TWI715345B - 一種無創血糖儀及血糖檢測方法 - Google Patents

一種無創血糖儀及血糖檢測方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI715345B
TWI715345B TW108145191A TW108145191A TWI715345B TW I715345 B TWI715345 B TW I715345B TW 108145191 A TW108145191 A TW 108145191A TW 108145191 A TW108145191 A TW 108145191A TW I715345 B TWI715345 B TW I715345B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
modulation
blood glucose
layer
spectrometer
light
Prior art date
Application number
TW108145191A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202106250A (zh
Inventor
崔開宇
蔡旭升
朱鴻博
黃翊東
馮雪
劉仿
張巍
Original Assignee
清華大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 清華大學 filed Critical 清華大學
Application granted granted Critical
Publication of TWI715345B publication Critical patent/TWI715345B/zh
Publication of TW202106250A publication Critical patent/TW202106250A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • A61B2562/0238—Optical sensor arrangements for performing transmission measurements on body tissue
    • 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
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/726—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7264—Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本發明涉及醫療檢測設備技術領域，尤其涉及一種無創血糖儀及血糖檢測方法。本發明所述的無創血糖儀包括光源、光譜儀以及供待測體介入的檢測空間，檢測空間分別與光源和光譜儀連接，以使光源發射的光譜在經過待測體後，能生成進入光譜儀中的入射光；該光譜儀包括：光調製層用於對入射光進行光調製，以得到調製後的光譜；光電探測層位於光調製層的下面，用於接收調製後的光譜，並對調製後的光譜提供差分回應；以及信號處理電路層位於光電探測層的下面，用於將差分回應重構，以得到原光譜。該無創血糖儀能實現非接觸性無創血糖檢測，並且縮小光譜儀的體積，同時提高了光譜分析的精密性，從而使得無創血糖儀具有測量精度高、便攜性好等優點。

Description

一種無創血糖儀及血糖檢測方法
本發明涉及醫療檢測設備技術領域，尤其涉及一種無創血糖儀及血糖檢測方法。
糖尿病(Diabetes Mellitus，簡稱DM)是一種多病因的代謝疾病，由胰島素分泌不足或胰島素利用障礙導致，以慢性高血糖為主要特徵，伴有碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝紊亂，可引發一系列嚴重的併發症。糖尿病作為威脅人類健康的重大疾病之一。糖尿病不僅大大降低了患者的生活品質，而且增加了全球的經濟負擔，因此對糖尿病預防及治療的相關研究刻不容緩。
血糖濃度是反映糖尿病病情狀況的重要指標，頻繁地進行血糖測量有助於監控病情，及時將血糖濃度維持在正常水準。血糖檢測方法分為有創、微創和無創三類。有創和微創檢測方法由於具有較高精度已經投入臨床使用，但這些方法由於需要采血往往會使患者感到疼痛不適，且有感染風險，此外每次測量成本較高，因此無創血糖檢測技術受到社會各界廣泛關注。
而現有的無創血糖儀存在嚴重的測量精度不足的問題，無創血糖儀的測量精度受環境及個體差異影響大，並且具有操作複雜、不便攜、無法連續即時檢測等缺點。
本發明實施例提供了一種無創血糖儀及血糖檢測方法，用以解決現有的無創血糖儀存在的測量精度較低的問題。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種無創血糖儀，包括光源和光譜儀，所述光源發射的光譜在經過待測體後，能生成進入所述光譜儀中的入射光；所述光譜儀包括：光調製層，用於對所述入射光進行光調製，以得到調製後的光譜；光電探測層，位於所述光調製層的下面，用於接收所述調製後的光譜，並對所述調製後的光譜提供差分回應；以及信號處理電路層，位於所述光電探測層的下面，用於將所述差分回應重構，以得到原光譜。
在部分實施例中，所述光調製層包括底板和至少一個調製單元，所述底板設在所述光電探測層上，各個所述調製單元位於所述底板上，每個所述調製單元內分別設有若干個調製孔，每個所述調製單元內的各個所述調製孔排布成二維圖形結構。
在部分實施例中，所述二維圖形結構包括：各個所述二維圖形結構內的所有所述調製孔同時具有相同的截面形狀，各個所述調製孔按照結構參數大小漸變順序成陣列排布；和/或各個所述二維圖形結構內的各個所述調製孔分別具有各自的截面形狀，各個所述調製孔按照特定截面形狀進行組合排列。
在部分實施例中，各個所述調製孔按照各自的截面形狀進行組合排列時，所述排列的順序為按照預設週期順序逐行或逐列排布。
在部分實施例中，所述調製孔的底部穿透所述底板或是不穿透所述底板。
在部分實施例中，所述光電探測層包括有至少一個探測單元，所述光調製層的每個微光調製單元的下面分別對應的設有至少一個所述探測單元，所有的所述探測單元之間通過所述信號處理電路層電連接。
在部分實施例中，所述光譜儀還包括：透光介質層，位於所述光調製層與光電探測層之間。
在部分實施例中，所述光源與光譜儀分別設置在所述待測體的兩側；或者所述光源與光譜儀均位於所述待測體的其中一側。
在部分實施例中，所述無創血糖儀還包括：資料處理模組，所述資料處理模組與所述信號處理電路層連接，用於對所述原光譜進行分析計算，以得到血糖參數；資料顯示模組與所述資料處理模組連接，用於將所述血糖參數示出。
本發明還提供了一種基於如上所述的無創血糖儀的血糖檢測方法，包括：將待測體移入分別與光源和光譜儀連接的檢測空間內，並使所述光源發射的光譜經過所述待測體，從而生成能進入所述光譜儀中的入射光；對所述入射光進行光調製，以得到調製後的光譜；接收所述調製後的光譜，並對所述調製後的光譜提供差分回應；對所述差分回應重構，以得到原光譜。
本發明的上述技術方案具有以下有益效果：
1、本發明所述的無創血糖儀包括光源、光譜儀以及供待測體介入的檢測空間，檢測空間分別與光源和光譜儀連接，並使光源發射的光譜在經過待測體後，能生成進入光譜儀中的入射光，該入射光由於經過待測體而已經受到待測體影響，故而通過光譜儀對該入射光進行光譜分析重構，即可獲得包含有血糖參數的光譜資料，從而利用近紅外光譜分析原理實現對生物待測體的非接觸性無創血糖檢測。
2、該無創血糖儀中的光譜儀包括：光調製層用於對入射光進行光調製，以得到調製後的光譜；光電探測層位於光調製層的下面，用於接收調製後的光譜，並對調製後的光譜提供差分回應；以及信號處理電路層位於光電探測層的下面，用於將差分回應重構，以得到原光譜。該無創血糖儀的光譜儀利用光調製層取代現有光譜儀中的各類精密光學部件，從而實現在微納結構領域內的光譜儀的應用型，使得微集成光譜儀能在不需要光柵、棱鏡、反射鏡或其他類似空間分光元件的情況下進行工作，大大縮小了光譜儀的體積，同時提高了光譜分析的精密性，從而使得無創血糖儀具有測量精度高、便攜性好、可即時線上檢測、操作簡單、性能穩定、製造成本低等優點，能夠極大提高糖尿病患者的生活品質，具有廣闊的市場前景。
100:光源
200:待測體
300:光譜儀
400:資料處理模組
500:資料顯示模組
1’:襯底
1:光調製層
2:光電探測層
3:信號處理電路層
4:透光介質層
5:調製單元
6:微納孔
7:探測單元
8:間隙
11:第一調製單元
12:第二調製單元
13:第三調製單元
14:第四調製單元
15:第五調製單元
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例的無創血糖儀的結構示意圖；圖2為本發明實施例的無創血糖儀的使用狀態圖(一)；圖3為本發明實施例一的光譜儀的結構示意圖；圖4為本發明實施例一的光譜儀的剖視圖；圖5為本發明實施例一的光調製層示意圖；圖6為本發明實施例一的光電探測層的結構示意圖；圖7為本發明實施例一的光譜探測效果圖；圖8為本發明實施例二的光調製層的結構示意圖；圖9為本發明實施例三的光譜儀的結構示意圖； 圖10為本發明實施例三的光譜儀的剖視圖；圖11為本發明實施例三的光譜儀的結構示意圖；圖12為本發明實施例三的光譜探測波長強度關係示意圖；圖13為本發明實施例三的光譜探測效果圖；圖14為本發明實施例四的光譜儀的剖視圖；圖15為本發明實施例六的光譜儀的剖視圖；圖16為本發明實施例七的光譜儀的剖視圖；圖17為本發明實施例七的光譜儀示意圖；圖18和圖19分別為本發明實施例一至實施例七的光譜儀調製孔加工製備方法的過程示意圖；圖20為本發明實施例的無創血糖儀的使用狀態圖(二)。
下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不能用來限制本發明的範圍。除非另有說明，否則本發明中所提及的血糖儀均為無創血糖儀的簡稱。
現有的無創血糖儀依據的檢測原理主要有拉曼光譜技術、偏振測定法、光學相干斷層成像技術、聲光技術、生物電阻抗頻譜法、螢光檢測技術、中紅外光譜技術以及近紅外光譜技術等。各種檢測技術原理均存在有各自的優勢和劣勢，其中近紅外光譜技術由於具備精度高、成本低、效率高、即時監測等優點，成為最具前景的無創血糖檢測技術之一。
基於上述的近紅外光譜技術，本發明各實施例提供了一種無創血糖儀，該血糖儀能利用近紅外光譜分析原理實現對生物待測體的非接觸性無創血糖檢測，並且具有測量精度高、便攜性好、可即時線上檢測、操作簡單、性 能穩定、製造成本低等優點，能夠極大提高糖尿病患者的生活品質，具有廣闊的市場前景。
具體地，如圖1所示，該無創血糖儀包括光源100和光譜儀300。光源100為近紅外光源，根據近紅外光譜分析的原理，光源100發射的光譜在經過待測體200後，能生成進入光譜儀300中的入射光。該光譜儀300能夠取代光譜儀300中的精密光學部件，以實現對入射光的精密調製；並且利用該光譜儀300可以靈活地實現對不同波長光的調製作用，該調製作用包括但不限於光的散射、吸收、投射、反射、干涉、表面等離子激元以及諧振等作用，提高不同區域間光譜回應的差異性，從而提高光譜儀300的分析精度。
具體如圖3~圖19所示，光譜儀300包括光調製層1、光電探測層2和信號處理電路層3。光調製層1的光譜接收表面朝向待測體200，光調製層1用於對入射光進行光調製，以得到調製後的光譜。光電探測層2位於光調製層1的下面，用於接收調製後的光譜，並對調製後的光譜提供差分回應。信號處理電路層3連接在光電探測層2的下面，用於將差分回應重構，以得到原光譜。該光譜儀300利用光調製層1取代現有光譜儀中的各類精密光學部件，從而實現在微納結構領域內光譜儀300的應用性，使得光譜儀300能在不需要光柵、棱鏡、反射鏡或其他類似空間分光元件的情況下進行工作，大大縮小了光譜儀300的體積，同時提高了光譜分析的精密性。
本實施例所述的無創血糖儀中，受到待測體200影響的入射光帶有待測體200內部的成分光譜，該光譜中包含有血糖參數。則該血糖儀利用光譜儀300對入射光進行光譜分析重構，即可獲得包含有血糖參數的待測體200內部的原光譜資料，所得的原光譜的波長、強度等資訊可以反映血糖等成分的濃度。
進一步的，無創血糖儀還包括資料處理模組400和資料顯示模組500。資料處理模組400與光譜儀300連接，通過資料處理模組400能夠根據重構得到的原光譜的資料資訊進一步計算得到包含血糖濃度等相關的血糖參數。資 料處理模組400包括光譜資料預處理以及血糖濃度預測模型。其中，光譜資料預處理是指對由微型光譜儀300測試到的血糖濃度的光譜資料中存在的雜訊進行預處理，該光譜資料預處理所採用的處理方法包括但不限於傅裡葉變換、微分和小波變換等。血糖濃度預測模型中包括由光譜資料資訊得到對包含血糖濃度等相關的血糖參數的預測，其使用的演算法包括但不限於最小二乘法、主成分分析以及人工神經網路。資料處理模組400與資料顯示模組500連接，資料顯示模組500將資料處理模組400計算而得的血糖參數示出。
為了便於使光源100的光譜穿過待測體200，優選將光源100與光譜儀300分別相對的設置在上述的檢測空間兩側即可，則檢測空間位於光源100與光譜儀300之間。以圖2所示為例，將光源100與光譜儀300分別相對的設置在上述檢測空間的上下兩側，側檢測時，只需將待測體200橫向伸入檢測空間內即可保證光源100產生的近紅外光譜穿過待測體200，穿過待測體200生成的入射光可直接射入光譜儀300內。該結構設置使得近紅外光譜能夠直線穿過待測體200，提高光譜資訊獲取的準確性。
或者也可將光源100與光譜儀300同時設置在檢測空間的同一側，如圖20所示，則檢測空間位於光源100與光譜儀300同一側。以圖20所示為例，將光源100與光譜儀300同時設置在檢測空間的下側，則光源100與光譜儀300的上方為檢測空間。利用光的反射原理，光源100產生的近紅外光譜能穿入待測體200內，並在反射作用下有部分或全部的光譜形成入射光並射入光譜儀300中。該結構設置能夠擴大檢測空間，提高血糖儀的使用便利性。
需要說明的是，上述的兩種光譜儀300與光源100的位置設置結構對於本發明各實施例所述的光譜儀300均適用。
進一步的，該光調製層1上同一調製單元5內的各個調製孔6排布成一具有特定排布規律的二維圖形結構，利用不同的二維圖形結構實現對不同波 長的光的調製作用，利用二維圖形結構的區別還可以提高不同區域間光譜回應的差異性，從而提高光譜儀300的分析精度。
以下具體通過若干個實施例對本發明的光譜儀300進行詳細說明。
實施例一
如圖3和圖4所示，本實施例一提供的光譜儀300中，光調製層1包括一個調製單元5。該調製單元5內的所有調製孔6均貫穿底板。該調製單元5內的所有調製孔6均具有相同的特定截面形狀，本實施例一以圖1所示的橢圓形為例。所有調製孔6按照結構參數大小漸變順序成陣列排布形成二維圖形結構。該二維圖形結構中，所有調製孔6成陣列排布，並且所有調製孔6按照長軸長度、短軸長度和旋轉角度由小到大逐行逐列排布，從而使得所有調製孔6在光調製層1的底板上整體組成了一個調製單元5。
可理解的是，如圖5所示，由於本實施例的所有調製孔6都是按照同一排布規律進行排列的，即按照長軸長度、短軸長度和旋轉角度的結構參數由小到大逐行逐列的漸變排布，故而該光調製層1上的所有調製孔6既可以視為一整體調製單元5，也可以將其任意分割成若干個調製單元5，任意劃分出的調製單元5對於光譜都有不同的調製作用，理論上可獲得無窮多組調製後的光譜樣本，從而急劇增大了用以重構原光譜的資料量，有助於對於寬頻光譜的譜型的恢復。則根據每個調製單元5內的調製孔6結構參數特性確定該調製單元5對不同波長的光的調製作用的效果即可。
可理解的是，上述的調製孔6的特定截面形狀包括圓形、橢圓形、十字形、正多邊形、星形或矩形等，也可以為上述各形狀的任意組合。則對應的，上述的調製孔6的結構參數包括內徑、長軸長度、短軸長度、旋轉角度、角數或邊長等。
本實施例一的光調製層1的底板厚度為60nm~1200nm，光調製層1與光電探測層2之間直接連接或者通過透光介質層4連接。光電探測層2與信號處 理電路層3之間為電連接。其中，如圖3所示，光探測層上的所有調製孔6均為橢圓形，所有橢圓形調製孔6的長軸長度和短軸長度分別逐行逐列增大，並且以圖3中水準向為橫軸，豎向為縱軸，則所有橢圓形調製孔6逐行逐列的自縱軸向橫軸旋轉，其旋轉角度逐漸增大。所有的調製孔6組成了一個整體二維圖形結構，該二維圖形結構整體為一矩陣結構，該矩陣結構的面積範圍為5μm2~4cm2。
本實施例的光譜儀300在製造時，選用矽基材料同時作為光調製層1和光電探測層2的材料，以便在製備工藝的加工上具有很好的相容性。在製備光調製層1時，可直接在光電探測層2上生成光調製層1，也可以先將已製備好的光調製層1轉移至光電探測層2上。
具體的，光調製層1的直接生成方式具體包括：直接在光電探測層2上沉積生成按照圖3所示的結構排布的光調製層1；或是先在光電探測層2上裝有矽基材料製成的襯底，然後在襯底上按照圖3所示的結構進行微納加工開孔，以得到光調製層1。
上述的直接沉積生長的過程為：第一步、在光電探測層2上通過濺射、化學氣相沉積等方法沉積厚度為100nm~400nm(奈米)的矽平板。第二步、用光刻、電子束曝光等圖形轉移方法在上面繪製出所需的二維圖形結構，結構如圖5所示。該二維圖形結構具體為：僅對橢圓形調製孔6的短軸和旋轉角度進行漸變調整，橢圓長軸選取200nm~1000nm中的定值，例如500nm；短軸長度在120nm~500nm範圍內變化，橢圓的旋轉角度在0°~90°範圍內變化，橢圓的排列週期為200nm~1000nm中的定值，例如500nm。該二維圖形結構的圖形整體範圍約為長115μm、寬110μm的矩形陣列結構。第三步、通過反應離子刻蝕、感應耦合等離子體刻蝕以及離子束刻蝕等方法對矽平板進行刻蝕即可得到所需光調製層1。最後將光調製層1和光電探測層2整體通過電連接到信號處理電路層3上即可。
上述的光調製層1的轉移製備方式具體為：先在襯底上按照圖3所示的結構通過微納加工開孔，以得到製備好的光調製層1，然後將該已製備好的光調製層1轉移到光電探測層2上。具體的，光調製層1的轉移方法的過程為：先根據以上參數在矽片或SOI(指矽-絕緣體-矽片結構)上製備得到光調製層1，然後通過轉移的方法轉移到光電探測層2上，最後將光調製層1和光電探測層2整體通過電連接到信號處理電路層3上即可。
如圖18和圖19所示，本實施例還給出了另一種光譜儀300的製備過程，具體為：光電探測層2內裝有III-V族探測器，具體為GaAs/InGaAs的量子阱探測器。如圖18所示，將探測器倒扣鍵合在CMOS電路上，探測器包括GaAs襯底1’和InGaAs量子阱光電探測層2。如圖19所示，直接將襯底1’進行減薄後，再在襯底1’上進行微納加工，使之具有二維圖形結構，從而形成光調製層1即可。該製備過程與上述的微納加工開孔的區別僅在於將由探測器組成的光電探測層2的上表面直接作為微納加工的襯底1’，從而保證了加工製備好的光調製層1與光電探測層2之間的緊密連接，避免出現縫隙影響光的調製作用效果。
可理解的是，本實施例的能實現對光進行調製的光譜儀300包括但不限於一維、二維光子晶體、表面等離子激元、超材料和超表面。具體材料可包括矽、鍺、鍺矽材料、矽的化合物、鍺的化合物、金屬以及III-V族材料等。其中矽的化合物包括但不限於氮化矽、二氧化矽以及碳化矽等。透光層材料可包括二氧化矽和高分子聚合物等低折射率的材料。光電探測器可選擇矽探測器(探測範圍為780nm~1100nm)、III-V族半導體(如InGaAs/InAlAs、GaAs/AlGaAs)探測器(探測範圍為1000nm~2600nm)、銻化物(如InSb)探測器(探測範圍為1μm~6.5μm)以及HgCdTe探測器(探測範圍為0.7~25μm)等。
如圖4和圖6所示，本實施例所述的光譜儀300中，光電探測層2包括若干個探測單元7，光電探測層2內的每個探測單元7都裝有至少一個光電探測 器，光電探測器的探測範圍略大於調製孔6的結構範圍。由若干個探測單元7組成的陣列結構的光電探測層2能將探測得到的信號通過電接觸傳輸給信號處理電路層3。本實施例的信號處理電路層3中搭載有演算法處理系統，利用該演算法處理系統的演算法將差分回應基於演算法進行處理，以重構得到原光譜。該差分回應是指對各個調製單元5各自調製後得到的回應光譜的信號之間求差值。該重構過程通過上述的資料處理模組400完成。
本實施例中，若干個調製孔6可同時對應一個探測單元7，也可以令每個調製孔6分別對應一個或多個探測單元7，也就是說每個調製單元5與一個或多個探測單元7在垂直方向上對應即可，這樣只需滿足同一調製單元5內都有至少一個調製孔6與至少一個探測單元7相對應即可。該結構設置保證該調製單元5總能對至少一種波長的入射光進行調製，並保證調製好的光可以被探測單元7接收。為了防止探測單元7在工作時互相干擾，優選相鄰兩個探測單元7之間留有間隙8。
本實施例的光譜儀300對於光譜探測的完整的流程為：首先，令光譜從光調製層1上方入射至光譜儀300中時，經過光調製層1的調製，在不同的調製單元5內獲得不同的回應光譜。經過調製的各個響應光譜分別照射到光電探測層2上，則對應設置的探測單元7接收到的回應光譜各不相同，從而得到差分回應，最後，信號處理電路層3利用演算法處理系統對差分回應進行處理，從而通過重構得到原光譜。
圖5示出了根據以上實施例進行實際的製備而得的光譜儀300在光譜分析時的光譜分析效果。如圖7所示可知，該光譜儀300可以實現對於光譜範圍從550nm~750nm、譜寬為200nm的光譜的探測，並達到了對光譜測量準確率大於94.5%的效果。
實施例二
本實施例二的光譜儀300的結構、原理、光譜調製方法和製備方法均與實施例一基本相同，相同之處不再贅述，不同之處在於：如圖8所示，本實施例的光譜儀300中，光調製層1上設有一整體調製單元5。該調製單元5中設有的二維圖形結構內的各個調製孔6分別具有各自的特定截面形狀，各個調製孔6按照特定截面形狀進行自由組合排列。具體的，在該二維圖形結構內，部分調製孔6的特定截面形狀相同，具有相同特定截面形狀的各個調製孔6構成了多個調製孔6組，各個調製孔6組的特定截面形狀互不相同，且所有的調製孔6均自由組合。
可理解的是，該調製單元5整體可視為針對一種特定波長的光譜進行調製，也可以將其自由分割成若干個調製孔6調製單元，從而能針對多種不同波長的光譜進行調製，以增加光調製的靈活性和多樣性。
實施例三
本實施例三的光譜儀300的結構、原理、光譜調製方法和製備方法均與實施例二基本相同，相同之處不再贅述。不同之處在於：如圖9和圖10所示，本實施例的光譜儀300的光調製層1上排列有兩個或兩個以上的調製單元5。每個調製單元5中，當各個調製孔6按照特定截面形狀進行組合排列時，其排列的順序為按照預設的週期順序逐行或逐列排布。
本實施例中，將所有調製孔6按照特定截面形狀劃分為若干個調製單元5，各個調製單元5內的調製孔6的特定截面形狀互不相同。同一調製單元5內的調製孔6具有相同的特定截面形狀，但各調製孔6的排列順序按照結構參數的大小漸變順序成陣列排布。從而使得每個調製單元5都具有不同的調製作用，並且能針對不同波長的光譜進行調製。根據調製需要改變調製單元5內的調製孔6結構參數的漸變順序和/或調製孔6的特定截面形狀，即可改變當前調製單元5的調製作用和/或調製物件。
具體如圖11所示，光調製層1的底板上分佈有三個調製單元5，分別為第一調製單元11、第二調製單元12和第三調製單元13。其中，第一調製單元11內的調製孔6均為圓形，且每個調製孔6的結構參數均相同，該第一調製單元11對於輸入光譜有第一種調製方式；第二調製單元12內的調製孔6均為橢圓形，各個調製孔6按照結構參數大小成週期式逐行排列，即橫置的橢圓形調製孔6與豎置的橢圓形調製孔6逐行交錯排列，該第二調製單元12對於輸入光譜有第二種調製方式；第三調製單元13內的調製孔6均為菱形，各個調製孔6按照結構參數大小成週期式逐行逐列排列，即橫置的菱形調製孔6與豎置的菱形調製孔6逐行交錯排列，同時橫置的菱形調製孔6與豎置的菱形調製孔6逐列交錯排列，則該第三調製單元13對於輸入光譜有第三種調製方式。
可以理解的是，本實施例的“對不同波長的光有某種調製方式”可包括但不限於散射、吸收、透射、反射、干涉、表面等離子激元、諧振等作用。第一、第二和第三種光調製方式彼此區別。通過對於調製單元5內的調製孔6結構的設置，可以提高不同單元間光譜回應的差異，通過增加單元數量就可以提高對不同譜之間差異的靈敏度。
可理解的是，針對不同入射光譜測量時，可通過改變各調製單元5內的調製孔6結構參數來改變調製作用，結構參數的改變包括但不限於二維圖形結構的調製孔排布週期、調製孔半徑以及調製單元的邊長、占空比和厚度等各參數中的一種以及它們的任意組合，其中，占空比是指調製孔6面積與光調製層1總面積之比。
可理解的是，本實施例的微集成光譜儀300中可使用如實施例一的調製單元5或實施例二的調製單元5或實施例一和實施例二的調製單元5的組合。
本實施例中，光調製層1為厚度200nm~500nm的氮化矽平板製成。光調製層1上共設有100~200個調製單元5，每個調製單元5的長為4μm~60μm，寬為4μm~60μm。每個調製單元5內部選取各種幾何形狀作為調製孔6的 特定截面形狀，每個調製單元5內為同一形狀的週期排布，其占空比為10%~90%。其餘結構均與實施例1或實施例2相同。
圖12和圖13均示出了根據以上實施例進行實際的製備而得的光譜儀300在光譜分析時的光譜分析效果。本實施例的光調製層1主要針對單波長光譜進行探測，其波長強度關係效果如圖12所示，測量光譜與實際光譜中心波長的誤差小於0.4nm，其探測效果如圖13所示，光強的準確度大於99.89%。
實施例四
基於上述任一實施例的光譜儀300的結構、原理、光譜調製方法和製備方法，本實施例四提出了一種光譜儀300以及光譜調製方法。本實施例四與前述各實施例之間的相同之處不再贅述，不同之處在於：如圖14所示，本實施例四的光譜儀300還包括透光介質層4，該透光介質層4位於光調製層1與光電探測層2之間。具體的，該透光介質層4的厚度為50nm~1μm，材料可為二氧化矽。
本實施例的微集成光譜儀300中，若在製備光調製層1時採用直接沉積生長的工藝方案，可在光譜探測層上通過化學氣相沉積、濺射以及旋塗等方式覆蓋該透光介質層4，然後在其上方進行光調製層1部分的沉積、刻蝕即可。若採用轉移的工藝方案，則可將二氧化矽作為光調製層1的製備襯底，並在襯底上半部分直接通過微納鑽孔加工製備光調製層1，然後以二氧化矽襯底的下半部分直接作為透光介質層4，將製備好的光調製層1與透光介質層4這兩部分整體轉移到光探測層上即可。
可理解的是，本實施例的透光介質層4還可以設置為：將光電探測層2上方的光調製層1整體通過外部支撐結構支撐以使之相對於光電探測層2懸空，則光調製層1與光電探測層2之間的空氣部分即為透光介質層4。
實施例五
基於實施例二的基礎上，本實施例五進一步提出了一種光譜儀300以及光譜調製方法。本實施例五與實施例二的相同之處不再贅述，不同之處在於：本實施例五的光調製層1是基於厚度150~300nm的碳化矽平置底板製成。光調製層1上共有150~300個單元，每個單元長為15~20μm，寬為15~20μm。同一調製單元5中各個調製孔6的特定截面形狀均為圓形，各單元5間的圓孔排布週期、孔半徑和占空比等參數各不相同。具體參數範圍為：週期範圍為180nm~850nm，孔半徑範圍為20nm~780nm，占空比範圍為10%~92%。光電探測層2上至少一個裝有InGaAs探測器。
本實施例的光譜儀300的製備工藝選用先製備光調製層1然後轉移到光電探測層2上的轉移工藝手段。
實施例六
基於上述任一實施例的光譜儀300的結構、原理、光譜調製方法和製備方法，本實施例六提出了一種光譜儀300以及光譜調製方法。本實施例六與前述各實施例之間的相同之處不再贅述，不同之處在於：如圖15所示，本實施例七的光譜儀300中，各個調製孔6均不穿透底板。可理解的是，不論調製孔6是否穿透底板均不會對光調製層1的調製作用造成不利影響，這是因為光調製層1選用的矽基材料或其他材料均為透光材料，光譜入射光調製層1時，受到各個調製單元5的結構影響而發生調製作用，但調製孔6底部對於光譜調製不產生不利影響。
本實施例的光譜儀300中，光調製層1的調製孔6底部至底板底部的厚度為60nm~1200nm，整個底板厚度為120nm~2000nm。
實施例七
基於上述各個實施例的組合，本實施例七提出了一種光譜儀300以及光譜調製方法。本實施例七與上述各實施例之間的相同之處不再贅述，不同之處在於：如圖16和圖17所示，本實施例七的光譜儀300中，光調製層1的底板上分佈有五個調製單元5，分別為第一調製單元11、第二調製單元12、第三調製單元13、第四調製單元14和第五調製單元15，其中第五調製單元15範圍最大，其面積不小於前四個調製單元的總和。
具體的，第一調製單元11、第二調製單元12、第三調製單元13、第四調製單元14整體成矩陣排列，其中，前三個調製單元11、12、13內的調製孔6排列方式與實施例三的調製孔6排列方式相同，第四調製單元14與第一調製單元11的調製孔6的特定截面形狀相同，均為圓形，但第四調製單元14的調製孔6結構參數與第一調製單元11的調製孔6結構參數不同，具體為第四調製單元14的調製孔6內徑小於第一調製單元11的調製孔6內徑，故而第四調製單元14對於輸入光譜有第四種調製方式。第五調製單元15內的各個調製孔6形成的二維圖形結構與實施例一的二維圖形結構相同，則第五調製單元15對於輸入光譜有第五種調製方式。
由此可見，本實施例七的光調製層1利用不同單元間的不同調製孔6特定截面形狀的區別、以及同一單元內特定的調製孔6排列方式，實現利用改變調製孔6特定截面形狀、調製孔6的結構參數以及調製孔6排列週期實現對不同波長的光譜進行不同的調製作用。
可理解的是，對於實施例一和實施例二的漸變式陣列調製單元5的結構，其任意劃分出的調製單元5對於光譜都有不同的調製作用，理論上可獲得無窮多組調製後的光譜樣本，從而急劇增大了用以重構原光譜的資料量，有助於對於寬頻光譜的譜型的恢復。
對於實施例三的週期式調製單元5的結構，其週期結構可產生二維週期的色散、諧振作用，諧振作用包括但不限於光子晶體的能帶控制以及二維光柵的諧振等原理。通過諧振作用可增強對於特定波長的探測精度。
如果將上述的實施例一、實施例二和實施例三中的調製單元5同時應用在晶片上時，能夠綜合上述兩種優勢。並且在切頂光調製層的尺寸範圍時，上述三個實施例的光譜儀300都可以製備成微米量級甚至更小的結構，這對於微集成光譜儀300的小型化微型化生產和使用具有重大意義；上述的光調製層1配合由不同的光電探測器構成的光電探測層，在原則上可以實現對於全波段的光譜探測，從而使得光譜儀300的寬譜探測性能更加出色。
綜上，本實施例的無創血糖儀包括光源100、光譜儀300以及供待測體介入的檢測空間，檢測空間分別與光源和光譜儀300連接，以使光源發射的光譜在經過待測體後，能生成進入光譜儀300中的入射光，該入射光由於經過待測體而已經受到待測體影響，故而通過光譜儀300對該入射光進行光譜分析重構，即可獲得包含有血糖參數的光譜資料，從而利用近紅外光譜分析原理實現對生物待測體的非接觸性無創血糖檢測。
2、該無創血糖儀中的光譜儀300包括：光調製層用於對入射光進行光調製，以得到調製後的光譜；光電探測層位於光調製層的下面，用於接收調製後的光譜，並對調製後的光譜提供差分回應；以及信號處理電路層位於光電探測層的下面，用於將差分回應重構，以得到原光譜。該無創血糖儀的光譜儀300利用光調製層取代現有光譜儀300中的各類精密光學部件，從而實現在微納結構領域內的光譜儀300的應用型，使得微集成光譜儀300能在不需要光柵、棱鏡、反射鏡或其他類似空間分光元件的情況下進行工作，大大縮小了光譜儀300的體積，同時提高了光譜分析的精密性，從而使得無創血糖儀具有測量精度高、便攜性好、可即時線上檢測、操作簡單、性能穩定、製造成本低等優點，能夠極大提高糖尿病患者的生活品質，具有廣闊的市場前景。
本發明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而並不是無遺漏的或者將本發明限於所公開的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，並且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”和“若干個”的含義都是指兩個或兩個以上；除非另有說明，“缺口狀”的含義為除截面平齊外的形狀。術語「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」、「前端」、「後端」、「頭部」、「尾部」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
100:光源
200:待測體
300:光譜儀
400:資料處理模組
500:資料顯示模組

Claims (10)

  1. 一種無創血糖儀，包括光源和光譜儀，該光源發射的光譜在經過待測體後，能生成進入該光譜儀中的入射光；該光譜儀包括：光調製層，用於對該入射光進行光調製，以得到調製後的光譜，該光調製層包括至少一個調製單元，每一該些調製單元內分別設有複數個調製孔，每一該些調製單元內的各個該些調製孔排布成二維圖形結構，各個該些二維圖形結構內的各個該些調製孔分別具有各自的截面形狀，各個該些調製孔按照特定截面形狀進行組合排列；光電探測層，位於該光調製層的下面，用於接收該調製後的光譜，並對該調製後的光譜提供差分回應；以及信號處理電路層，位於該光電探測層的下面，用於將該差分回應重構，以得到原光譜。
  2. 根據請求項1所述的無創血糖儀，該光調製層更包括底板，該底板設在該光電探測層上，各個該些調製單元位於所述底板上。
  3. 根據請求項1所述的無創血糖儀，該二維圖形結構包括：各個該些二維圖形結構內的所有該些調製孔同時具有相同的截面形狀，各個該些調製孔按照結構參數大小漸變順序成陣列排布。
  4. 根據請求項3所述的無創血糖儀，各個該些調製孔按照各自的截面形狀進行組合排列時，該排列的順序為按照預設週期順序逐行或逐列排布。
  5. 根據請求項2所述的無創血糖儀，該些調製孔的底部穿透該底板或是不穿透該底板。
  6. 根據請求項1所述的無創血糖儀，該光電探測層包括有至少一個探測單元，該光調製層的每一微光調製單元的下面分別對應的設有至少一個 該探測單元，所有的該些探測單元之間通過該信號處理電路層電連接。
  7. 根據請求項1-6任一項所述的無創血糖儀，該光譜儀還包括：透光介質層，位於該光調製層與該光電探測層之間。
  8. 根據請求項1-6任一項所述的無創血糖儀，該光源與光譜儀分別設置在該待測體的兩側；或者該光源與光譜儀均位於該待測體的其中一側。
  9. 根據請求項1-6任一項所述的無創血糖儀，該無創血糖儀還包括：資料處理模組，該資料處理模組與該信號處理電路層連接，用於對該原光譜進行分析計算，以得到血糖參數；資料顯示模組與該資料處理模組連接，用於將該血糖參數示出。
  10. 一種基於如請求項1-9任一項所述的無創血糖儀的血糖檢測方法包括：將待測體移入分別與光源和光譜儀連接的檢測空間內，並使該光源發射的光譜經過該待測體，從而生成能進入該光譜儀中的入射光；對該入射光進行光調製，以得到調製後的光譜；接收該調製後的光譜，並對該調製後的光譜提供差分回應；對該差分回應重構，以得到原光譜。
TW108145191A 2019-07-31 2019-12-10 一種無創血糖儀及血糖檢測方法 TWI715345B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910700382.1A CN110327058A (zh) 2019-07-31 2019-07-31 一种无创血糖仪及血糖检测方法
CN201910700382.1 2019-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI715345B true TWI715345B (zh) 2021-01-01
TW202106250A TW202106250A (zh) 2021-02-16

Family

ID=68148231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108145191A TWI715345B (zh) 2019-07-31 2019-12-10 一種無創血糖儀及血糖檢測方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11759129B2 (zh)
EP (1) EP4005475A4 (zh)
JP (1) JP2022502627A (zh)
KR (1) KR102332190B1 (zh)
CN (1) CN110327058A (zh)
TW (1) TWI715345B (zh)
WO (1) WO2021017052A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11796465B2 (en) * 2020-02-06 2023-10-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for predicting blood compound concentration of a target
CN111657961B (zh) * 2020-07-03 2021-04-27 北京印刷学院 一种在皮肤上制备超表面用于血糖检测的方法
US11796466B2 (en) * 2020-07-17 2023-10-24 The Board of Regents for the Oklahoma Agricultural and Mechanical Colleges System and method of non-contact glucose sensing
CN112022167A (zh) * 2020-09-11 2020-12-04 无锡轲虎医疗科技有限责任公司 一种基于光谱传感器的无创血糖检测方法
WO2022105506A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 北京与光科技有限公司 光谱成像芯片和设备及信息处理方法、以及指纹活体识别装置和指纹模组
KR20220117993A (ko) 2021-02-18 2022-08-25 (주)대한솔루션 자동차용 콘솔 박스

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120129269A1 (en) * 2009-03-20 2012-05-24 Nanolambda, Inc. Nano-optic filter array based sensor
CN104583760A (zh) * 2012-02-21 2015-04-29 麻省理工学院 光谱仪装置
CN107505268A (zh) * 2017-08-04 2017-12-22 中国科学院半导体研究所 血糖检测方法及系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5515847A (en) * 1993-01-28 1996-05-14 Optiscan, Inc. Self-emission noninvasive infrared spectrophotometer
ATE241315T1 (de) * 1993-08-12 2003-06-15 Kurashiki Boseki Kk Nicht-invasives verfahren und instrument zur messung des blutzuckerspiegels
US6040936A (en) * 1998-10-08 2000-03-21 Nec Research Institute, Inc. Optical transmission control apparatus utilizing metal films perforated with subwavelength-diameter holes
WO2003079900A1 (fr) 2002-03-25 2003-10-02 Ken-Ichi Yamakoshi Instrument et technique de mesure de parametres sanguins non invasifs
JP3694291B2 (ja) * 2002-11-21 2005-09-14 倉敷紡績株式会社 血糖値の無侵襲測定装置
JP5095986B2 (ja) * 2005-11-30 2012-12-12 学校法人慶應義塾 経爪無侵襲血中物質測定装置及び爪甲蒸散装置
JP4697000B2 (ja) * 2006-03-27 2011-06-08 パナソニック電工株式会社 体内成分計測装置
JP2008191097A (ja) 2007-02-07 2008-08-21 Tohoku Univ 分光計測装置
US8203704B2 (en) * 2008-08-04 2012-06-19 Cercacor Laboratories, Inc. Multi-stream sensor for noninvasive measurement of blood constituents
CN102564586B (zh) * 2012-01-09 2013-08-07 南京邮电大学 衍射孔阵列结构微型光谱仪及其高分辨率光谱复原方法
CN102928394B (zh) * 2012-10-16 2015-06-17 江苏学府医疗科技有限公司 一种便携式拉曼光谱无创伤血糖仪
CN202869653U (zh) * 2012-10-16 2013-04-10 南京邮电大学 一种基于衍射孔阵列的微型光谱仪
JP6387610B2 (ja) * 2013-12-27 2018-09-12 ミツミ電機株式会社 生体情報測定装置
CN104013411A (zh) * 2014-05-15 2014-09-03 哈尔滨工业大学 一种透射式无创血糖检测装置
US20170020431A1 (en) 2015-07-24 2017-01-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices for biometric based information communication related to fatigue sensing
CN105193423A (zh) * 2015-09-25 2015-12-30 北京大学深圳研究生院 无创血糖检测方法、装置及系统
CN108780042A (zh) * 2016-01-13 2018-11-09 尼克根合伙Ip有限责任公司 用于多参数光谱的系统和方法
CN205758567U (zh) * 2016-04-12 2016-12-07 北京科宇佳科技有限公司 一种中红外无创血糖检测设备
KR102539143B1 (ko) * 2016-09-21 2023-06-01 삼성전자주식회사 분광기 및 분광기 모듈
CN106847849B (zh) * 2016-12-30 2019-01-15 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于超表面窄带滤光的多光谱芯片及其制备方法
US11103167B2 (en) * 2017-02-10 2021-08-31 Yen-Chun Yeh Systems and methods for self-emission glucose monitoring using a guided-mode resonance filter array
JP2018205035A (ja) 2017-05-31 2018-12-27 セイコーエプソン株式会社 分光システム、受光装置、生体情報測定装置および分光方法
CN107198530A (zh) * 2017-07-20 2017-09-26 上海理工大学 光电信息时域相关无创血液参数监测系统及方法
CN207457534U (zh) * 2017-09-29 2018-06-05 扬中市恒海电子科技有限公司 一种集成式红外带通滤波器和光谱仪

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120129269A1 (en) * 2009-03-20 2012-05-24 Nanolambda, Inc. Nano-optic filter array based sensor
CN104583760A (zh) * 2012-02-21 2015-04-29 麻省理工学院 光谱仪装置
CN107505268A (zh) * 2017-08-04 2017-12-22 中国科学院半导体研究所 血糖检测方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP4005475A1 (en) 2022-06-01
US20220061672A1 (en) 2022-03-03
CN110327058A (zh) 2019-10-15
KR20210016319A (ko) 2021-02-15
KR102332190B1 (ko) 2021-12-02
JP2022502627A (ja) 2022-01-11
EP4005475A4 (en) 2023-08-02
TW202106250A (zh) 2021-02-16
WO2021017052A1 (zh) 2021-02-04
US11759129B2 (en) 2023-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI715345B (zh) 一種無創血糖儀及血糖檢測方法
US9585604B2 (en) Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus with dynamic optical paths and method of use thereof
TWI741440B (zh) 一種光學調變微奈米結構、微集成光譜儀及光譜調變方法
US9351671B2 (en) Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof
US20150045636A1 (en) Multiplexed / pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof
US9375170B2 (en) Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus with stacked filters and method of use thereof
US20150018644A1 (en) Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus with non-uniform detector array and method of use thereof
US11002677B2 (en) System and method for multi-parameter spectroscopy
US5440388A (en) Chemical analysis and imaging by discrete fourier transform spectroscopy
US20180128739A9 (en) System and method for multi-parameter spectroscopy
JP2015215351A (ja) 分光センサ、及びそれを採用した分光器
CN110381243B (zh) 一种图像采集芯片、物体成像识别设备及物体成像识别方法
CN210376122U (zh) 一种光调制微纳结构及微集成光谱仪
Sarwar et al. Miniaturizing a chip-scale spectrometer using local strain engineering and total-variation regularized reconstruction
CN211299994U (zh) 一种无创血糖仪
KR102219705B1 (ko) 분광 센서 및 이를 채용한 분광기
CN210112118U (zh) 一种图像采集芯片及物体成像识别设备
CN212363424U (zh) 弱光光谱检测芯片
Losoya-Leal et al. Design of a CMOS-MEMS diffraction grating for near-infrared spectroscopy of biomolecules
CN118158507A (zh) 图像采集芯片、物体成像识别设备及物体成像识别方法
CN114913111A (zh) 血糖检测芯片、智能血糖检测仪及制备方法
CN116242482A (zh) 一种微环辅助的集成光谱重建型光谱仪结构