一种测量血糖的系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及血糖测量领域，具体地涉及一种测量血糖的系统及其使用方法。上述测量血糖的系统包括夹持模块、压力调节模块、光谱发射模块，还包括：光谱检测模块，用于执行透射光强检测，即当符合设定条件时，检测上述光谱发射模块发射的可见‑红外光透射上述测试部位后的透射光强；信号处理模块，用于连接上述光谱检测模块，根据在至少两种上述测试部位的压力条件下，针对至少两种设定波长的可见‑红外光，执行透射光强检测，得到对应于至少两种上述压力的两组透射光强，通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算，得到血糖值；上述执行透射光强检测在设定时间内完成。本发明专利技术解决了现有的无创血糖测量装置血糖测量误差大的问题。

A system for measuring blood sugar and its use

The invention relates to the field of blood sugar measurement, in particular to a system for measuring blood sugar and a method for using the same. The above system includes the clamping module, the pressure regulating module, the spectral emission module, and the spectral detection module, which is used to perform the transmission intensity detection. When the setting conditions are conformed to the setting conditions, the transmission light intensity of the visible infrared light transmitted by the above spectral emission module is detected; It is used to connect the spectrum detection module to the visible infrared light of at least two set wavelengths under the pressure condition of at least two kinds of test locations. The transmission intensity detection is performed to obtain two sets of transmission intensity corresponding to at least two kinds of pressure, and the pre set corresponds to the test of the test individual. The formula was calculated and the blood sugar was obtained. The above transmission light intensity test was completed within the set time. The invention solves the problem of large error of blood glucose measurement in the existing non-invasive blood glucose measuring device.

【技术实现步骤摘要】
一种测量血糖的系统及其使用方法
本专利技术涉及血糖测量领域，具体地涉及一种测量血糖的系统及其使用方法。
技术介绍
全球糖尿病成年人患者近40年内增加了3倍，2014年增加至4.22亿人，占全球总人口的8.5％。中国糖尿病患者人数亦呈逐年上升之势，官方统计数字为近1.2亿之多，其实还有很多糖尿病风险高危患者仍未被发现。血糖检测对糖尿病预防及治疗极其重要，但目前的主流检测方式是生化方式，而生化检测必须要有样本(血液样本)，因此检测设备皆为有创检测(最便捷的就是微创)，给病人带来极大痛苦和经济负担。而目前，国内外血糖无损检测方法主要包括：体液与毛发的监测(例如汗液、唾液，头发)，误差极大，无法满足需求；采集人体生理信号所反映出来的物理信号，例如体温变化、用一个物理信号照射人体某个部位而引起的物理信号强度的变化等等，这类方法例如：能量守恒法、超声波检测法、生物传感器法、旋光法、光声光谱法和红外光谱法等，但是目前迄今为止，结果都无法满足临床误差的需求；而当前较为广泛使用的红外光谱法，通过红外光照射人体的有效部位，是通过人体脉搏波动(心脏跳动)而引起的血容积差变化引起的光信号变化来间接计算出血糖的具体值，然而正常情况下，引起被照射部位的光信号强度变化的幅度较小，得到的血糖值的精度不够，因此亟需一种测量误差小的无创血糖测量装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有的无创血糖测量装置血糖测量误差大的问题。为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种测量血糖的系统，包括：夹持模块，用于夹持一测试个体的测试部位，并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间；压力调节模块，用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力；光谱发射模块，用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光；光谱检测模块，用于执行透射光强检测，得到透射光强；所述透射光强检测是当符合设定条件时，检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强；信号处理模块，用于连接所述光谱检测模块，根据在至少两种所述测试部位的压力条件下，针对至少两种设定波长的可见-红外光，执行透射光强检测，得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强，通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算，得到血糖值；所述执行透射光强检测在设定时间内完成。优选地，所述预置的对应于测试个体的测试部位的公式为：其中，所述a0,a1,b0,b1为一组校正参数，与测试个体的测试部位对应；所述其中，所述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B，执行第一次透射光强检测，得到的第一组透射光强；所述I2A和I2B为在调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后，针对第一设定波长A、第二设定波长B，执行第二次透射光强检测，得到的第二组透射光强。进一步地，所述对应于测试个体测试部位的公式中所述一组校正参数a0,a1,b0,b1的获取方法包括：对于一测试个体，首先获取所述测试个体的当前血糖值，作为校正血糖值C0；通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位，并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间；在四种不同的所述测试部位的压力条件下，针对第一设定波长A、第二设定波长B，分别执行四次透射光强检测，获得的四组透射光强为对应的四组校正光强IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4；所述获取所述测试个体的当前血糖值和所述四次透射光强检测在所述设定时间内完成；从所述四组校正光强中选取四对校正光强，所述每对校正光强由两组校正光强IAj和IBj、IAk和IBk组成；由所述四对校正光强获得四个Ri的值；将所述四个Ri的值代入血糖校正参数方程中，计算得到所述一组校正参数a0,a1,b0,b1；其中，所述血糖校正参数方程为：其中，所述其中，所述k与j分别为下标，都在{1,2,3,4}内取值，且所述k与j不能相同。优选地，所述光谱检测模块包括：温度测量模块，用于测量所述测试部位的温度；光强测量模块，用于当所述测试部位的温度符合设定温度时，检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强，得到透射光强。进一步地，所述设定温度为37℃。优选地，所述测试部位为耳垂。优选地，至少有一种所述设定波长位于850-1000nm范围内。优选地，所述信号处理模块还包括监测模块，用于监测所述血糖值，并在所述血糖值大于设定血糖值时警示。优选地，所述信号处理模块还包括信号发送模块，用于将所述血糖值的结果发送到指定终端。另外，本专利技术实施例还提供了一种上述测量血糖的系统的使用方法，所述使用方法包括：通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位，并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间；通过光谱发射模块以额定光强发射至少两种设定波长的可见-红外光；通过光谱检测模块，针对至少两种设定波长的可见-红外光，执行透射光强检测，得到对应的一组透射光强；在通过压力调节模块调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后，重复上一步骤，总计得到对应于至少两种所述压力条件下的两组透射光强；所有的执行透射光强检测在设定时间内完成；通过信号处理模块，根据上述至少两组透射光强，通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算，得到血糖值。相比于现有技术，本专利技术实施例具备以下优点：通过外力改变测试部位的压力，增大了测试部位的血容积差变化量，提高了信噪比，因此提高了无创血糖测量的测量精度。附图说明图1a为本专利技术基于血容积差的变化测量血糖的原理示意图；图1b为本专利技术中两种设定波长测量血糖的原理的示意图；图2为本专利技术的测量血糖的系统的示意图；图3示出了本专利技术的血糖测量结果；图4为本专利技术实施例一提供的一种测量血糖的系统的框图；图5为本专利技术实施例二提供的另一种测量血糖的系统的框图；图6为本专利技术实施例二提供的一种对应于测试个体测试部位的公式中校正参数的获取方法的流程图；图7为本专利技术实施例三提供的一种测量血糖的系统的使用方法的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。朗伯-比尔定律(适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质，包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。)其中，I0为入射光强，I为透射后的光强，ε为吸光系数，c为物质浓度，L为光程，“ln”为自然对数(文中其它地方出现的“ln”也是指自然对数)，即以自然常数e为底的对数。在人体同一位置同一时段光透射时，可以认为血糖浓度不变，组织背景不变，只有血液光程改变，当血液充盈和不充盈时，反映在透射光强上高低变化。同样，当血容积改变一定时，血糖浓度越高，透射后的光强变化就越大(血糖高，吸收的光更多)，因此通过检测光强变化的幅度大小就能反映出血糖浓度高低。通过压力改变血容积方法的很大优势在于，采用外力对测试部位施加压力，能使得施压前后测试部位血液容积变化很大，可以是脉搏波血容积差的几倍甚至几十倍之多，透射后的血糖信息就更多。参照图1a所示，当光透过人体测试部位时，测试部位中的各种组织+血液+葡萄糖对光进行吸收，根据上述朗伯-比尔定律，存在如下公式：血容积多时：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量血糖的系统，其特征在于，包括：夹持模块，用于夹持一测试个体的测试部位，并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间；压力调节模块，用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力；光谱发射模块，用于以额定光强发射不同设定波长的可见‑红外光；光谱检测模块，用于执行透射光强检测，得到透射光强；所述透射光强检测是当符合设定条件时，检测所述光谱发射模块发射的可见‑红外光透射所述测试部位后的透射光强；信号处理模块，用于连接所述光谱检测模块，根据在至少两种所述测试部位的压力条件下，针对至少两种设定波长的可见‑红外光，执行透射光强检测，得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强，通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算，得到血糖值；所述执行透射光强检测在设定时间内完成。

【技术特征摘要】
1.一种测量血糖的系统，其特征在于，包括：夹持模块，用于夹持一测试个体的测试部位，并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间；压力调节模块，用于调节所述夹持模块对所述测试部位的压力；光谱发射模块，用于以额定光强发射不同设定波长的可见-红外光；光谱检测模块，用于执行透射光强检测，得到透射光强；所述透射光强检测是当符合设定条件时，检测所述光谱发射模块发射的可见-红外光透射所述测试部位后的透射光强；信号处理模块，用于连接所述光谱检测模块，根据在至少两种所述测试部位的压力条件下，针对至少两种设定波长的可见-红外光，执行透射光强检测，得到对应于至少两种所述压力的两组透射光强，通过预置的对应于测试个体的测试部位的公式分析计算，得到血糖值；所述执行透射光强检测在设定时间内完成。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预置的对应于测试个体的测试部位的公式为：其中，所述a0,a1,b0,b1为一组校正参数，与测试个体的测试部位对应；所述其中，所述I1A和I1B为针对第一设定波长A、第二设定波长B，执行第一次透射光强检测，得到的第一组透射光强；所述I2A和I2B为在调节所述夹持模块对所述测试部位的压力之后，针对第一设定波长A、第二设定波长B，执行第二次透射光强检测，得到的第二组透射光强。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对应于测试个体测试部位的公式中所述一组校正参数a0,a1,b0,b1的获取方法包括：对于一测试个体，首先获取所述测试个体的当前血糖值，作为校正血糖值C0；通过夹持模块夹持一测试个体的测试部位，并使所述测试部位位于光谱发射模块与光谱检测模块之间；在四种不同的所述测试部位的压力条件下，针对第一设定波长A、第二设定波长B，分别执行四次透射光强检测，获得的四组透射光强为对应的四组校正光强IA1和IB1、IA2和IB2、IA3和IB3、IA4和IB4；所述获取所述测试个体的当前血糖值和所述四次透射光强检测在所述设定时间内完...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄安鹏，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11