非侵入性血糖测试机系统及方法技术方案

本发明专利技术是一种非侵入性血糖测试机系统及方法，包含壳体、控制按键单元、输入电极单元、讯号滤波器、讯号转换器、控制处理器、讯号放大器、输出电极单元、驱动器、显示单元以及电池单元，用以藉非侵入的接触方式而初步检测并显示使用者的血糖值(GLU)。由于本发明专利技术的整体构造简单，不需配置其他的装置或导线，使用上非常便利，而且非常具有实用性，可辅助使用者量测血糖，因此，能避免太过频繁的扎破手指以取出血液，进而防止任何潜在的细菌感染的风险，尤其是，可随时随地快速进行量测，并提供长时间监测功能。监测功能。监测功能。

【技术实现步骤摘要】
非侵入性血糖测试机系统及方法


[0001]本专利技术有关于一种非侵入性血糖测试机系统及方法，尤其是藉非侵入的接触方式而初步检测并显示使用者的血糖值，不仅整体构造简单而不需配置其他的装置或导线，使用上非常便利，而且还非常具有实用性，可辅助使用者量测血糖，避免太过频繁的扎破手指以取出血液，进而防止任何潜在的细菌感染的风险，并可随时快速的进行量测以及长时间监测。

技术介绍

[0002]众所周知，血糖是指血液中的葡萄糖，一般而言，食物消化后的葡萄糖是由小肠进入血液，并被运输到机体中的各个细胞，是细胞的主要能量来源，因此，血液中的葡萄糖含量是人体重要的生理指标，关系到细胞吸收代谢的活性。人体中血糖的浓度通常是控制在很窄的范围内，比如800-1200毫克/升。
[0003]血糖浓度失调会导致多种疾病，比如持续血糖浓度过高的高血糖和过低的低血糖。通常，持续性的高血糖就会引发糖尿病，这也是与血糖浓度相关的最显着的疾病，而低血糖则会出现头晕、注意力不能集中甚至休克等症状。
[0004]对于糖尿病患者，必需经常注意血糖值，并注射胰岛素以降低血糖浓度，避免血糖过高而影响身体的重要器官的健康状态。
[0005]传统上，血糖值的量测方式是直接利用取样器扎破手指采血，再藉适当药剂或检测仪器而检测出其中的血糖值。很明显，扎破手指后产生的伤口会有遭到细菌感染的风险，而且在经常扎破手指下，身体免疫力也会受影响，进而降低伤口的愈合速度。
[0006]因此，非常需要一种创新的非侵入性血糖测试机系统及方法，藉非侵入的接触方式而初步检测并显示使用者的血糖值，藉以解决上述现有技术的所有问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种非侵入性血糖测试机系统，包括壳体、控制按键单元、输入电极单元、讯号滤波器、讯号转换器、控制处理器、讯号放大器、输出电极单元、驱动器、显示单元以及电池单元，用以藉非侵入的接触方式而初步检测并显示使用者的血糖值(GLU)。
[0008]具体而言，壳体具电气绝缘性及防水功能，并具有容置空间，而控制按键单元用以供使用者操作而控制非侵入性血糖测试机系统的整体运作。
[0009]此外，输入电极单元包含至少二输入电极，是由导电材料构成，并具薄片状，用以接触使用者而接收类比的输入讯号。讯号滤波器电气连接至至少二输入电极，用以接收输入讯号，并经滤波处理后产生及输出滤波讯号，而讯号转换器电气连接至讯号滤波器，用以接收滤波讯号并经类比至数位转换处理后产生及输出数位的转换讯号。
[0010]再者，控制处理器电气连接至讯号转换器，用以接收转换讯号，并经血糖运算处理后产生及输出血糖资讯，同时，执行主动式激发操作而产生及输出激发讯号，尤其，至少二
输入电极的输入讯号是对应于激发驱动讯号而产生，其中激发讯号为方波讯号，且方波讯号的频率是在100及500Hz之间。
[0011]另外，讯号放大器电气连接至控制处理器，用以接收激发讯号，并经放大处理后产生及输出激发放大讯号。输出电极单元包含至少二输出电极，用以接触使用者，是由导电材料构成，并具薄片状，而且进一步电气连接至讯号放大器而接收激发放大讯号，藉以产生并输出激发驱动讯号而传送至使用者。
[0012]上述的驱动器电气连接至控制处理器，用以接收血糖资讯，并产生及输出显示驱动讯号，且显示单元电气连接至驱动器，用以接收显示驱动讯号，并显示相对应的血糖资讯。此外，电池单元可包含至少一电池，用以提供电力给控制处理器以及显示单元而运作。
[0013]进一步，壳体的容置空间可容置控制按键单元、至少二输入电极、至少二输出电极、控制处理器、讯号放大器、讯号滤波器、讯号转换器、驱动器、显示单元以及电池单元，而且控制按键单元、输入电极单元、输出电极单元以及显示单元是部份外露于壳体的上表面或下表面，尤其，控制处理器、讯号放大器、讯号滤波器、讯号转换器、驱动器以及电池单元是被壳体包覆而与壳体的外部隔离，藉以获得隔绝保护。
[0014]再者，控制处理器电气连接至控制按键单元，用以依据使用者操作控制按键单元而选取操作模式。
[0015]此外，本专利技术的另一目的在于提供一种非侵入性血糖测试方法，是藉非侵入的接触方式初步检测并显示使用者的血糖值，并包含步骤S1、S10、S20、S30、S40、S50、S60及S70。
[0016]步骤S1，在输入电极单元被接触后开始，并接着等候等待时间，等待时间为0.6～1.2秒。步骤S10，取样至少二输入电极的输入讯号；步骤S20，对每八个至每二十个的输入讯号进行算术平均以计算环境平均讯号。步骤S30，如果环境平均讯号大于杂讯阀值，则回到步骤S20，而如果环境平均讯号不大于杂讯阀值，则环境平均讯号为有效感测讯号，且杂讯阀值为300～500之间的实数。
[0017]步骤S40，将有效感测讯号分割成第一手指讯号以及第二手指讯号，第一手指讯号是来自输入电极单元中与使用者的第一手指接触的第一输入电极或第二输入电极，而第二手指讯号是来自输入电极单元中与使用者的第二手指接触的第一输入电极或第二输入电极，第一手指为使用者的右手的拇指或食指且第二手指为使用者的左手的拇指或食指，或者，第一手指为左手的拇指或食指且第二手指为左手的拇指或食指。
[0018]步骤S50，利用第一手指讯号以计算第一手指反馈讯号，第一手指反馈讯号为A1_ratio，A1_ratio＝P1*A1_m_ave+P2，P1为第一参数，P2为第二参数，第一参数为0.05～0.08的实数，第二参数为21.05～35.34的实数，A1_m_ave是A1_m的平均值，A1_m是所有A1_ave中不大于600～1500的剩余A1_ave，当作是在极端值范围以外的稳定反馈讯号，A1_ave是连续每10个第一手指讯号计算一次的一算术平均值，且共计算100次的算术平均值。
[0019]步骤S70，利用第一手指反馈讯号以及第二手指反馈讯号以计算血糖值，并将血糖值包含于血糖资讯中，且血糖值为GLU，GLU＝P3*(A0_m_ave/P4)-P5)*(((P6-A1_ratio)/10.238)-P5)*P7，P3为第三参数，P4为第四参数，P5为第五参数，P6为第六参数，P7为第七参数，第三参数在正常模式时为1，在糖尿病前期模式时为1.1～1.2的实数，且在糖尿病模式时为1.8～2.2的实数，第四参数在空腹模式时为210～220的实数，且在饭后模式时为200～210的实数，第五参数为0.03～0.06的实数，第六参数在空腹模式时为60～70的实数，且在
饭后模式时为71～80的实数，第七参数为
±
3％～15％的百分比。
[0020]本专利技术的非侵入性血糖测试机系统及方法提供非侵入的接触方式而初步检测并显示使用者的血糖值，不仅本专利技术非侵入性血糖测试机系统的整体构造简单，不需配置其他的装置或导线，使用上非常便利，而且非常具有实用性，可辅助使用者量测血糖，避免太过频繁的扎破手指以取出血液，进而防止任何潜在的细菌感染的风险，尤其可随时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非侵入性血糖测试机系统，其特征在于，用以藉一非侵入的接触方式而初步检测并显示一使用者的一血糖值，包括：一壳体，具电气绝缘性及防水功能，并具有一容置空间；一控制按键单元，用以供该使用者操作而控制该非侵入性血糖测试机系统的运作；一输入电极单元，包含至少二输入电极，是由导电材料构成，并具一薄片状，用以接触该使用者而接收类比的一输入讯号；一讯号滤波器，电气连接至该至少二输入电极，用以接收该输入讯号，并经一滤波处理后产生及输出一滤波讯号；一讯号转换器，电气连接至该讯号滤波器，用以接收该滤波讯号并经一类比至数位转换处理(analog-to-digital conversion，ADC)后产生及输出数位的一转换讯号；一控制处理器，电气连接至该讯号转换器，用以接收该转换讯号，并经一血糖运算处理后产生及输出一血糖资讯，同时执行一主动式激发操作而产生及输出一激发讯号，且该至少二输入电极的输入讯号是对应于该激发驱动讯号而产生，该激发讯号为一方波讯号，且该方波讯的一频率是在100及500Hz之间；一讯号放大器，电气连接至该控制处理器，用以接收该激发讯号，并经一放大处理后产生及输出一激发放大讯号；一输出电极单元，包含至少二输出电极，用以接触该使用者，是由导电材料构成，并具一薄片状，且电气连接至该讯号放大器而接收该激发放大讯号以产生并输出一激发驱动讯号而传送至该使用者；一驱动器，电气连接至该控制处理器，用以接收该血糖资讯，并产生及输出一显示驱动讯号；一显示单元，电气连接至该驱动器，接收该显示驱动讯号，并显示相对应的该血糖资讯；以及一电池单元，包含至少一电池，用以提供电力给该控制处理器以及该显示单元而运作，其中该壳体的容置空间容置该控制按键单元、该输入电极单元、该讯号放大器、该讯号滤波器、该讯号转换器、该控制处理器、该输出电极单元、该驱动器、该显示单元以及该电池单元，且该控制按键单元、该输入电极单元、该输出电极单元以及该显示单元是部份外露于该壳体的一上表面或一下表面，该控制处理器、该讯号放大器、该讯号滤波器、该讯号转换器、该驱动器以及该电池单元是被该壳体包覆而与该壳体的外部隔离，该控制处理器电气连接至该控制按键单元，用以依据该使用者操作该控制按键单元而选取一操作模式。2.根据权利要求1所述的非侵入性血糖测试机系统，其特征在于，该控制按键单元至少包含一电源按键、一上移模式选取按键、一下移模式选取按键以及一确认键的至少其中之一，该电源按键用以打开或关闭该电池单元的电源而供应电力或停止供应电力，该上移模式选取按键及该下移模式选取按键用以向上、向下选取该操作模式，而该确认键用以供该使用者确认，且该操作模式包含一空腹模式、一饭后模式、一正常模式、一糖尿病前期模式以及一糖尿病模式。3.根据权利要求1所述的非侵入性血糖测试机系统，其特征在于，该输出电极单元的至少二输出电极包含一第一输出电极及一第二输出电极，该第一输出电极具一中空环形状，该第二输入电极具一半月状，且位于该第一输出电极的中空环形状内，该输入电极单元的
至少二输入电极包含一第一输入电极及一第二输入电极，该第一输入电极具一半月状，且位于该第一输出电极的中空环形状内，且不接触该第二输入电极，该第二输入电极具一中空环形状、一右半月状以及一左半月状，且该右半月状以及该左半月状是位于该第二输入电极的中空环形状内，该第一输出电极的中空环形状的一尺寸大小以及该第二输入电极的中空环形状的一尺寸大小是等于或大于该使用者的一指头接触该输入电极单元或该输出电极单元的一接触面积。4.一种非侵入性血糖测试方法，其特征在于，是利用一控制处理器而实现，且该控制处理器搭配一壳体、一控制按键单元、一输入电极单元、一讯号滤波器、一讯号转换器、一讯号放大器、一输出电极单元、一驱动器、一显示单元以及一电池单元，该壳体容置该控制按键单元、该输入电极单元、该控制处理器、该讯号放大器、该讯号滤波器、该讯号转换器、该输出电极单元该驱动器、该显示单元以及该电池单元，且该非侵入性血糖测试方法包含：一步骤S1，在该输入电极单元被接触后开始，并接着等候一等待时间，其中该输入电极单元用以接触一使用者而接收类比的一输入讯号的至少二输入电极，且该至少二输入电极包含一第一输入电极及一第二输入电极，该讯号滤波器电气连接至该输入电极单元以接收该输入讯号，并经滤波处理后产生及输出一滤波讯号，该讯号转换器电气连接至该讯号滤波器以接收该滤波讯号并经一类比至数位转换处理(ADC)后产生及输出数位的一转换讯号，该控制处理器电气连接至该讯号转换器以接收该转换讯号，并经一血糖运算处理后产生及输出一血糖资讯，同时执行一主动式激发操作而产生及输出一激发讯号，且该输入讯号是对应于该激发驱动讯号而产生，该讯号放大器电气连接至该控制处理器以接收该激发讯号，并经一放大处理后产生及输出一激发放大讯号，该输出电极单元包含至少二输出电极，且该至少二输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：林正泰，
申请(专利权)人：永健生技医疗器材有限公司，
类型：发明
国别省市：