無創(chuàng)血糖檢測方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療檢測領(lǐng)域，具體涉及一種無創(chuàng)血糖檢測方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐步提升，但是隨之而來的還有一些疾病，目前而言，糖尿病已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)危害人類健康的主要疾病之一。血糖的過高或過低，不僅影響患者的新陳代謝，還有一些并發(fā)癥，像心血管疾病和神經(jīng)病變，這些對于患者的身體健康有著很大的威脅。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報(bào)告，到2025年全世界將會(huì)有3億糖尿病患者，其中中國的糖尿病患者也將會(huì)有很大一部分。近年來，糖尿病的患者不僅存在于一些老年人當(dāng)中，對于一些年輕人，也開始出現(xiàn)糖尿病病癥。糖尿病是一種慢性疾病，很難通過一次性的治療達(dá)到很好的效果，所以糖尿病患者需要實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的了解自己的血糖水平。
[0003]但是目前對于血糖檢測的方法，在醫(yī)院或者患者自己在家中，都是采用有創(chuàng)的血糖檢測方法，即直接抽取患者血液，根據(jù)電化學(xué)的方法檢測患者的血糖水平。這種檢測方法對患者造成一定的生理痛苦，而且反復(fù)抽血容易造成感染。進(jìn)一步，電化學(xué)反應(yīng)試紙價(jià)格昂貴，對于糖尿病患者而言，也是一種較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。無創(chuàng)血糖檢測可消除患者檢測的痛苦，可頻繁檢測，改善患者生活質(zhì)量。
[0004]目前，存在許多無創(chuàng)血糖檢測方法，其中基于光的對人體血液中葡萄糖濃度的檢測方法被廣泛應(yīng)用于無創(chuàng)血糖檢測的研究中。然而血液中除了葡萄糖還存在許多其他成分，限制了血糖檢測的精度。如何提高血糖檢測的精度成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┮环N無創(chuàng)血糖檢測方法、裝置及系統(tǒng)，以提高對血糖濃度檢測的精度和準(zhǔn)確度。
[0006]根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種無創(chuàng)血糖檢測方法，包括:
[0007]獲取脈搏波信號，脈搏波信號承載著待測樣本血糖濃度信息；采用第一檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度的初始檢測值；采用第二檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度所屬的檢測區(qū)間；判斷檢測值是否屬于檢測區(qū)間，如果初始檢測值在檢測區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測值則為脈搏波信號中承載的血糖濃度值。
[0008]根據(jù)第二方面，一種實(shí)施例中提供一種無創(chuàng)血糖檢測裝置，包括:
[0009]信號獲取模塊，用于獲取脈搏波信號，脈搏波信號承載著待測樣本血糖濃度信息；初始檢測模塊，用于采用第一檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度的初始檢測值；區(qū)間檢測模塊，用于采用第二檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度所屬的檢測區(qū)間；判斷模塊，用于判斷檢測值是否屬于檢測區(qū)間，如果初始檢測值在檢測區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測值則為脈搏波信號中承載的血糖濃度值。
[0010]根據(jù)第三方面，一種實(shí)施例中提供一種無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)，包括:
[0011]信號采集器，用于采集并輸出脈搏波信號；與信號采集器連接的上述無創(chuàng)血糖檢測裝置。
[0012]依據(jù)上述實(shí)施例的無創(chuàng)血糖檢測方法，由于采用第二檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度所屬的檢測區(qū)間，并判斷第一檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度的初始檢測值是否屬于檢測區(qū)間，當(dāng)初始檢測值在所述檢測區(qū)間內(nèi)時(shí)，則該初始檢測值為血糖濃度值，通過對初始檢測值所屬區(qū)間進(jìn)行判斷，能夠有效地減小其它成分對血糖濃度造成的干擾，提高了血糖濃度檢測的精度和準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)施例公開的一種無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)施例公開的無創(chuàng)血糖檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)施例公開的一種無創(chuàng)血糖檢測方法流程圖；
[0016]圖4為本實(shí)施例公開的脈搏波信號一種波形示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)施例脈搏波信號特征值提取的一種方法流程圖；
[0018]圖6為本實(shí)施例脈搏波信號小波變換的一種不意圖；
[0019]圖7為本實(shí)施例血糖濃度檢測的一種示例流程圖；
[0020]圖8為本實(shí)施例血糖濃度檢測效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]請參考圖1，為本實(shí)施例公開的一種無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)，包括:信號采集器I和無創(chuàng)血糖檢測裝置2，其中:信號采集器I用于對待測者進(jìn)行采集并輸出脈搏波信號。無創(chuàng)血糖檢測裝置2與信號采集器I連接，用于對信號采集器I輸出的脈搏波信號進(jìn)行檢測，以得到待測者的血糖濃度。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施例中，在信號采集器I和無創(chuàng)血糖檢測裝置2之間還可以連接有前端信號處理電路2，前端信號處理電路2用于對信號采集器I采集輸出的脈搏波信號進(jìn)行前置處理。例如對信號采集器I輸出的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、前置放大和濾波等，當(dāng)然，前端信號處理電路2還可以為信號采集器I提供電源。具體地，在對脈搏波信號進(jìn)行濾波時(shí)，能夠去除脈搏波信號中的噪聲和直流分量，留下所需的交流分量；對脈搏波信號進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，作為例子，可以采用12位ADC進(jìn)行采樣，采樣頻率例如可以是ΙΚΗζ，以得到脈搏波信號的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送給無創(chuàng)血糖檢測裝置2進(jìn)行后續(xù)的處理。
[0024]在具體實(shí)施例中，脈搏波信號可以為光電容積脈搏波信號，也可以為生物阻抗信號或壓力傳感信號。在本實(shí)施例中，脈搏波信號優(yōu)選為光電容積脈搏波信號(photoplethysmograph, PPG)。信號采集器I包括:檢測位和位于檢測位兩端的光源11和光敏元件12，其中，檢測位用于提供血糖濃度檢測的場所，例如可以用于放置人體手指指尖、耳垂或者手腕等人體毛細(xì)血管密集的人體組織；光源11用于向檢測位發(fā)送至少包括近紅外光的光信號，作為優(yōu)選的實(shí)施例，光源11可以包括800nm-1100nm波段內(nèi)多個(gè)近紅外發(fā)光管，近紅外發(fā)光管峰值波長偏差為±10nm，輻射功率大于3mW ;光敏元件12用于接收經(jīng)過檢測位后的光信號，并轉(zhuǎn)化為電信號輸出，在具體實(shí)施例中，可以對光敏元件12所接收的波段進(jìn)行設(shè)置，以使光敏元件12接收的光信號波段為近紅外光波段，具體地，光敏接收管峰值波長偏差為±10nm，感光電流大于10uA，光敏接收管12接收的峰值波長偏差小于土 10nm。需要說明的是，在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)對光敏元件12所接收的波段進(jìn)行設(shè)置后，光源11可以包含其它波段的光信號，但需要滿足光源11所發(fā)送的光信號至少包括近紅外光。
[0025]本實(shí)施例的改進(jìn)之處還在于無創(chuàng)血糖檢測裝置2，請參考圖2，為本實(shí)施例公開的無創(chuàng)血糖檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該無創(chuàng)血糖檢測裝置包括:信號獲取模塊21、初始檢測模塊22、區(qū)間檢測模塊23和判斷模塊24，其中:
[0026]信號獲取模塊21用于獲取脈搏波信號，所述脈搏波信號承載著待測樣本血糖濃度信息；初始檢測模塊22用于采用第一檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度的初始檢測值；區(qū)間檢測模塊23用于采用第二檢測檢測獲取的脈搏波信號得到血糖濃度所屬的檢測區(qū)間；判斷模塊24用于判斷檢測值是否屬于檢測區(qū)間，如果所述初始檢測值在所述檢測區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測值則為所述脈搏波信號中承載的血糖濃度值。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施例中，該無創(chuàng)血糖檢測裝置還包括:特征值提取模塊25，其用于提取所獲取的脈搏波信號的特征值。初始檢測模塊用于檢測提取的特征值得到血糖濃度的初始檢測值；區(qū)間檢測模塊用于檢測提取的特征值得到血糖濃度的檢測區(qū)間。
[0028]請參考圖3，基于上述無創(chuàng)血糖檢測裝置，本實(shí)施例還公開了一種無創(chuàng)血糖檢測方法，為該無創(chuàng)血糖檢測方法包括如下步驟:
[0029]步驟100，脈搏波信號獲取。所稱脈搏波信號承載著待測樣本血糖濃度信息。本實(shí)施例中，脈搏波信號優(yōu)選為光電容積脈搏波信號(photoplethysmograph，PPG)。葡萄糖分子式含有多個(gè)0-H、C-H化學(xué)鍵，在800nm-1100nm波段存在吸收峰值和吸收峰谷，吸收峰值波長作為關(guān)鍵波長，該波長是血糖對近紅外光吸收的峰值