TWI742330B - 一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法 - Google Patents

Abstract

本發明之推算方法，可套用於任何簡單電子結構中，並推算出接近數據，其方法可降低外界干擾，抓取更準確的資料，測得更準確真實的血糖值。

Description

一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法

本發明為一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法，為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

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，下面描述中的附圖僅僅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。

1:殼體

2:第一探頭

3:第二探頭

4:第一電極

5:第二電極

6:第三電極

7:第四電極

8:顯示螢幕

9:處理模組

10:存儲螢幕

11:微處理器

12:電源模組

13:訊號濾波電路

14:訊號放大電路

15:轉換電路

16:第一電容

17:第二電容

圖1為本發明提供的一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法外部結構示意圖。

圖2為內部電路結構示意圖。

圖3為電極與人體組成的回路示意圖。

實施例一

請參閱圖1至圖2，本發明實施例提供了一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法，包括外露於殼體1之外的由導體構成的第一電極4、第二電極5、第三電極6和第四電極7；以及工作電路；其中，第一電極4、第三電極6及第四電極7設於殼體1的一端組成一個第一探頭2，第二電極5單獨設於殼體1的另一端組成一個第二探頭3；第一電極4與第二電極5連接，用於接觸人體的兩個不同位置構成回路，以測量資料；第三電極6與第四電極7連接，用於在第一探頭2處接觸人體構成回路，以測量第一探頭2與人體的觸點處的干擾資料；其中，工作電路包括：訊號處理模組9，用於過濾調整各電極截得的資料；存儲單元10，用於存儲使用者抽血檢測的資料作首次校正；微處理器11，用於運算處理訊號處理模組9獲得的資料；電源模組12，用於所有元件的供電；第一電極4、第二電極5、第三電極6及第四電極7與訊號處理模組9連接，微處理器11與訊號處理模組9連接，存儲單元10與微處理器11連接，電源模組12通過電路對各元件實現供電。

與現有技術不同，本發明並非單純通過兩個電極與人體構成回路檢測血糖資料，而是採用了四個電極分佈在兩個探頭上，與人體組成了多個回路，以實現干擾資料的扣減運算功能，使檢測資料更精准。

各電極的工作原理如圖3所示。四個電極分別安置在兩個探頭上，接觸人體不同的位置，優選是第一探頭2接觸人的手掌、第二 探頭3接觸另一隻手的拇指。其中，設置於第一探頭2上的第一電極4與設置於第二探頭3上的第二電極5構成回路，可無侵入地通電檢測電子資料。但探頭與人體皮膚接觸時容易受到觸點的接觸有效性、濕度、異物等外界因素影響，導致觸點附近產生干擾，影響資料的穩定性及精度。因此本發明在第一探頭2處設置第三電極6及第四電極7構成回路，在手掌的觸點處形成一個扣減回路，專門用於檢測並降低觸點附近的外界干擾。

除了電極的設計以外，本發明還在電路中設置了存儲單元10，用於存儲使用者用抽血方式測得的真實血糖值以及電極測得的電子資料，以實現資料的校準。因此，本發明並非單純地測量電子信號。具體的校準方式將在下文的檢測血糖方法中詳述。

需要說明的是，殼體1上可能還裝設有各種按鈕、開關等，以實現各種控制功能。但這些部件並非本發明的技術重點，與技術方案並無太大關聯，在本發明中不再贅述。且說明書附圖中省略該結構。

作為優選，所述訊號處理模組9包括訊號濾波電路13、訊號放大電路14和轉換電路15；訊號濾波電路13、訊號放大電路14均連接於由第一電極4與第二電極5、由第三電極6與第四電極7組成的兩條回路上；轉換電路15與訊號放大電路14連接，微處理器11與轉換電路15連接。

訊號放大電路14用於接收電極傳遞的電信號並放大，使微弱的電信號放大後更靈敏。訊號濾波電路13用於整流過濾雜訊，得到乾淨的訊號。轉換電路15用於將類比信號轉換成數位信號。

作為進一步的優選，所述訊號濾波電路13與訊號放大電路14之間連接有第一電容16及第二電容17，用於將回路形成的訊號電流，經過訊號濾波電路13濾波整流後存入其中。

對於第一探頭2上電極的分佈及結構，優選採用如下結構。所述第一探頭2上分別設有兩個中部導體，兩中部導體的週邊設有一個環形導體，分別作為第一電極4、第三電極6和第四電極7。

需要說明是，上述三個導體中到底對應作為第一電極4、第三電極6或第四電極7的哪一個，其實並非本發明的技術重點。一般情況下，優選以環形導體作為第三電極6、以兩個中部導體分別作為第一電極4及第四電極7。但也可以採用環形導體作為第一電極4、以兩個中部導體分別作為第三電極6及第四電極7。第一探頭2上設置三個電極的主要目的是消除觸點干擾，提高資料獲取精度。因此，在不偏離這一設計目的的前提下，第一電極4、第三電極6及第四電極7的編排方式並無過多的限制。

作為優選，還包括顯示單元8，用於輸出資料處理的結果；顯示單元8與微處理器11連接，且外露於殼體1。還包括輸入單元，用於輸入使用者抽血檢測的資料到存儲單元10，輸入單元與微處理器11連接。

當然，並不排除本發明本身並不具有顯示單元8，通過訊號傳輸到外部顯示裝置的方式來顯示結果的情況。同理，也可能本發明本身不具有輸入單元，通過外部設備無線或有線傳輸的方式將資料登錄到存儲單元10也是可行方案。

本發明提供是一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法，通過設計多個電極組成多個回路，從而可以通過資料扣減的方式降低檢測過程中外界環境的干擾，使檢測的資料更精准。且回路的設計具有訊號放大及過濾的功能，進一步提高資料檢測的靈敏度及準確性。

實施例二

本實施例詳細說明一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法， 其實質也是實施例一所述的非侵入式抗干擾血糖檢測儀的工作過程。

一種抗干擾非侵入式血糖檢測的推算方法，包括以下步驟：S01、使帶有電極的第一探頭與帶有電極的第二探頭分別接觸人體的不同位置形成回路，往第一探頭上的電極打出電流，檢測電子資料，計算並存儲到存儲單元中；S02、隨後採用醫院抽血檢測的方式對使用者的血糖值進行檢測，並將檢測的校正血糖值儲存，以步驟S01獲得的資料作為校正資料與校正血糖值匹配；S03、需要檢測血糖值時，重複步驟S01，將該時刻測得的資料作為即時資料，與步驟S02獲得的校正資料及校正血糖值進行比對計算，獲得該時刻使用者的即時血糖值。

本方法主張與抽血測得的真實血糖值作校準匹配計算，因此血糖值的檢測並不僅僅是一個單純的電子資料，而是真正與人體的血糖值匹配的數值。這種方法科學合理，且精準度高，有助於準確判斷使用者的血糖情況，不會延誤診治。

如上文所述，單純通過截取電子資料本身對於血糖檢測並無實質作用，並無獲取真實的血糖值。因此本發明設計出一個校準過程，即需要實施步驟S02，通過到醫院抽血檢測的方式測出使用者的真實血糖值並輸入到血糖檢測儀中。在輸入該血糖資料前，先通過正常的電極無侵入式檢測，截取高精度的電子資料，即可與步驟S02測得的真實血糖值進行匹配，實現校準。該過程實際也是血糖檢測儀針對使用者本身的實際身體情況，進行的一次學習過程。通過校準，就能構建一個資料匹配的體系，知道不同的電子資料所對應的血糖值。甚至，還可以建立一個資料庫， 匹配出對應的血糖值，告知使用者其身體狀態。

一般建議，每隔一段時間進行一次校準，以便於維持資料的準確性，因為血糖值的變化會隨著時間的推移、身體狀態的變化有所不同。而對於糖尿病人而言，一般1.5-3個月為一個療程，因此每隔一段時間進行抽血檢測血糖的校準是科學合理的。

上述的抽血檢測血糖值進行校準的過程，是本發明方法的重要技術突破。通過電子方法檢測到的電子資料，即使精度再高，也僅僅是一組電子資料，而非真正的血糖值資料。即使是目前廣泛採用的家用采血式血糖儀，也容易受到雜質、血液濃度、血液在儀器中反應是否充分等因素影響，導致血糖值失真。僅當採用到醫院抽血進行血糖值檢測的方法，獲取真實血糖值進行比對校準，儀器測得的血糖值才是準確的。

例如，之前測得的電子資料中，電流值是100毫安培，並得知該電子資料所對應的血糖值。那之後測得的電子資料中，電流值變成150毫安培，那麼就可以通過計算，得出現時對應的血糖值。

更具體的，所述步驟S02至S03中，第一電極4通電打出的電流I₁、以及第一電極4和第三電極6同時通電打出的電流I₁+I₂，分別存入第一電容16及第二電容17中，然後分別放電取出第一電容16及第二電容17的電量，分別獲得測量回路和扣減回路的電子資料。

每次進行電極無侵入式檢測，均可在某些步驟中重複截取資料，選取有效資料進行計算，以進一步提高檢測的資料準確性。優選的，每當執行步驟S01至S04時，所述步驟S02在步驟S03之前以一定時間間隔重複執行多次，取重複次數最多的資料作為測量回路的電子資料。

例如，第一電極4每隔0.1秒打出一個微小電流I₁至人體，第 三電極6每隔0.5秒打出微小電流I₂至人體。那麼在0.5秒前，第一電極4就多次進行了電流通電檢測(即重複執行了多次步驟S02)，可抓取其中重複次數最多的資料作為測量回路的電子資料。在第0.5秒的時候，第一電極4、第三電極6同時打出電流，則計算時，使用的電流值為I₁+I₂之和。

經實驗發現，第一探頭2與人體觸點接觸後，並非馬上就能通電獲取穩定的電子資料，而是刺激使用者一定時間後，資料才趨向穩定。因此優選的，每當執行步驟S01至S04時，在步驟S01刺激使用者0.8-1.1秒後，再執行步驟S02至S04，有利於獲得穩定的電子資料。

更進一步的，除了等待資料穩定，還可在電極與人體的觸點接觸後，通過多次重複截取資料的方式來獲取有效資料。優選的是，每當執行步驟S01至S04時，重複多次執行步驟S02至S04，取重複次數最多的高精度資料。

例如，在電極與人體的觸點接觸後，在0.8-1.1秒有穩定資料出現。那麼就在0.8-1.1秒區間進行資料截取，並多次重啟在這個時間區間截取多個資料，抓取其中的有效資料。

關於測定計算方法的進一步改進，可以在所有步驟前，具有一個預處理步驟S00，其具有如下步驟，S001、按血糖值高低的嚴重程度對不同高低的血糖值進行分類；S002、在不同分類的標準血糖值的基礎上，按照正負容差計算出各分類的區間值，建立起不同分類的數值區間的資料庫；步驟S06獲得的即時血糖值與步驟S002中建立的資料庫進行比對，獲得使用者的狀態。

例如，按照血糖值高低的嚴重程度，大致可分為：

可選定容差值為±10%，確定出區間值：

步驟S06測得的即時血糖值可以直接與血糖值區間進行比對，馬上知道使用者處於哪個狀態，方便醫師追蹤治療，調整用藥。由於電子訊號很微弱，每個人對電子反應也會有差異，借由校正先鎖定使用者落在哪一類型，再輔以一定百分比的機率誤差來縮小範圍以逼近準確度。

上述的數值區間分佈僅僅是一種應用舉例，即使數值區間的分佈有所不同，或者再進一步細分，都屬於本發明的構思。

1:殼體

2:第一探頭

3:第二探頭

4:第一電極

5:第二電極

6:第三電極

7:第四電極

8:顯示螢幕

Claims (5)

1. 一種非侵入式抗干擾的檢測血糖方法，包括以下S00步驟：S01、任何套用此推算法的儀器裝置，只要有任何形式帶有探頭，打出電子信號，檢測電子資料，計算並儲存到存儲單元中；S02、隨後採用醫院抽血檢測的方式對使用者的血糖值進行檢測，並將檢測的校正血糖值儲存，以步驟S01獲得的資料作為校正資料與校正血糖值匹配；S03、需要檢測血糖值時，重複步驟S01，將該時刻測得的資料作為即時資料，與步驟S02獲得的校正資料及校正血糖值進行比對計算，獲得該時刻使用者的即時血糖值；所述步驟S01具體包括：S011、使帶有第一電極、第三電極及第四電極的第一探頭與帶有第二電極的第二探頭分別接觸人體的不同位置；使第一電極及第二電極與人體組成測量回路；使第三電極及第四電極與人體在第一探頭的觸點處組成扣減回路；S012、往第一電極通電打出電流I₁並通過電流I₁檢測測量回路的電子資料；S013、往第一電極通電打出電流I₁的同時，往第三電極通電打出電流I₂，並通過總電流I₁+I₂檢測扣減回路的電子資料；S014、為處理器將測量的電子資料與扣減回路的電子資料進行處裡計算，獲得扣減調觸點干擾的高精度資料，並儲存。
2. 如申請專利範圍第1項所述的非侵入式抗干擾的檢測血糖方法，所述步驟S012至S013中，第一電極通電打出的電流I₁，以及第一電極和第三電擊同時通電打出的電流I₁+I₂，分別存入第一電容及第二電容中，然後分別放電取出第一電容及第二電容的電量，分 別獲得測量回路和扣減回路的電子資料。
3. 如申請專利範圍第1項所述的非侵入式抗干擾的檢測血糖方法，每當執行步驟S011至S014時，所述步驟S012在步驟S013之前以一定時間間隔重複執行多次，取重複次數最多的資料作為測量回路的電子資料。
4. 如申請專利範圍第1項或第3項所述的非侵入式抗干擾的檢測血糖方法，每當執行步驟S011至S014時，在步驟S01刺激使用者0.8-1.1秒後，再重複多次執行步驟S012至S014，以獲得穩定、高精度的電子資料。
5. 如申請專利範圍第1項所述的非侵入式抗干擾的檢測血糖方法，在所有步驟前，具有一個預處理步驟S00，其具有如下步驟，S001、按血糖值高低的嚴重程度對不同高低的血糖值進行分類；S002、在不同分類的標準血糖值的基礎上，按照正負容差計算出各分類的區間值，建立起不同分類的數值區間的資料庫；步驟S003獲得的即時血糖值與步驟S002中建立的資料庫進行比對，獲得使用者的狀態。

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