一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置，包括有光學系統(tǒng)以及血糖檢測系統(tǒng)以及計算機；其中，光學系統(tǒng)包括有光源、以及光電探測器；血糖檢測系統(tǒng)包括有信號處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以及數(shù)據(jù)顯示模塊；光源發(fā)出的光照射到人體手指，經(jīng)過手指透射后，由光電探測器進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號，信號處理模塊對該電信號進行放大濾波處理，傳輸?shù)接嬎銠C，通過支持向量機回歸法建立數(shù)學模型，計算機計算出血糖濃度值。本發(fā)明利用單波長、固定功率近紅外波段激光，通過透射方式進行血糖濃度檢測，血糖檢測系統(tǒng)能夠連續(xù)實時檢測糖尿病患者的血糖含量，不再依賴一次性試紙，避免了因采血而引發(fā)的交叉感染和環(huán)境污染，避免糖尿病患者頻繁采血的痛苦。
【專利說明】一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于糖尿病患者血糖濃度檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]糖尿病是一種嚴重的、慢性、非傳染性、終生性疾病，隨著社會發(fā)展、科技進步、生活水平提高、生活模式改變以及社會老齡化，糖尿病患病率以驚人的速度在逐年上升，其死亡率僅次于惡性腫瘤、心腦血管疾病。世界衛(wèi)生組織(WHO)有關(guān)資料表明，全球糖尿病患者已逾3.66億，到2030年預計翻倍。因此對于糖尿病的治療是一項長期而艱巨的任務。
[0003]與有創(chuàng)檢測和微創(chuàng)檢測兩種方法相比，無創(chuàng)血糖檢測打破傳統(tǒng)血糖有創(chuàng)檢測方法的瓶頸，具有以下幾個方面的現(xiàn)實意義:
[0004]1、患者不再有采血的痛苦，改善病人的生活質(zhì)量；
[0005]2、增加測量次數(shù)從而提高血糖控制精確度，減少糖尿病并發(fā)癥；
[0006]3、由于不需要消耗品，因而可降低測量成本；
[0007]4、使建立血糖檢測和胰島素注射的閉環(huán)系統(tǒng)成為可能；
[0008]5、檢測技術(shù)可借鑒到其它液體成分的測量。
[0009]無創(chuàng)檢測的方法包括阻抗法、反離子電滲法、電化學方法、微波技術(shù)、組織液采集法、人體體液法、光學方法等。
[0010]目前，無創(chuàng)血糖檢測是一項先進的血糖檢測技術(shù)，患者可以隨時檢測血糖濃度的變化控制飲食或及時就醫(yī)。因此，無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)有著很大的研究價值和實用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0013]一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置，包括有光學系統(tǒng)以及血糖檢測系統(tǒng)以及計算機；其中，光學系統(tǒng)包括有光源、以及光電探測器；血糖檢測系統(tǒng)包括有信號處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以及數(shù)據(jù)顯示模塊；所述信號處理模塊包括有放大電路、濾波電路以及單片機；光源發(fā)出的光照射到人體手指，經(jīng)過手指透射后，由光電探測器進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號，信號處理模塊對該電信號進行放大濾波處理，由數(shù)據(jù)傳輸模塊通過單片機串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，通過一數(shù)學模型，計算機計算出血糖濃度值。
[0014]進一步地，所述光源為半導體激光二極管，該半導體激光二極管發(fā)出一束固定功率、固定波長的激光照射手指。
[0015]進一步地，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為一無線傳輸收發(fā)模塊，所述數(shù)據(jù)顯示模塊包括有液晶顯示電路。
[0016]進一步地，還包括有按鍵模塊以及USB存儲模塊，檢測血糖濃度結(jié)果及曲線由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示并將歷史血糖濃度值藉由USB存儲模塊存儲起來，通過無線傳輸方式將患者血糖濃度值傳輸給胰島素泵控制系統(tǒng)。
[0017]本發(fā)明另一技術(shù)方案為:
[0018]一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟:
[0019]通過半導體激光二極管作為光源，發(fā)出固定功率的單波長激光照射病患者手指；
[0020]光電探測器對經(jīng)過手指透射的入射光進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號；
[0021]信號處理模塊對被檢測到的微弱電信號進行放大濾波后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換進入單片機控制系統(tǒng)；
[0022]單片機控制系統(tǒng)通過單片機串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，通過數(shù)學模型計算出血糖濃度值并繪出血糖濃度變化曲線；
[0023]數(shù)據(jù)顯示模塊對檢測血糖濃度結(jié)果及變化曲線進行顯示并將歷史血糖濃度值進行存儲。
[0024]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用單波長(1310nm)、固定功率近紅外波段激光，通過透射方式進行血糖濃度檢測，血糖檢測系統(tǒng)能夠連續(xù)實時檢測糖尿病患者的血糖含量，并通過無線傳輸方式將患者血糖濃度值傳輸給胰島素泵控制系統(tǒng)，不再依賴一次性試紙，避免了因采血而引發(fā)的交叉感染和環(huán)境污染，避免糖尿病患者頻繁采血的痛苦。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的模塊框圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]參照圖1、圖2所示，本發(fā)明透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置包括有光學系統(tǒng)以及血糖檢測系統(tǒng)；其中，光學系統(tǒng)包括有光源、以及光電探測器；血糖檢測系統(tǒng)包括有信號處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以及數(shù)據(jù)顯示模塊；所述信號處理模塊包括有放大電路、濾波電路以及單片機。本發(fā)明實施例采用半導體激光二極管作為光源，半導體激光二極管發(fā)出一束固定功率、固定波長(1310nm)的激光照射到人體手指，入射光經(jīng)過人體透射后，由光電探測器進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號。通過光電檢測器檢測出微弱的被測信號，進入血糖檢測系統(tǒng)，由信號處理模塊完成信號的放大濾波處理，由數(shù)據(jù)傳輸模塊完成被測信號的A/D轉(zhuǎn)換，并通過單片機串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，在利用數(shù)學模型進行定量分析之前，先采用小波多尺度分解和主成分分析兩種方法對數(shù)據(jù)進行兩次信息提取，大量縮減建立數(shù)學模型的數(shù)據(jù)量，利用支持向量機回歸法進行數(shù)學建模，計算出血糖濃度值并繪出血糖濃度變化曲線，檢測血糖濃度結(jié)果及曲線由LCD數(shù)據(jù)顯示模塊顯示并將歷史血糖濃度值存儲起來，通過無線傳輸方式將患者血糖濃度值傳輸給胰島素泵控制系統(tǒng)。
[0029]參照圖2所示，本發(fā)明實例中，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為一無線傳輸收發(fā)模塊，所述數(shù)據(jù)顯示模塊包括有液晶顯示電路，本發(fā)明透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置還設置有按鍵模塊以及USB存儲模塊，所述無線發(fā)射模塊具有傳輸速率高、功耗低等特點，血糖檢測模塊檢測到的糖尿病患者的血糖含量值可通過無線傳輸方式傳輸給胰島素泵控制系統(tǒng)；控制按鍵選擇模塊實現(xiàn)血糖檢測系統(tǒng)的開關(guān)機，顯示模式以及設置系統(tǒng)時間等功能，控制USB存儲模塊保存血糖檢測記錄。
[0030]本發(fā)明透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置的檢測方法包括如下步驟:
[0031](I)通過半導體激光二極管作為光源，發(fā)出固定功率的單波長(1310nm)激光照射病患者手指；
[0032](2)光電探測器對經(jīng)過手指透射的入射光進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號；
[0033](3)信號處理模塊對被檢測到的微弱電信號進行放大濾波后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換進入單片機控制系統(tǒng)；
[0034](4)單片機控制系統(tǒng)通過單片機串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，通過數(shù)學模型計算出血糖濃度值并繪出血糖濃度變化曲線；
[0035](5) IXD數(shù)據(jù)顯示模塊對檢測血糖濃度結(jié)果及變化曲線進行顯示并將歷史血糖濃度值進行存儲。
[0036]本發(fā)明創(chuàng)作采用透射方式實現(xiàn)連續(xù)、實時無創(chuàng)檢測糖尿病患者的血糖含量，同時本發(fā)明考慮到血糖檢測裝置在使用過程中可能出現(xiàn)的故障，設計完善的解決方案，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0037] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置，其特征在于:包括有光學系統(tǒng)以及血糖檢測系統(tǒng)以及計算機；其中，光學系統(tǒng)包括有光源、以及光電探測器；血糖檢測系統(tǒng)包括有信號處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、以及數(shù)據(jù)顯示模塊；所述信號處理模塊包括有放大電路、濾波電路以及單片機；光源發(fā)出的光照射到人體手指，經(jīng)過手指透射后，由光電探測器進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號，信號處理模塊對該電信號進行放大濾波處理，由數(shù)據(jù)傳輸模塊通過單片機串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，通過支持向量機回歸法建立數(shù)學模型，計算機計算出血糖濃度值。
2.如權(quán)利要求1所述透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置，其特征在于:所述光源為半導體激光二極管，該半導體激光二極管發(fā)出一束固定功率、固定波長的激光照射手指。
3.如權(quán)利要求2所述透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為一無線傳輸收發(fā)模塊，所述數(shù)據(jù)顯示模塊包括有液晶顯示電路。
4.如權(quán)利要求3所述透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置，其特征在于:還包括有按鍵模塊以及USB存儲模塊，檢測血糖濃度結(jié)果及曲線由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示并將歷史血糖濃度值藉由USB存儲模塊存儲起來，通過無線傳輸方式將患者血糖濃度值傳輸給胰島素泵控制系統(tǒng)。
5.一種透射式無創(chuàng)血糖檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 通過半導體激光二極管作為光源，發(fā)出固定功率的單波長激光照射病患者手指； 光電探測器對經(jīng)過手指透射的入射光進行檢測接收并轉(zhuǎn)換為電信號； 信號處理模塊對被檢測到的微弱電信號進行放大濾波后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換進入單片機控制系統(tǒng)； 單片機控制系統(tǒng)通過 單片機串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，通過數(shù)學模型計算出血糖濃度值并繪出血糖濃度變化曲線； 數(shù)據(jù)顯示模塊對檢測血糖濃度結(jié)果及變化曲線進行顯示并將歷史血糖濃度值進行存儲。
【文檔編號】A61B5/1455GK104013411SQ201410205838
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】李成偉, 李曉莉, 胡瑞強 申請人:哈爾濱工業(yè)大學