TW201424690A - 非侵入式葡萄糖監測裝置 - Google Patents
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Abstract
一種非侵入式葡萄糖監測裝置,包括:第一光源,發射出至少一第一光線;第一分光器,具有聚焦功能;光偵測器組,量測由眼球所反射、再藉由第一分光器傳送到光偵測器組的第一光線的旋光資訊及吸收能量資訊,由光源發射出的光線藉由第一分光器與眼球傳送到光偵測器組而形成光路;處理單元,接收並處理旋光資訊及吸收能量資訊,以獲得葡萄糖資訊;眼睛定位裝置,包括第二分光器及攝影機。第二分光器設置於第一分光器與眼球之間的光路上。攝影機接收由第二分光器所傳送的影像資訊。
Description
本揭露是有關於一種葡萄糖監測裝置,且特別是有關於一種非侵入式葡萄糖監測裝置。
糖尿病是一種因體內胰島素絕對或者相對不足、分泌時間不正常、胰島素作用體發生障礙或抗性等因素所造成所導致的臨床綜合症。假如糖尿病沒有得到良好的控制,會引起一些急性併發症,如低血糖症、酮症酸中毒、非酮高滲性昏迷。嚴重的長期併發症包括心血管疾病、慢性腎衰竭、視網膜病變、神經病變及微血管病變等。
對於糖尿病患而言,時常監測血糖非常重要。管理糖尿病的首要目標就是維持正常的血糖值,如果患者平日能夠很留心血糖的控制,將可有效預防上述併發症的產生。
目前,糖尿病患最常使用血糖機來進行血糖監測。然而,使用血糖機量測血糖濃度值前,必須先進行採血的步驟。指尖採血為侵入式(破壞性)的取樣方式,其過程複雜且會造成疼痛,這也是影響糖尿
病患無法自我定時監測血糖的最重要因素。
因此,非侵入式的血糖檢測方式成為血糖檢測的主要發展趨勢。目前的非侵入式葡萄糖計是利用單一方法來進行量測,如聲學、光學及電學。但都以量測人體皮膚血糖為主。然而,皮膚的構造可分為表皮、真皮、皮下組織,且皮膚中各種不同的組織、血管及水分會產生多種散射光和吸收光,因而影響訊號的量測,進而影響到血糖值的判斷。
本揭露提供一種非侵入式葡萄糖監測裝置,其可準確地量測出血糖資訊。
本揭露提出一種非侵入式葡萄糖監測裝置,包括至少一第一光源、第一分光器、第二分光器、光偵測器組、處理單元及眼睛定位裝置。第一光源發射出至少一第一光線。第一分光器具有聚焦功能,使由第一光源發射出的第一光線藉由第一分光器而入射且聚焦到眼球中。光偵測器組量測由眼球所反射、再藉由第一分光器傳送到光偵測器組的第一光線的旋光資訊及吸收能量資訊,由光源發射出的光線藉由第一分光器與眼球傳送到光偵測器組而形成光路。處理單元接收並處理旋光資訊及吸收能量資訊,以獲得葡萄糖資訊。眼睛定位裝置包括第二分光器及攝影機。第二分光器設置於第一分光器與眼球之間的光路上。攝影機,接收由第二分光器所傳送的影像資訊。
基於上述,由於本揭露所提出之非侵入式葡萄糖監測裝置中
具有眼睛定位裝置,藉此可避免因光線未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差,因而使得非侵入式葡萄糖監測裝置可獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度。
為讓本揭露之上述和其他目的和特徵能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
100、300、400、500‧‧‧非侵入式葡萄糖監測裝置
102、142‧‧‧光源
104、130、138、146、404‧‧‧分光器
106、306、406、506、606、1206‧‧‧光偵測器組
108‧‧‧處理單元
110、110a、100b、110c、110d、110e、110f、110g、110h、110i、110j、144‧‧‧光線
112、312、412、416、612、616‧‧‧旋光量測裝置
112a‧‧‧偏振片
112b‧‧‧感光元件
113、115‧‧‧擋光板
113a、115a‧‧‧孔洞
114、314、414、418、614、618‧‧‧能量量測裝置
116‧‧‧光資訊分析單元
118‧‧‧警示器
124‧‧‧連接元件
126‧‧‧護套
128‧‧‧參考元件
132、134‧‧‧快門
136‧‧‧眼睛定位裝置
140‧‧‧攝影機
148‧‧‧透鏡系統
150‧‧‧視線
200‧‧‧眼球
202‧‧‧前房
204‧‧‧前房液
404‧‧‧分光器
408、508、1208‧‧‧第一光偵測器
410、510、1210‧‧‧第二光偵測器
600、700、800、900、1000、1100、1200‧‧‧可攜式行動裝置
601‧‧‧出光口
602‧‧‧裝置本體
604、904、1004、1204、1304‧‧‧光學套件
608‧‧‧鏡片組
614a、614b、614c、614d‧‧‧感測區域
1006‧‧‧鏡頭
S90、S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114、S116、S202、S204、S206、S208、S210、S212、S214、S216、S218‧‧‧步驟
圖1A所繪示為本揭露之第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
圖1B所繪示為圖1A中之旋光量測裝置的示意圖。
圖2所繪示為本揭露之第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
圖3所繪示為本揭露之第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
圖4所繪示為本揭露之第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
圖5所繪示為本揭露之第五實施例的非侵入式葡萄糖監測方法的流程圖。
圖6所繪示為本揭露之第六實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖7所繪示為本揭露之第七實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖8所繪示為本揭露之第八實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖9所繪示為本揭露之第九實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖10所繪示為本揭露之第十實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖11所繪示為本揭露之第十一實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖12所繪示為本揭露之第十二實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖13所繪示為本揭露之第十三實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
圖14所繪示為本揭露之第十四實施例的生化分子的分析方法的示意圖。
本揭露的目的是提供一種非侵入式葡萄糖監測裝置,可準確地量測出量測對象的葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)與血糖資訊(血糖濃度)具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖
監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出血糖資訊(如,血糖值)。
本揭露的另一目的是提供一種非侵入式葡萄糖監測方法,可連續地且即時地獲得量測對象的血糖值。
圖1A所繪示為本揭露之第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。圖1B所繪示為圖1A中之旋光量測裝置的示意圖。
請參照圖1A,非侵入式葡萄糖監測裝置100,包括光源102、分光器104、光偵測器組106及處理單元108。非侵入式葡萄糖監測裝置100例如是對眼球200之前房202的前房液(aqueous humor)204中的葡萄糖進行檢測。
光源102發射出光線110。光源102例如是發光二極體(LED)或雷射二極體等光源。光源102的波長例如是葡萄糖可吸收波長,亦即只要是可被眼球200中的葡萄糖所吸收的波長即可,如紅外光中的波長。光源102所發射出的光線110中包括線性偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光或部分偏振光。此外,光源102例如是具有控制光線110的發射頻率的功能,有助於光偵測器106組藉由發射頻率確定所要量測的光線為何者。另外,光源102例如是具有控制光線110的強度的功能,可確保進入眼球200之光線能量不會造成傷害。此外,光源102例如是具有控制光線110的開啟時間長度、控制光線110的關閉時間長度的功能或其組合,一方面提供葡萄糖偵測的時間,另一方面確保進入眼球200之光線能量不會造成傷害。在此實施例中,雖然是以單一光源102發射出單一光線110為例進行說明,但是本揭露並不以此為限。在另一
實施例中,光源102的種類與光線110的種類亦可為二種以上。
分光器104具有聚焦功能,使由光源102發射出的光線110藉由分光器104而入射且聚焦到眼球200中。分光器104例如是將光線110聚焦到眼球200的前房202,且光線110經眼球200所反射的光包括來自前房液204的反射光。分光器104例如是光學膜片、透鏡、光柵或繞射光學元件或上述任意元件之組合。
光偵測器組106量測由眼球200所反射、再藉由分光器104傳送到光偵測器組106的光線110的旋光資訊及吸收能量資訊。在此實施例中,光偵測器組106包括旋光量測裝置112及能量量測裝置114。其中,旋光量測裝置112用以量測由眼球200所反射、再藉由分光器104反射的光線110的旋光資訊,而能量量測裝置114用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110的吸收能量資訊。
在另一實施例中,可將旋光量測裝置112及能量量測裝置114互換,亦即利用旋光量測裝置112量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110的旋光資訊,且利用能量量測裝置114量測由眼球200所反射、再藉由分光器104反射的光線110的吸收能量資訊。
請參照圖1B,旋光量測裝置112包括偏振片112a與感光元件112b,其中光線會先通過偏振片112a,再傳送到感光元件112b。旋光量測裝置112例如是主動式旋光量測裝置或被動式旋光量測裝置,其中主動式旋光量測裝置的量測角度可變動,而被動式旋光量測裝置的量測角度固定。主動式旋光量測裝置例如是檢偏器,檢偏器可直接
計算出旋光資訊。被動式旋光角度量測裝置是藉由感光元件112b量測穿過偏振片112a的光線110的能量而計算出旋光角度資訊。能量量測裝置114例如是感光元件,如電荷耦合元件、互補金屬氧化半導體感測器或光二極體。
此外,請同時參照圖1A及圖1B,非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括具有擋光板113與擋光板115中的至少一者。擋光板113具有孔洞113a,且經裝配以使得光線110先通過擋光板113的孔洞113a,再傳送到感光元件112b。擋光板113例如是設置於偏振片112a與感光元件112b之間,但並不用以限制本揭露。在另一實施例中,擋光板113更可經裝配以使得光線110先通過偏振片112a,再通過擋光板113的孔洞113a。另外,擋光板115具有孔洞115a,且經裝配以使得光線110先通過擋光板115的孔洞115a,再傳送到能量量測裝置114(如,感光元件)。擋光板113、115分別例如是金屬光罩或石英玻璃光罩。擋光板113、115分別可防止雜光進入旋光量測裝置112與能量量測裝置114,所以能降低雜光的干擾,進而提升訊號/雜訊比(S/N ratio)。需注意的是,在下文中的各個實施例均可藉由擋光板來降低雜光對旋光量測裝置與能量量測裝置之量測結果的影響,然而為了簡化說明,在另一實施例中則省略擋光板的說明。
請繼續參照圖1A,處理單元108例如是與光偵測器組106的旋光量測裝置112及能量量測裝置114進行耦接,來接收並處理旋光資訊及吸收能量資訊,以獲得由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組106的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化,且對
旋光變化及吸收能量變化進行分析,以獲得生化分子的生化分子資訊,生化分子至少包括葡萄糖,且處理單元藉由生化分子資訊獲得葡萄糖資訊。生化分子例如是膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗壞血酸或其組合。此外,在生化分子中可能會包括干擾分子,干擾分子例如是量測標的(如,葡萄糖)以外的分子,如膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素或抗壞血酸。其中,抗壞血酸、乳酸等會對旋光資訊產生干擾,而水等會對吸收能量資訊產生干擾。在藉由處理單元108獲得葡萄糖資訊的過程中,處理單元108可對干擾分子所造成的干擾進行排除。處理單元108亦可從控制光源變化、光機元件空間偏移或其組合,統計分析旋光資訊及吸收能量資訊,以獲得葡萄糖資訊,光源變化包括光發射頻率的變化、光能量強度的變化及、光開啟時間長度的變化、光關閉時間長度的變化或其組合。由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出血糖資訊(如,血糖值)。處理單元108例如是類比數位電路整合模組,其中類比數位電路整合模組包括微處理器、放大器及類比數位轉換器。類比數位電路整合模組更可包括無線傳輸裝置。
在此實施例中,處理單元108例如是與光源102進行耦接,以控制光源102所發射出之光線110的光學特性。
非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括光資訊分析單元116,用以在光線110入射到眼球200中之前,偵測來自分光
器104的光線110的光資訊,且可將光線110的光資訊選擇性地傳送到處理單元108或警示器118,以對光線110的光學特性進行回饋控制。光資訊分析單元116包括光功率計及光感測器中的至少一者,光功率計所偵測的光資訊為能量資訊,光感測器所偵測的光資訊為能量資訊及位置資訊中的至少一者。光線110的光學特性例如是射出能量及/或光線位置。
當光源102所發射出之光線110的射出能量過高時,光線110會對眼球200造成傷害。因此,當處理單元108接收到光線110的射出能量過高的能量資訊時,處理單元108會降低光源102所發射出之光線110的射出能量。另一方面,當警示器118接收到光線110的射出能量過高的能量資訊時,警示器118會發出光或聲音等警示訊號,以告知使者者光源102所發射出之光線110的射出能量過高,需對光線110的射出能量進行調整。因此,光資訊分析單元116可防止因光線110的射出能量過高而對眼球200造成傷害的情況。
此外,當光源102所發射出之光線110的光線位置發生偏移時,會降低葡萄糖量測的準確度。因此,當處理單元108接收到光線110的光線位置產生偏移的位置資訊時,處理單元108會調整光源102所發射出之光線110的光線位置。另一方面,當警示器118接收到光線110的光線位置產生偏移的位置資訊時,警示器118會發出光或聲音等警示訊號,以告知使者者光源102所發射出之光線110的光線位置產生偏移,需對光線110的光線位置進行調整。因此,光資訊分析單元116可防止因光線110的光線位置產生偏移,進而可提升葡
萄糖量測的準確度。
在此實施例中,是以將光資訊分析單元116偵測到的能量資訊同時傳送到處理單元108與警示器118為例進行說明,然而只要將能量資訊傳送到處理單元108與警示器118的其中一者即可進行回饋控制的操作。光資訊分析單元116例如是分別耦接至處理單元108及警示器118,但光資訊分析單元116、處理單元108及警示器118的耦接方式並不以此為限。
在另一實施例中,光源102例如是耦接至或光源控制單元(未繪示),此時光資訊分析單元116會將光線110的能量資訊傳送到光源控制單元,以對光源102進行回饋控制。
此外,在此實施例中,是以在光線110入射到眼球200中之前,利用光資訊分析單元116偵測由分光器104所反射的光線110為例進行說明。
非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括參考元件128。參考元件128接收來自分光器104的光線110,且由參考元件128反射的光線110藉由分光器104傳送到光偵測器組106,其中由光源102發射出的光線110藉由分光器104與眼球200傳送到光偵測器組106而形成第一光路,且由光源102發射出的110光線藉由分光器104與參考元件128傳送到光偵測器組106而形成第二光路。藉此,可檢測出環境對光線110的影響,例如系統內外溫度的變化及電路本身的雜訊干擾等對於吸收能量強度與旋光強度所造成的影響,以利於進行內部校正。
參考元件128可為參考片或參考溶液。參考元件128例如是吸光材料、反射光材料或溶液。舉例來說,參考元件128例如是蒸鍍片、吸光片或葡萄糖標準濃度溶液等...。
在第二光路上藉由參考元件128反射的光線110具有特徵強度。在實際進行量測時,光偵測器組106自第二光路獲得由參考元件128反射的光線110的參考強度。處理單元108可自第一光路得到由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組106的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化,且藉由比較特徵強度與參考強度,而排除環境影響所造成的光強度變化,而獲得生化分子的生化分子資訊,生化分子至少包括葡萄糖,且處理單元108藉由生化分子資訊獲得葡萄糖資訊,由於葡萄糖資訊與血糖資訊具有對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出血糖資訊。由於可藉由參考元件128所提供的特徵強度與參考強度來排除環境影響所造成的光強度變化(如吸收能量強度變化與旋光強度變化),因此可進行內部校正,以獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度,且亦可校正光機系統。此外,在建立存在個體差異的使用者的個人參數時,能以第一次扎血之數據,藉由與參考元件128的關係,日後得以不用扎針分析出血糖。
非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括分光器130。分光器130將來自分光器104的光線110分別傳送至參考元件128與光資訊分析單元116。在此實施例中,經參考元件128反射的光
線110會藉由分光器130傳送至分光器104,再藉由分光器104傳送至光偵測器組106,但並不用以限制本揭露。於此技術領域具有通常知識者可依據需求調整參考元件128與分光器130的相對位置。此外,在此實施例中,雖然參考元件128與光資訊分析單元116位於分光器130的不同側,但並不用以限制本揭露。在另一實施例,參考元件128與光資訊分析單元116亦可位於分光器130的同一側。此外,亦可將圖1A的參考元件128與光資訊分析單元116的位置互換。
非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括快門132與快門134中的至少一者。快門132設置於分光器104與眼球200之間的第一光路上。快門134設置於分光器104與參考元件128之間的第二光路上。在對眼球200進行量測之前,可先關閉快門132。直到經由光資訊分析單元116確定光源102所發出的光線110的射出能量不會對而對眼球200造成傷害時,再打開快門132。此外,光偵測器組106自第二光路獲得由參考元件128反射的光線110的參考強度之前,可先打開快門134。直到光偵測器組106獲得上述參考強度之後,再關閉快門134。
基於上述可知,藉由參考元件128可排除環境影響所造成的光強度變化(如吸收能量強度變化與旋光強度變化),因此非侵入式葡萄糖監測裝置100可進行內部校正,以獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度。
非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括眼睛定位裝置136。眼睛定位裝置136包括分光器138及攝影機140。
分光器138設置於分光器104與眼球200之間的第一光路上。分光器138例如是依波長控制穿透與反射比例的分光器。
攝影機140接收由分光器138所傳送的影像資訊。攝影機140可耦接至處理單元108。攝影機140例如是微型攝影機(microcamera)。當攝影機140可接收到由光源102發射出的光線110時,影像資訊可為光線110照射到眼球200的位置。藉由此影像資訊可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。此外,攝影機140亦可用於進行使用者的身份比對,例如攝影機140可用以辨識眼睛的虹膜,藉此除了可加強個資安全性外,對於遠端醫療及遠距照護的資料處理上將更為便利。
眼睛定位裝置136更可選擇性地包括光源142。光源142發射出光線144,光線144藉由分光器138而入射眼球200中,且由眼球200反射的光線144再藉由分光器138傳送到攝影機140。光源142例如是可見光源或不可見光源。當光源142為可見光源時,亦可使用光源142作為簡易的眼睛瞄準用定位裝置,用以使眼睛的視線150對準眼睛瞄準用定位裝置而進行對位,以決定眼球量測位置。光源142例如是發光二極體或雷射二極體或有機發光二極體。在另一實施例中,當光源142為不可見光源時,非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括其他眼睛瞄準用定位裝置,例如標誌或浮雕圖案等。
眼睛定位裝置136更可選擇性地包括分光器146。光源142發射出的光線144藉由分光器146傳送到分光器138,但並不用以限制本揭露。於此技術領域具有通常知識者可依據需求選擇光源142發
射出的光線144傳送到分光器138的方式,只要光源142發射出的光線144可傳送到分光器138即可。
當攝影機140可接收到由光源142發射出的光線144時,影像資訊可為光線144照射到眼球200的位置。此時,藉由分光器138傳送到眼球200的光線110與光線144之間具有光路對應關係,此光路對應關係例如是同軸或不同軸。藉由光線144照射到眼球200的位置的影像資訊與光路對應關係可獲得光線110照射到眼球200的位置,因此可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。影像資訊例如是光點形成圖案。
舉例來說,當藉由分光器138傳送到眼球200的該光線110與該光線144為同軸時,光線144照射到眼球200的位置即相當於光線110照射到眼球200的位置,所以由攝影機140所接收到的光線144即可得知光線110照射到眼球200的位置,因此可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。
此外,當藉由分光器138傳送到眼球200的該光線110與該光線144為不同軸時,可利用藉由分光器138傳送到眼球200的光線110與光線144之間已知的光路相對關係(如,夾角),而由攝影機140所接收到的光線144推算出光線110照射到眼球200的位置,因此可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。
在此實施例中,藉由分光器138傳送到眼球200的該光線110與該光線144是以同軸為例進行說明,但是本揭露並不以此為限。於此技術領域具有通常知識者可參照本揭露的內容將藉由分光器138
傳送到眼球200的光線110與光線144設定為不同軸進行量測。
當判斷出光線110落在正確的眼球量測位置時,則可進行葡萄糖監測。此外,當判斷出光線110並非落在正確的眼球量測位置時,可採用主動對位調整方式或被動對位調整方式。
主動對位調整方式可藉由調整眼球200與光線100之間的相對位置,來進行眼球200的對位。舉例來說,可請使用者調整眼球200的位置,或者可調整光線110的光束聚焦位置。此外,眼睛定位裝置136更可選擇性地包括透鏡系統148。透鏡系統148設置於光源102與分光器104之間的第一光路上,可用以動態調整光線110的光束聚焦位置,而對準眼睛量測位置,使得量測訊號精確且穩定的輸出。此外,藉由透鏡系統148可使焦點在光軸上移動掃描,即能對應待測物(如,人眼)的不同深度進行掃描,而能夠主動量測其他區域數值。另外,當判斷出光線110並非落在正確的眼球量測位置時,亦可設定為不量測、不記錄或不採用非落在正確的眼球量測位置上的資訊,直到光線110落在正確的眼球量測位置時,才進行葡萄糖監測。
被動對位調整方式可藉由光線110落在眼球200上的位置與正確的眼球量測位置之間的偏差值,經由後端的運算處理得到正確的葡萄糖資訊。
在此實施例中,光源142是以可見光源為例進行說明,而使得眼睛的視線對準光源142來進行對位及量測,但是本揭露並不以此為限。在另一實施例中,不論光源142為可見光源或不可見光源,眼睛的視線亦可在不對準光源142的情況下進行對位及量測。
基於上述可知,藉由眼睛定位裝置136可避免因光線110未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差,因而使得非侵入式葡萄糖監測裝置100可獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度。
非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括連接元件124。連接元件124的的一端連接於非侵入式葡萄糖監測裝置100的出光口,連接元件124的另一端用以貼靠於眼睛外緣。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置100更可選擇性地包括護套126,設置於連接元件124用以貼靠於該眼睛外緣的一面上。護套126例如是拋棄式護套。
基於第一實施例可知,在非侵入式葡萄糖監測裝置100中,由於可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組106的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。
此外,非侵入式葡萄糖監測裝置100可進行微型化應用,例如是以頭帶式使用或搭配眼鏡使用,進而增進使用的便利性。另外,非侵入式葡萄糖監測裝置100的使用環境並無特殊限制,可於室內或室外使用。
圖2所繪示為本揭露之第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
請同時參照本案的圖1A及圖2,第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100之差異在於:第二實施例的光偵測器組306中的旋光量測裝置312及能量量測裝置314位於分光器104的同一側,而第一實施例的光偵測器組106中的旋光量測裝置112及能量量測裝置114分別位於分光器104的兩側。旋光量測裝置312及能量量測裝置314例如是分別與處理單元108進行耦接,但並不用以限制本揭露。至於第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100相似,故於此不再贅述。
在此實施例中,光偵測器組306例如是用以量測由眼球200所反射、再藉由分光器104反射的光線110。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置312進行旋光資訊的量測,再進入到能量量測裝置314中進行吸收能量資訊的量測。在另一實施例中,光偵測器組306亦可用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110。
在另一實施例中,非侵入式葡萄糖監測裝置300更可包括另一組旋光量測裝置312及能量量測裝置314,而同時具有兩組旋光量測裝置312及能量量測裝置314,以分別量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110的旋光資訊與吸收能量資訊,並量測由眼球200所反射、再藉由分光器104反射的光線110的旋光資訊與吸收能量資訊。
同樣地,由於第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300
可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組306的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置300可微型化,所以在使用上相當便利,且可於室內或室外使用。
圖3所繪示為本揭露之第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
請同時參照本案的圖1A及圖3,第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100之差異在於:第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400更包括分光器404,且光偵測器組406包括第一光偵測器408及第二光偵測器410。至於第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100相似,故於此不再贅述。
分光器404將由眼球200所反射、再藉由分光器104傳送的光線110傳送到光偵測器組406。分光器404例如是光學膜片、透鏡、光柵或繞射光學元件或上述任意元件之組合。
第一光偵測器408用以量測由分光器404所反射的光線110,且第二光偵測器410用以量測穿過分光器404的光線110。第一
光偵測器408包括旋光量測裝置412及能量量測裝置414,且第二光偵測器410包括旋光量測裝置416及能量量測裝置418。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置412(或416)進行旋光資訊的量測,再進入到能量量測裝置414(或418)中進行吸收能量資訊的量測。其中,旋光量測裝置412、416的組成裝置與第一實施例之旋光量測裝置112的組成裝置相似,且能量量測裝置414、418的組成裝置與第一實施例之能量量測裝置114的組成裝置相似,故於此不再贅述。當非侵入式葡萄糖監測裝置400中的第一光偵測器408及第二光偵測器410均可同時量測旋光資訊及吸收能量資訊時,可藉由同時交叉比對所得到的兩組旋光資訊及吸收能量資訊,而對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組406的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。旋光量測裝置412、416與能量量測裝置414、418例如是分別與處理單元108進行耦接,但並不用以限制本揭露。
值得注意的是,當旋光量測裝置412、416均為被動式旋光量測裝置且均包括偏振片時,旋光量測裝置412、416中的偏振片例如是水平偏振片與垂直偏振片中的一者與另一者,或為兩種已知角度的偏振片。若搭配兩組已知旋光角度的偏振片,其量測方式之一為比較兩組能量差異,因能量差異可得知其旋光變化位於某個特定葡萄糖濃
度範圍,以提高偵測的精準度。另一方法為藉由兩組已知旋光角度的偏振片,可分別因吸收能量變化判斷出偏移分量,進而計算出旋光資訊。
在另一實施例中,第一光偵測器408及第二光偵測器410中的一者例如是單一個旋光量測裝置,第一光偵測器408及第二光偵測器410中的另一者例如是單一個能量量測裝置。
此外,在上述實施例中,雖然由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110是以一道光線為例進行說明。然而,由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110可經由分光器404分為兩道以上的光線,再藉由上述所描述的第一光偵測器408及第二光偵測器410進行量測。
基於第三實施例可知,非侵入式葡萄糖監測裝置400可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組406的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置400可微型化,所以在使用上相當便利,且可於室內或室外使用。
圖4所繪示為本揭露之第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
請同時參照本案的圖3及圖4,第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500與第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400之差異在於:在第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500中,光偵測器組506包括第一光偵測器508與第二光偵測器510,且第一光偵測器508與第二光偵測器510位於分光器404的同一側。在此實施例中,第一光偵測器508與第二光偵測器510例如是位於光線110穿透分光器404的一側,且分別用以量測光線110穿透分光器404所產生的光線110a、100b。其中,第一光偵測器508與第二光偵測器510中的一者例如是用以量測旋光資訊的旋光量測裝置,第一光偵測器508與第二光偵測器510中的另一者例如是用以量測吸收能量資訊的能量測裝置。第一光偵測器508與第二光偵測器510例如是分別與處理單元108進行耦接,但並不用以限制本揭露。至於第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400相似,故於此不再贅述。
在另一實施例中,第一光偵測器508與第二光偵測器510亦可位於分光器404反射光線110的一側,且分別用以量測藉由分光器404反射光線110所產生的兩道光線。
在上述實施例中,雖然由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110是以兩道光線110a、100b為例進行說明。然而,由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110更可經由分光器404分為三道以上的光線,再藉由上述所描述的第一光偵測器508及第二光偵測器510進行量測。
同樣地,由於第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組506的光線110a、100b之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置500可微型化,所以在使用上相當便利,且可於室內或室外使用。
圖5所繪示為本揭露之第五實施例的非侵入式葡萄糖監測方法的流程圖。
請參照圖5,可選擇性地進行步驟S90,使眼球瞄準眼睛瞄準用定位裝置(如,光源142),用以使眼睛的視線對準眼睛瞄準用定位裝置而進行對位,其對位包含裝置光軸與眼睛視線的相對角度及位置調整,以決定眼球量測位置。另外,對於眼睛的定位除了可選擇採用步驟S90的眼球瞄準眼睛瞄準用定位裝置之外,在另一實施例中可選擇採用如步驟S108的眼睛對位方式。此外,亦可同時採用步驟S90與步驟S108的眼睛對位方式。
進行步驟S100,由至少一光源發射出至少一光線。
可選擇性地進行步驟S102,控制光源的光學特性、光機元件空間偏移或其組合,可用以產生改變因子,而有助於分析出更精確的葡萄糖資訊。其中,可藉由光源控制光線的發射頻率、強度、開啟
時間長度、關閉時間長度或其組合。光偵測器組可藉由發射頻率確定所要量測的光線。另外,藉由光源控制光線的強度的功能,可確保進入眼球之光線能量不會造成傷害。此外,藉由光源控制光線的開啟時間長度、關閉時間長度或其組合,一方面可提供葡萄糖偵測的時間,另一方面可確保進入眼球之光線能量不會造成傷害。
可選擇性地進行步驟S104,在光線入射到眼球中之前,偵測來自第一分光器(如,分光器104)的光線的光資訊,以對光線的光學特性進行回饋控制。光資訊包括能量資訊及位置資訊中的至少一者。光學特性例如是射出能量及/或光線位置。
可選擇性地進行步驟S106,藉由參考元件排除環境影響所造成的光強度變化。藉此,可排除環境影響所造成的光強度變化。此外,步驟S104與步驟S106的執行並沒有一定的順序。
可選擇性地進行步驟S108,藉由眼睛定位裝置(如,眼睛定位裝置136)對眼睛進行對位。藉此,可避免因光線未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差。
進行步驟S110,使由光源發射出的光線藉由具有聚焦功能的第一分光器(如,分光器104)而入射且聚焦到眼球中。
可進行步驟S112與步驟S114中的其中一者。其中,步驟S112為藉由第一分光器(如,分光器104)將由眼球所反射的光線傳送到光偵測器組。步驟S114為將由眼球所反射的光線藉由第一分光器(如,分光器104)傳送到第二分光器(如,分光器404),再藉由第二分光器(如,分光器404)傳送到光偵測器組。
進行步驟S116,藉由光偵測器組量測傳送到光偵測器組的光線的旋光資訊及吸收能量資訊。
進行步驟S118,藉由處理旋光資訊及吸收能量資訊而獲得由光源發射出的光線與傳送到光偵測器組的光線之間的旋光變化及吸收能量變化。
進行步驟S120,對旋光變化及吸收能量變化進行分析,以獲得生化分子的生化分子資訊,生化分子至少包括葡萄糖,且藉由生化分子資訊獲得葡萄糖資訊。此外,由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出血糖資訊(如,血糖值)。生化分子例如膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗壞血酸或其組合。此外,在生化分子中可能會包括干擾分子,干擾分子例如是量測標的(如,葡萄糖)以外的分子,如膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素或抗壞血酸。其中,抗壞血酸、乳酸等會對旋光資訊產生干擾,而水等會對吸收能量資訊產生干擾。等會對吸收能量資訊產生干擾。另外,在步驟S120中,更可選擇性地對干擾分子所造成的干擾進行排除。另外一方面,在步驟S120中,更可選擇性地藉由參考元件所提供的特徵強度與參考強度來排除環境影響所造成的光強度變化,因此可進行內部校正,以獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度。
第五實施例的各種非侵入式葡萄糖監測方法的各種態樣及各種使用裝置已於第一實施例至第四實施例中進行詳盡地說明,故於
此不再贅述。
基於上述,由於第五實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測方法是利用光學偵測眼球的方式來量測出量測對象的葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),因此可連續地且即時地獲得量測對象的葡萄糖資訊(如,葡萄糖濃度),並因葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)可讀出血糖資訊(如,血糖值)。
另一方面,上述實施例之非侵入式葡萄糖監測裝置及方法更可應用於可攜式行動裝置,而使得可攜式行動裝置具有非侵入式葡萄糖監測功能。可攜式行動裝置例如是手機、平板電腦及數位相機等。以下,以實施例說明具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置。
圖6所繪示為本揭露之第六實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖2及圖6,第六實施例的可攜式行動裝置600與第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300的差異在於:可攜式行動裝置600更包括裝置本體602及光學套件604。光學套件604裝設於裝置本體602上,而光學套件604中包括分光器104。光偵測器組606、處理單元108、光源102、光資訊分析單元116及警示器118例如是設置於本體602內,但並不用以限制本揭露。此外,光偵測器組606包括旋光量測裝置612及能量量測裝置614,其中可攜式行動裝置600利用其相機模組中的感光元件作為光偵測器組606中的能量量測裝置614。旋光量測裝置612及能量量測裝置614例如是分別與處理
單元108進行耦接,但並不用以限制本揭露。旋光量測裝置612例如是主動式旋光量測裝置或被動式旋光量測裝置。能量量測裝置614例如是感光元件,如電荷耦合元件、互補金屬氧化半導體感測器或光二極體。另外,可攜式行動裝置600進行葡萄糖監測用之光線110是利用可攜式行動裝置600的相機模組中的光行進路線進行傳送。至於第六實施例的可攜式行動裝置600之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300相似,而第六實施例與第二實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第二實施例,故於此不再贅述。此外,為了簡化圖式,在圖6至圖13中並未繪示出攝影機140與處理單元108的耦接關係。
此外,在第六實施例中,連接元件124連接元件的一端連接於可攜式行動裝置600的出光口601,連接元件124的另一端用以貼靠於眼睛外緣。
另一方面,光學套件604更可選擇性地包括鏡片組608。當光學套件604具有鏡片組608時,光學套件604可整合作為可攜式行動裝置600的相機模組中的鏡頭。此外,不論光學套件604是否具有鏡片組608,可將可攜式行動裝置600的相機模組中的鏡頭置換成光學套件604,以進行葡萄糖監測。在另一實施例中,在進行葡萄糖監測時,搭配光源的設計,更可將光學套件604直接外掛於可攜式行動裝置600的相機模組中的鏡頭上。
在此實施例中,由光源102發射的光線110藉由分光器104而入射且聚焦到眼球200中。光偵測器組606例如是用以量測由眼球
200所反射、再穿過分光器104的光線110。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置612進行旋光資訊的量測,再進入到能量量測裝置614中進行吸收能量資訊的量測。
基於上述可知,第六實施例的可攜式行動裝置600可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置600,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置600的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護。
圖7所繪示為本揭露之第七實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖6及圖7,第七實施例的可攜式行動裝置700與第六實施例的可攜式行動裝置600的差異在於:第七實施例的可攜式行動裝置700更包括分光器404(可參照第三實施例),且光偵測器組606更包括旋光量測裝置616及能量量測裝置618。旋光量測裝置616例如是主動式旋光量測裝置或被動式旋光量測裝置。能量量測裝置618例如是感光元件,如電荷耦合元件、互補金屬氧化半導體感測器或光二極體。至於第七實施例的可攜式行動裝置700之其他構件的組成裝
置、連接關係及功效等與第六實施例的可攜式行動裝置600相似,而第七實施例與第六實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第三實施例,故於此不再贅述。
分光器404例如是將由眼球200所反射、再藉由分光器104傳送的光線110傳送到光偵測器組606中。分光器404例如是光學膜片、透鏡、光柵或繞射光學元件或上述任意元件之組合。
在光偵測器組606中,旋光量測裝置612及能量量測裝置614例如是用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110c。所要量測的光線110c例如是先傳送到旋光量測裝置612進行旋光資訊的量測,再進入到能量量測裝置614中進行吸收能量資訊的量測。旋光量測裝置616及能量量測裝置618例如是用以量測由眼球200所反射、經分光器104傳送到分光器404、再由分光器404所反射的光線110d。所要量測的光線110d例如是先傳送到旋光量測裝置616進行旋光資訊的量測,再進入到能量量測裝置618中進行吸收能量資訊的量測。
在此實施例中,能量量測裝置614、618是以兩個分離的構件進行說明。然而,在另一實施例中,能量量測裝置614、618也可是同一個感光元件上的不同感測區域,而可利用感光元件上的不同感測區域進行光線的感測。
同樣地,第七實施例的可攜式行動裝置700可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110c、110d之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡
萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置700,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置700的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護。
圖8所繪示為本揭露之第八實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖7及圖8,第八實施例的可攜式行動裝置800與第七實施例的可攜式行動裝置700的差異在於:在可攜式行動裝置800中,光線110穿過分光器104即可產生兩道光線110e、110f,所以不具有可攜式行動裝置700中的分光器404。此外,可攜式行動裝置800的光偵測器組606只具有一個能量量測裝置614,而不具有能量量測裝置618。能量量測裝置614包括感測區域614a、614b,感測區域614a、614b可分別量測光線110e、100f的吸收能量資訊。至於第八實施例的可攜式行動裝置800之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第七實施例的可攜式行動裝置700相似,而第八實施例與第七實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第七實施例,故於此不再贅述。
在此實施例中,是以同一個能量量測裝置614對光線110e、100f進行量測。然而,在另一實施例中,可攜式行動裝置800亦可使
用兩個分離的能量量測裝置對光線110e、100f進行量測。
值得注意的是,在上述實施例中,光線110是以經由分光器104分為兩道光線110e、100f為例進行說明,但並不用以限制本揭露。於此技術領域具有通常知識者參照上述實施例可知,當光線110經由分光器104分為兩道以上的光線時,能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應之光線的吸收能量資訊。
雖然,在此實施例中,由能量量測裝置614所接收之兩道以上的光線是經由分光器104所產生,但並不用以限制本揭露。在另一實施例中,由能量量測裝置614所接收之兩道以上的光線亦可由光源100所形成,因此通過分光器104的光線可為兩道以上,此時能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而可分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應之光線的吸收能量資訊。
同樣地,第八實施例的可攜式行動裝置800可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110e、110f之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置800,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置800的程式或網路連上雲端,提供遠距醫
療照護,以即時血糖數據來提醒或控制用藥,如遇緊急狀況亦可直接通報醫療單位進行救護。
圖9所繪示為本揭露之第九實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖7及圖9,第九實施例的可攜式行動裝置900與第七實施例的可攜式行動裝置700的差異在於:第九實施例的光學套件904的組成與第七實施例的光學套件604的組成不同。光學套件904外接於裝置主體602上,且光學套件904除了包括分光器104及鏡片組608外,更包括光源102及分光器404,且更可選擇性地包括光資訊分析單元116及警示器118。至於第九實施例的可攜式行動裝置900之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第七實施例的可攜式行動裝置700相似,而第九實施例與第七實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第七實施例,故於此不再贅述。
同樣地,第九實施例的可攜式行動裝置900可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110c、110d之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置900,所以在使用上相當便利。另
外,可利用可攜式行動裝置900的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護。
值得注意的是,第九實施例的可攜式行動裝置900中之外接式光學套件904的概念亦可應用於第六實施例至第八實施例中。
圖10所繪示為本揭露之第十實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖6及圖10,第十實施例的可攜式行動裝置1000與第六實施例的可攜式行動裝置600的差異在於:第十實施例的光學套件1004的組成與第六實施例的光學套件604的組成不同。光學套件1004外接於可攜式行動裝置1000的鏡頭1006上,且光學套件1004包括分光器104、光源102及旋光量測裝置612,且更可選擇性地包括光資訊分析單元116及警示器118。於此技術領域具有通常知識者可將光源102、旋光量測裝置612及光資訊分析單元116以最適當的方式與處理單元108進行耦接,於此不再贅述。至於第十實施例的可攜式行動裝置1000之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第六實施例的可攜式行動裝置600相似,而第十實施例與第六實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第六實施例,故於此不再贅述。
在進行葡萄糖量測時,旋光量測裝置612及能量量測裝置614例如是用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置612進行旋光資訊的量測,接著穿過鏡頭1006之後,再進入到能量量測裝置614中進行
吸收能量資訊的量測。
同樣地,第十實施例的可攜式行動裝置1000可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置1000,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置1000的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護。
圖11所繪示為本揭露之第十一實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖10及圖11,第十一實施例的可攜式行動裝置1100與第十實施例的可攜式行動裝置1000的差異在於:在可攜式行動裝置1100中,光線110穿過分光器104後,可產生兩道光線110g、110h。此外,可攜式行動裝置1100的光偵測器組606包括旋光量測裝置612、616及能量量測裝置614。其中,能量量測裝置614包括感測區域614c、614d。光線110g、100h可分別藉由旋光量測裝置612、616量測旋光資訊之後,再分別藉由能量量測裝置614的感測區域614c、614d量測吸收能量資訊。至於第十一實施例的可攜式行動裝置1100之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第十實施例的可攜式行
動裝置1000相似,而第十一實施例與第十實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第十實施例,故於此不再贅述。
在此實施例中,是以同一個能量量測裝置614對光線110g、100h進行量測。然而,在另一實施例中,可攜式行動裝置1100亦可使用兩個分離的能量量測裝置對光線110g、100h進行量測。
值得注意的是,在上述實施例中,光線110是以經由分光器104分為兩道光線110g、100h為例進行說明,但並不用以限制本揭露。於此技術領域具有通常知識者參照上述實施例可知,當光線110經由分光器104分為兩道以上的光線時,能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應之光線的吸收能量資訊。
雖然,在此實施例中,由能量量測裝置614所接收之兩道以上的光線是經由分光器104所產生,但並不用以限制本揭露。在另一實施例中,由能量量測裝置614所接收之兩道以上的光線亦可由光源100所形成,因此通過分光器104的光線可為兩道以上,此時能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而可分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應之光線的吸收能量資訊。
同樣地,第十一實施例的可攜式行動裝置1100可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110g、100h之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃
度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置1100,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置1100的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護。
圖12所繪示為本揭露之第十二實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖7及圖12,第十二實施例的可攜式行動裝置1200與第七實施例的可攜式行動裝置700的差異在於:在可攜式行動裝置1200中,光線110經由分光器404反射後會產生兩道光線110i、110j。此外,可攜式行動裝置1200的光偵測器組1206包括第一光偵測器1208與第二光偵測器1210,且第一光偵測器1208與第二光偵測器1210位於分光器404的同一側。在此實施例中,第一光偵測器1208與第二光偵測器1210例如是位於分光器404反射光線110的一側,且分別用以量測由分光器404反射光線110所產生的光線110i、110j。其中,第一光偵測器1208與第二光偵測器1210中的一者例如是用以量測旋光資訊的旋光量測裝置,第一光偵測器1208與第二光偵測器1210中的另一者例如是用以量測吸收能量資訊的能量測裝置。在另一實施例中,第一光偵測器1208與第二光偵測器1210亦可分別包括旋光量測裝置及能量量測裝置。第一光偵測器1208與第二光偵測器1210例如是分別與處理單元108進行耦接,但並不用以限制本揭露。至於
第十二實施例的可攜式行動裝置1200之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第七實施例的可攜式行動裝置700相似,而第十二實施例與第七實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第四實施例,故於此不再贅述。
在另一實施例中,第一光偵測器1208與第二光偵測器1210亦可位於光線110穿透分光器404的一側,且分別用以量測光線110穿透分光器404所產生的兩道光線110a、100b。
同樣地,第十二實施例的可攜式行動裝置1200可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組1206的光線110i、110g之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置1200,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置800的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護,以即時血糖數據來提醒或控制用藥,如遇緊急狀況亦可直接通報醫療單位進行救護。
圖13所繪示為本揭露之第十三實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的示意圖。
請同時參照圖12及圖13,第十三實施例的可攜式行動裝置1300與第十二實施例的可攜式行動裝置1200的差異在於:第十三實
施例的光學套件1304的組成與第十二實施例的光學套件1204的組成不同。光學套件1304外接於裝置主體602上,且光學套件1304除了包括分光器104及鏡片組608外,更包括光源102及分光器404,且更可選擇性地包括光資訊分析單元116及警示器118。至於第十三實施例的可攜式行動裝置1300之其他構件的組成裝置、連接關係及功效等與第十二實施例的可攜式行動裝置1200相似,而第十三實施例與第十二實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第十二實施例,故於此不再贅述。
同樣地,第十三實施例的可攜式行動裝置1300可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光偵測器組606的光線110i、110j之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖資訊(如,血糖值)。此外,由於將葡萄糖監測功能整合至可攜式行動裝置1300,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式行動裝置1300的程式或網路連上雲端,提供遠距醫療照護。
此外,雖然非侵入式葡萄糖監測裝置應用於可攜式行動裝置是以上述第六實施例至第十三實施例為例進行說明,但並不用以限制本揭露。於此技術領域具有通常知識者可參照第六實施例至第十三實施例所揭露之具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置,將
具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的概念與第一實施例至第四實施例的各種實施型態結合,而發展出多樣化的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置。
另外,雖然在上述第一實施例至第十三實施例中是以量測一眼為例進行說明,但並不用以限制本揭露。於此技術領域具有通常知識者可參照上述實施例揭露的內容得知本揭露應用於兩眼的實施方式。
圖14所繪示為本揭露之第十四實施例的生化分子的分析方法的示意圖。
在此實施例中,生化分子的分析方法例如是藉由生化分子監控裝置的處理單元進行分析。所要進行分析的生化分子例如是葡萄糖、膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗壞血酸或其組合。生化分子監控裝置例如是上述第一實施例至第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置及第六實施例至第十三實施例所述的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置中的至少一者。
請參照圖14,可進行步驟S202,獲得旋光變化。獲得旋光變化的方法包括下列步驟。首先,將生化分子監測裝置所測得的多個旋光變化數值中超過可接受變動範圍的部份捨去。接著,使用至少一數學統計方法對旋光變化數值進行計算。其中,數學統計方法例如是最小平方誤差回歸分析法。可接受變動範圍例如是以下列數學式表示的範圍。
旋光變化的可接受變動範圍=旋光變化數值的算數平均數
×(1±15%)
此外,可進行步驟S204,獲得吸收能量變化。獲得吸收能量變化的方法包括下列步驟。首先,將生化分子監測裝置所測得的多個吸收能量變化數值中超過可接受變動範圍的部份捨去。接著,使用至少一數學統計方法對吸收能量變化數值進行計算。其中,數學統計方法例如是最小平方誤差回歸分析法。可接受變動範圍例如是以下列數學式表示的範圍。
吸收能量變化的可接受變動範圍=吸收能量變化數值的算數平均數×(1±15%)
進行步驟S206,建立生化分子與旋光變化關係的至少一第一多項式方程式以及生化分子與吸收能量變化關係的至少一第二多項式方程式。其中,生化分子包括目標分子與至少一干擾分子,且第一多項式方程式與第二多項式方程式的多個變數分別包括目標分子濃度變數及干擾分子濃度變數。
第一多項式方程式例如是由資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個旋光變化數值所建立。第二多項式方程式例如是由資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個吸收能量變化數值所建立。其中,資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值的樣本體包括多個活體樣本或多個標準樣本。
此外,建立第一多項式方程式與第二多項式方程式的步驟更包括區分出多個旋光變化範圍與多個吸收能量變化範圍,且在各旋光變化範圍具有所對應使用的第一多項式方程式,在各吸收能量變化
範圍具有所對應使用的第二多項式方程式。
舉例來說,當目標分子為葡萄糖且干擾分子為乳酸,且區分出三個旋光變化範圍與三個吸收能量變化範圍時,所選用的第一多項式方程式與第二多項式方程式如下所示,但本揭露並不以此為限。
在第一旋光變化範圍所對應使用的第一多項式方程式:θ(葡萄糖影響+乳酸影響)=a1X葡萄糖濃度+b1Y乳酸濃度+c1
在第二旋光變化範圍所對應使用的第一多項式方程式:θ(葡萄糖影響+乳酸影響)=a1'X葡萄糖濃度+b1'Y乳酸濃度+c1'
在第三旋光變化範圍所對應使用的第一多項式方程式:θ(葡萄糖影響+乳酸影響)=a1"X葡萄糖濃度+b1"Y乳酸濃度+c1"
其中,θ(葡萄糖影響+乳酸影響)為旋光變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變數,Y乳酸濃度為干擾分子濃度變數,a1、a1'、a1"、b1、b1'、b1"、c1、c1'與c1"為已知的係數。
在第一吸收能量變化範圍所對應使用第二多項式方程式:P(葡萄糖影響+乳酸影響)=a2X葡萄糖濃度+b2Y乳酸濃度+c2
在第二吸收能量變化範圍所對應使用第二多項式方程式:P(葡萄糖影響+乳酸影響)=a2'X葡萄糖濃度+b2'Y乳酸濃度+c2'
在第三吸收能量變化範圍所對應使用第二多項式方程式:P(葡萄糖影響+乳酸影響)=a2"X葡萄糖濃度+b2"Y乳酸濃度+c2"
其中,P(葡萄糖影響+乳酸影響)為旋光變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變數,Y乳酸濃度為干擾分子濃度變數,a2、a2'、a2"、b2、b2'、b2"、c2、c2'與c2"為已知的係數。
進行步驟S208,藉由將由生化分子監測裝置所測得的旋光變化與吸收能量變化帶入第一多項式方程式與第二多項式方程式中,以計算出同時存在目標分子與干擾分子時的目標分子的第一目標分子濃度。第一目標分子濃度的計算方法例如是對第一多項式方程式與第二多項式方程式進行聯立方程式的求解。在進行步驟S208的過程中,更可藉由控制改變因子,分析旋光變化及吸收能量變化,以獲得第一目標分子濃度。其中,改變因子包括光發射頻率、光能量強度、光開啟時間長度、光關閉時間長度、光機元件空間偏移或其組合。
此外,更可選擇性地進行步驟S210、S212、S214、S216、S218或其組合。
在步驟S210中,建立生化分子與旋光變化關係的至少一第一圖表或至少一第三多項式方程式。其中,第三多項式方程式的變數包括目標分子濃度變數。
第一圖表與第三多項式方程式例如是由資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個旋光變化數值所建立。其中,資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值的樣本體包括多個活體樣本或多個標準樣本。
此外,建立第一圖表或第三多項式方程式的步驟更包括區分出多個旋光變化範圍,且在各旋光變化範圍具有所對應使用的第一圖表、第三多項式方程式或其組合。
舉例來說,當目標分子為葡萄糖,且區分出三個旋光變化範圍時,所選用的第三多項式方程式如下所示,但本揭露並不以此為
限。
在第一旋光變化範圍所對應使用的第三多項式方程式:θ(葡萄糖影響)=a3X葡萄糖濃度+c3
在第二旋光變化範圍所對應使用的第三多項式方程式:θ(葡萄糖影響)=a3'X葡萄糖濃度+c3'
在第三旋光變化範圍所對應使用的第三多項式方程式:θ(葡萄糖影響)=a3"X葡萄糖濃度+c3"
其中,θ(葡萄糖影響)為旋光變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變數,a3、a3'、a3"、c3、c3'與c3"為已知的係數。
在步驟S212中,將由生化分子監測裝置所測得的旋光變化帶入第一圖表、第三多項式方程式或其組合中,以計算出目標分子的第二目標分子濃度。在進行步驟S212的過程中,更可藉由控制改變因子,分析旋光變化,以獲得第二目標分子濃度。其中,改變因子包括光發射頻率、光能量強度、光開啟時間長度、光關閉時間長度、光機元件空間偏移或其組合。
在步驟S214中,建立生化分子與吸收能量變化關係的至少一第二圖表或至少一第四多項式方程式。其中,第四多項式方程式的變數包括目標分子濃度變數。
第二圖表與第四多項式方程式例如是由資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個吸收能量變化數值所建立。其中,資料庫中所儲存的多個生化分子濃度數值的樣本體包括多個活體樣本或多個標準樣本。
此外,建立第二圖表或第四多項式方程式的步驟更包括區分出多個吸收能量變化範圍,且在各吸收能量變化範圍具有所對應使用的第二圖表、第四多項式方程式或其組合。
舉例來說,當目標分子為葡萄糖,且區分出三個吸收能量變化範圍時,所選用的第四多項式方程式如下所示,但本揭露並不以此為限。
在第一吸收能量變化範圍所對應使用的第四多項式方程式:P(葡萄糖影響)=a4X葡萄糖濃度+c4
在第二吸收能量變化範圍所對應使用的第四多項式方程式:P(葡萄糖影響)=a4'X葡萄糖濃度+c4'
在第三吸收能量變化範圍所對應使用的第四多項式方程式:P(葡萄糖影響)=a4"X葡萄糖濃度+c4"
其中,P(葡萄糖影響)為吸收能量變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變數,a4、a4'、a4"、c4、c4'與c4"為已知的係數。
在步驟S216中,將由生化分子監測裝置所測得的吸收能量變化帶入第二圖表、第四多項式方程式或其組合中,以計算出目標分子的第三目標分子濃度。在進行步驟S216的過程中,更可藉由控制改變因子,分析吸收能量變化,以獲得第三目標分子濃度。其中,改變因子包括光發射頻率、光能量強度、光開啟時間長度、光關閉時間長
度、光機元件空間偏移或其組合。
在步驟S218中,由第一目標分子濃度、第二目標分子濃度、第三目標分子濃度或其組合判斷出最終目標分子濃度。在另一實施例中,當不進行步驟S218時,可將步驟S208中所得到的第一目標分子濃度作為最終目標分子濃度。
由上述第十四實施例可知,上述生化分子的分析方法可藉由旋光變化與吸收能量變化,而獲得同時存在目標分子與干擾分子時的目標分子濃度,因此可獲得更精確的目標分子濃度。
前房液中的葡萄糖和其他物質如尿素、水和維他命等之能量吸收的關係式如方程式(1)所述。
A總和=A葡萄糖+[A維他命+Ai+...]=ε1bc1+[ε2bc2+ε3bc3+...]…(1)
前房液中葡萄糖和其他物質如尿素、水和維他命等的旋光角度關係式如方程式(2)所述。
Θ總和=Θ葡萄糖+[Θ維他命+Θi+...]=Φ1bc1+[Φ2bc2+Φ3bc3+...]…(2)
Atotal:生化分子監測裝置測得前房液的總能量吸收度;A葡萄糖、A維他命、Ai:分別代表前房液中的葡萄糖、維他命與其他不同組成成分的能量吸收度;Θ總和:生化分子監測裝置測得前房液的總旋光角度;Θ葡萄糖、Θ維他命、Θi:分別代表前房液中的葡萄糖、維他命與其他組
成成分所產生的旋光角度;ε1、ε2、ε3...:各物質的莫耳吸收係數(molar absorptivity),通常以M-1cm-1作為單位;b:光路徑,通常以cm-1作為單位;c1、c2、c3...:各物質的莫耳濃度,通常以M作為單位;Φ1、Φ2、Φ3...:各物質的理論旋光角度係數,通常以M-1cm-1作為單位。
假設前房液中包含兩種成分,其中之一為葡萄糖,葡萄糖的能量吸收度為A葡萄糖,而另一種成分為維他命,維他命的能量吸收度為A維他命,則原式(1)(2)中可化簡為:A總和=A1×c葡萄糖+A2×c維他命+常數C1…(3)
Θ總和=B1×c葡萄糖+B2×c維他命+常數C2…(4)
其中,A1、A2...分別代表前房液中不同組成成分的能量吸收度的比例,而B1、B2...分別代表前房液中不同組成成分所產生的旋光角度的比例。
為簡化說明,假設前房液中組成僅含兩未知濃度的葡萄糖與維他命,而路徑長為b,則A1代表在一固定光徑b時,葡萄糖的能量吸收度佔總能量吸收度之百分比例;A2代表在一固定光徑b時,維他命的能量吸收度佔總能量吸收度之百分比例;B1代表在一固定光徑b時,葡萄糖所產生的旋光角度佔總旋光角度之百分比例;
B2代表在一固定光徑b時,維他命所產生的旋光角度佔總旋光角度之百分比例;c葡萄糖:葡萄糖的莫耳濃度;c維他命:維他命的莫耳濃度。
將量測數值帶入方程式(3)和(4),方程式(3)和(4)可改為方程式(5)和(6)。
7.5=0.1×c葡萄糖+0.2×c維他命+0.5…(5)
46.1=0.9×c葡萄糖+0.1×c維他命+0.1…(6)
為減低雜訊(如溫度..)之干擾,單一待測物之吸收濃度與旋光角度數值的計算是根據回饋機制所控制的雷射來做校正。最後,將經由回饋機制校正後所測得每一吸收濃度或旋光角度數值,經由方程式(5)和(6)可得出葡萄糖濃度為50mg/dL以及維他命濃度為10mg/dL。
由此可知,藉由上述方法可判別兩種不同物質的濃度。如果同時搭配不同干擾物的吸收與旋光角度的特性,本邏輯演算法可判別前房液中葡萄糖和至少一種混和物之情形。另外,根據回饋機制所計算出的吸收濃度與旋光角度數值,亦可避免環境雜訊的干擾。
綜上所述,上述實施例至少具有下列特點。藉由上述實施例所提出之非侵入式葡萄糖監測裝置可準確地量測出量測對象的葡萄糖資訊(如,葡萄糖值),由於眼球(如,眼球中的前房液)中之葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關係,透過此對應關係,藉由本揭露的非侵入式葡萄糖監測裝置偵測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖資訊(葡萄糖濃度)而讀出血糖資訊(如,血糖值)。上述實施例所提出之
非侵入式葡萄糖監測裝置可進行微型化應用,進而增進使用的便利性。上述實施例所提出之具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式行動裝置的使用環境並無特殊限制,可於室內或室外使用。藉由上述實施例所提出之非侵入式葡萄糖監測方法可連續地且即時地獲得量測對象的血糖值。上述實施例所提出之生化分子的分析方法可藉由旋光變化與吸收能量變化,而獲得同時存在目標分子與干擾分子時的目標分子濃度,因此可獲得更精確的目標分子濃度。此外,當上述實施例所提出之非侵入式葡萄糖監測裝置具有參考元件時,可排除環境影響所造成的光強度變化,以獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度。另外,當上述實施例所提出之非侵入式葡萄糖監測裝置具有眼睛定位裝置時,可避免因光線未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差,因而使得非侵入式葡萄糖監測裝置可獲得更精確的葡萄糖資訊,進而提升血糖資訊(如,血糖值)的準確度。
雖然本揭露已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧非侵入式葡萄糖監測裝置
102、142‧‧‧光源
104、130、138、146‧‧‧分光器
106‧‧‧光偵測器組
108‧‧‧處理單元
110、144‧‧‧光線
112‧‧‧旋光量測裝置
115‧‧‧擋光板
115a‧‧‧孔洞
114‧‧‧能量量測裝置
116‧‧‧光資訊分析單元
118‧‧‧警示器
124‧‧‧連接元件
126‧‧‧護套
128‧‧‧參考元件
132、134‧‧‧快門
136‧‧‧眼睛定位裝置
140‧‧‧攝影機
148‧‧‧透鏡系統
150‧‧‧視線
200‧‧‧眼球
202‧‧‧前房
204‧‧‧前房液
Claims (21)
- 一種非侵入式葡萄糖監測裝置,包括:至少一第一光源,發射出至少一第一光線;一第一分光器,具有聚焦功能,使由該第一光源發射出的該第一光線藉由該第一分光器而入射且聚焦到一眼球中;一光偵測器組,量測由該眼球所反射、再藉由該第一分光器傳送到該光偵測器組的該第一光線的一旋光資訊及一吸收能量資訊,由該光源發射出的該光線藉由該第一分光器與該眼球傳送到該光偵測器組而形成一光路;一處理單元,接收並處理該旋光資訊及該吸收能量資訊,以獲得一葡萄糖資訊;以及一眼睛定位裝置,包括:一第二分光器,設置於該第一分光器與該眼球之間的該光路上;以及一攝影機,接收由該第二分光器所傳送的一影像資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中藉由該處理單元得到由該光源發射出的該光線與傳送到該光偵測器組的該光線之間的一旋光變化及一吸收能量變化,而獲得一生化分子的一生化分子資訊,該生化分子至少包括一葡萄糖,且該處理單元藉由該生化分子資訊獲得該葡萄糖資訊,由於該葡萄糖資訊與一血糖資訊具有一對應關係,進而讀出該血糖資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中 該第二分光器包括一依波長控制穿透與反射比例的分光器。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該攝影機包括一微型攝影機。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該影像資訊包括該第一光線照射到該眼球的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該眼睛定位裝置更包括一第二光源,發射出一第二光線,該第二光線藉由該第二分光器而入射該眼球中,且由該眼球反射的該第二光線再藉由該第二分光器傳送到該攝影機。
- 如申請專利範圍第6項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該第二光源包括一可見光源或一不可見光源。
- 如申請專利範圍第6項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該第二光源包括一發光二極體或一雷射二極體。
- 如申請專利範圍第6項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該眼睛定位裝置更包括一第三分光器,該第二光源發射出的該第二光線藉由該第三分光器傳送到該第二分光器。
- 如申請專利範圍第6項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該影像資訊包括該第二光線照射到該眼球的位置。
- 如申請專利範圍第10項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中藉由該第二分光器傳送到該眼球的該第一光線與該第二光線之間具有一光路對應關係。
- 如申請專利範圍第11項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其 中該光路對應關係包括同軸或不同軸。
- 如申請專利範圍第11項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中藉由該第二光線照射到該眼球的位置的該影像資訊與該光路對應關係獲得該第一光線照射到該眼球的位置。
- 如申請專利範圍第13項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該影像資訊包括一光點形成圖案。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該眼睛定位裝置更包括一透鏡系統,設置於該第一光源與該第一分光器之間的該光路上。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該第一光源的一波長包括一葡萄糖可吸收波長。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該第一分光器將該第一光線聚焦到該眼球的一前房,且該第一光線經該眼球所反射的光包括來自一前房液的反射光。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該第一分光器包括一光學膜片、一透鏡、一光柵、一繞射光學元件或上述任意元件之組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該光偵測器組包括一旋光量測裝置及一能量量測裝置,分別量測由該眼球所反射、再藉由該第一分光器反射或再穿過該第一分光器的該第一光線。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,更包 括一第四分光器,將由該眼球所反射、再藉由該第一分光器傳送的該第一光線傳送到該光偵測器組。
- 如申請專利範圍第20項所述之非侵入式葡萄糖監測裝置,其中該光偵測器組包括一第一光偵測器及一第二光偵測器,分別用以量測由該第四分光器所反射或穿過該第四分光器的該第一光線。
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