一种无创血糖检测仪的初步研究.pdf

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1、万方数据第2l卷第7期2008年7月传感技术学报ai矾E5汜JoI珉NALOFSENSORSANDA印『AToRSv01．21No．7Jul．2008APrimaryResearchofNon—InVasiVeGlucoseMeasuringApparatusCHENZ^P咒一c^P咒g，，jNXi咒g-Z勉ng’，X【，X缸D1cJP咒，ZHL，，妇，z—mi咒g，W-ANGDi一够，仇加以批眦o，Bi硎耐f口Z凸gi以附i竹g，S抽00ZD，h弦P^y5if5口耐GeD僦啦j凸g加卯一押g’、＼C州mZSo埘魄阴f铆苫打y，Gk行g咖4

2、10083，凸i懈／Abstmct：Diabetesmellitusisoneofthemostcommondiseases．Currently，themainmethodusedforblood91ucosemeasuringisinvasive，whichhasdisadvantageS．Aprimaryresearchofnon_inVasiVebloodsugarapparatuswaspresent．Thecorrelativehardware，software，sensormoduleandrelevanta“thmeticfo

3、rthecalculationofbloodglucoselevelbasedconversationofenergymethod(COEM)wereintroduced．Thepre一1iminaryclinicalexperimentresultssuggeststhatthecorrelativecoefficientisupto0．807betweenthenon—invasiveapparatusbasedonCOEMandAutomaticBiochemicalAnalyzer(AUTOLABl8)intheclinic．1畸w

4、ords：diabetes；non—invasivemeasurement；bloodsugar；conversationofenergyEEACC：7230J．一种无创血糖检测仪的初步研究陈真诚，金星亮。，徐效文，朱健铭，王弟亚(中南大学信息物理工程学院生物医学工程研究所，长沙410083)摘要：糖尿病是一个威胁人类健康的重要疾病，目前糖尿病检测的主要方法都是有创的，有其局限性。研究了一种基于能量守恒法的无创伤血糖检测仪；设计出了相关的硬件部分、软件部分、传感器探头及相应的血糖浓度提取算法。经l

5、缶床初步实验，表明测试结果与AMSAUT0

6、u蟠18全自动生化分析仪所测得结果的相关系数达到了O．807。关键词：糖尿病；无创伤检测；血糖；能量守恒法中图分类号：TP212．3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2008)07-1119一05糖尿病(diabeteSnlellitus)是一种体内胰岛素相对或绝对不足及靶细胞对胰岛素敏感性降低，或胰岛素本身存在结构上的缺陷而引起的碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种慢性疾病，其主要特点是高血糖、糖尿[1。2]。目前世界各国的糖尿病患者已达到1．5亿之多。我国的糖尿病患者已经超过三千万，与此同时还有相当数量的葡萄糖耐量减低者(糖

7、尿病的前期)。据世界卫生组织估计，到2025年全世界将有3亿糖尿病患者。如此庞大的糖尿病人群不仅给患者及其家庭带来了痛苦，而且也给国家和社会带来了沉重的负担，因此预防和治疗糖尿病具有十分积极的意义[3]。由于受到现代医学发展水平的限制，还没彻底根治糖尿病的方法。目前用于治疗糖尿病的方法，主要是通过对血糖浓度值的频繁检测和相应量胰岛素注射陪5]来对血糖浓度紧密控制。传统的技术都是收稿日期：2007—12—22修改日期：2008一O卜20采用有创血糖检测方法，一般都要去医院进行，造成检测技术费时费力，并且有痛苦，无法满足家庭检测的要求。因此急需

8、使用新方法开发新的检测仪器，来适应患者检测频度的需要。国内外无创血糖检测方法可以分为以下几类：①光学和辐射方法，包括：近红外法、中红外法、远红外法、光学相干断层扫描法、旋光法、偏振测定法、拉曼光谱法、光声法、热辐射光谱法、荧光法；②液体提取法，包括从皮肤提取液体法、组织间液提取法、下颌下和舌下腺的液体提取法、牙龈沟液提取法；③代谢热整合法；④阻抗谱法。近红外技术是目前研究比较多的一种方法№8

9、，但是在实际应用中，干扰成分多、个体差异大，大部分检测方法仍然在实验室研究阶段。所以本文采用了能量守恒法来进行新型无创血糖检测仪的开发，通过测量人体代

10、谢产生的热量、血液流速、血氧饱和度和脉率来万方数据1120传感技术学报2008年估算血糖水平。1能量守恒法检测原理以及算法1．1检测原理人体内物质代谢过程就是能量代谢的过程睁11