Glucose | |
KR101132634B1 (ko) | 인체 삽입형 혈당 센서 및 이를 이용한 실시간 혈당 측정 장치 | |
TR2021014976A1 (tr) | Mikroşerit teknolojisi ile yüksek hassasiyetli noninvaziv kan şekeri ölçüm sensörü ve sistemi. | |
Marzouk et al. | A new rectangular dielectric resonator sensor for glucose measurement: Design, modeling, and experimental validation | |
WO2023048681A1 (en) | High precision noninvasive blood glucose measurement sensor and system with microstrip technology | |
Yaakoubi et al. | Broadband blood glucose monitoring using waveguides from RF to millimeter wave frequencies | |
CN103919561A (zh) | 基于金属纳米颗粒增强的压扁型光纤atr葡萄糖传感器 | |
Singh et al. | A Defected Ground Comb Shape Microwave Sensor for Non Invasive Measurement of Blood Glucose | |
KR20140017243A (ko) | 전자기파와 캐비티 공진을 이용한 유전체 공진기, 이를 이용한 혈당 측정 장치 및 방법 | |
Nagae et al. | Proposal of three-port dielectric waveguide probes for human blood glucose monitoring |