一种无创血糖检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及血糖检测技术领域，具体涉及一种无创血糖检测方法及系统，本方法通过设计的硬件系统对待测者进行无创血糖检测。将待测者指尖插入检测探头，然后控制光源发生器交替发射多种不同波长的光源，收集穿透指尖的光并转化为电信号，然后再采集待测者的血氧饱和度、心率、指尖的体表温度和指尖的热辐射能量以及环境温度，经过数据处理后这些信息作为输入数据传入上位机，上位机根据训练后的模型得到血糖值。其中上位机的模型需要采集待测者的有创血糖值进行模型校准，校准合格后的模型即可针对该患者进行无创血糖检测。对该患者进行无创血糖检测。对该患者进行无创血糖检测。

【技术实现步骤摘要】
一种无创血糖检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及血糖检测
，具体涉及一种无创血糖检测方法及系统。

技术介绍

[0002]糖尿病是一种复杂的慢性疾病，在患病期间50％
‑
70％的病人没有明显症状，然而在不知不觉中它引起的慢性并发症得以发展，因此人们称其为“隐形杀手”，尤其是随着人们生活水平的提高，使糖尿病患者人数急剧增加。
[0003]糖尿病人的血糖值在一天内会出现较大波动，在治疗期间为了检测到血糖值，每天至少需要进行七次标准血糖检测。在日常生活中如果糖尿病人能对血糖浓度定期进行检测，同时再配合药物，能很好的控制其血糖浓度，因此随时检测血糖值对于糖尿病人来说至关重要。但是传统的血糖检查是通过静脉抽血和微血管血进行血糖测定，该方法耗时长，成本高，虽然有一些便携式的血糖检测仪但是该仪器仍然需要指尖采血，使用不便。
[0004]近年来无创血糖检测技术的兴起使得无创血糖检测方法逐渐被人们熟知，无创血糖检测方法大多是通过测量光穿过人体时的反射、漫反射和透射光的不同而推导出血糖值，但是无创血糖检测一直存在测量精度的问题，由于光线穿透人体后，人体内处血液的其它组织也会吸收光，这就造成无创血糖检测时所获得的信号弱，干扰强。尤其是不同年龄段的人皮肤、血氧饱和度等差异非常大，这就进一步造成测量结果不准确。
[0005]目前已经有的无创血糖方法时通过测量不同光穿过人体后的透射率，然后再获取被检测者的心率；获取被检测者的体温；获取被检测者的体辐射热量；以及根据所述血糖指标数据、心率、体温、人体辐射热量，计算被检测者的血糖值。但是对于如何降低因素干扰，提高个体的测量精度还有待研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种无创血糖检测方法及系统，解决上述提到的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种无创血糖检测方法，所述血糖检测方法包括以下步骤：
[0009]步骤1：将待测者的指尖插入检测探头中，控制光源发生器交替发射两种不同波长的光源；
[0010]步骤2：硬件系统的光信号采集模块采集穿透指尖的透射光，利用数据采集模块采集体表温度、环境温度、血氧饱和度和体表辐射能量值；
[0011]步骤3：对采集到的数据进行信号处理，去除干扰；
[0012]步骤4：处理后的信号传入上位机，上位机根据预设的程序模型计算血糖值；
[0013]步骤5：将血糖值可视化显示出来。
[0014]作为本专利技术方案的进一步描述，所述步骤1中两种不同波长的光源选择400nm
‑
700nm的红光和700nm
‑
2500nm红外光，根据两种不同波长光源计算血糖值。
[0015]作为本专利技术方案的进一步描述，所述步骤2中硬件系统的工作步骤如下：
[0016]步骤21：将被测者的手指放入血氧指夹仪中，夹持稳定；
[0017]步骤22：嵌入式的微处理器控制光源发生器交替发射 400nm
‑
700nm的红光和700nm
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2500nm红外光；
[0018]步骤23：光信号采集模块采集穿透指尖的光，并将光信号转换为电信号，对电信号进行信号处理，并将处理后的信号传入上位机；
[0019]步骤24：参数信息采集模块采集血氧饱和度、心率、指尖的体表温度和指尖的热辐射能量以及环境温度并将信号传入上位机。
[0020]作为本专利技术方案的进一步描述，所述硬件系统电路中既需要模拟电源也需要数字电源，因此在电源外围设计隔离电路保证电源模块稳定。
[0021]作为本专利技术方案的进一步描述，所述步骤4中模型进行校准的步骤如下：
[0022]步骤41：有创测得的血糖标准值，获取心率、体表温度等参数；
[0023]步骤42：对参数和血糖标准值进行分集；
[0024]步骤43：训练集对模型进行训练校准，得到校准后的模型；
[0025]步骤44：用验证集对校准后的模型进行验证；
[0026]步骤45：验证结果符合标准则可以进行无创血糖检测，不满足标准则重复步骤41
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步骤44。
[0027]作为本专利技术方案的进一步描述，所述步骤44中采用相关系数、预测标准差和校正标准差对模型进行质量评价。
[0028]一种无创血糖检测系统，所述系统包括：嵌入式的微处理器、光源发生器、光信号采集模块、参数信息采集模块和通讯模块。
[0029]作为本专利技术方案的进一步描述，所述嵌入式的微处理器：与光源发生器、光信号采集模块、参数信息采集模块和通讯模块，用于控制整个系统正常运行；
[0030]光源发生器：与嵌入式的微处理器连接，用于交替发射两种不同波长的光源；
[0031]光信号采集模块：与嵌入式的微处理器连接，用于采集穿透指尖的透射光；
[0032]参数信息采集模块：与嵌入式的微处理器连接，用于采集体表温度、环境温度、血氧饱和度和体表辐射能量值；
[0033]通讯模块：与嵌入式的微处理器连接，用于将采集到的数据发送给上位机进行分析。
[0034]有益效果：1、本专利技术是通过多种400nm
‑
700nm的红光和 700nm
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2500nm红外光多种光源交替照射，采用透射式或者反射式光谱法，嵌入式微处理器分别驱动红光及红外光发射端照射人体指尖部位，光电接收端负责收集透射光，再通过信息处理模块进行信号的放大滤波及光电转换，并通过公式计算出两种不同波长光的透射比例和初始血糖值。
[0035]2、本方法还通过能量代谢守恒法进行血糖测量值的修正，通过硬件系统获取修正参数，并利用修正参数对血糖值进行修正获取更准确的血糖值，修正参数包括人体血氧饱和度、人体心率值、手指指尖体表温度值、环境温度值及体辐射能量值，修正方法采用人工神经网络，可以在输入待测者的数据后，矫正模型，得到适用于个人的血糖检测模型，进而提升血糖检测精度。
[0036]3、本文设计的无创血糖检测系统集光电、化学、医学和人工智能等技术为一体，可靠性强且具有强大的理论基础。且该系统可以满足广大的糖尿病患者在家中进行无创、实
时、连续的高精度血糖浓度自测，并且成本更低，体积更小。
附图说明
[0037]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0038]图1为本专利技术提供的一种无创血糖检测方法部分流程示意图；
[0039]图2为本专利技术硬件系统的工作示意图；
[0040]图3为本专利技术上位机模型的校准流程图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无创血糖检测方法，其特征在于，所述血糖检测方法包括以下步骤：步骤1：将待测者的指尖插入检测探头中，控制光源发生器交替发射多种不同波长的光源；步骤2：硬件系统的光信号采集模块采集穿透指尖的透射光，利用数据采集模块采集体表温度、环境温度、血氧饱和度和体表辐射能量值；步骤3：对采集到的数据进行信号处理，去除干扰；步骤4：处理后的信号传入上位机，上位机根据预设的程序模型计算血糖值；步骤5：将血糖值可视化显示出来。2.根据权利要求1所述的一种无创血糖检测方法，其特征在于，所述步骤1中多种不同波长的光源选择400nm
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700nm红光和700nm
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2500nm红外光，根据两种不同波长光源计算血糖值。3.根据权利要求1所述的一种无创血糖检测方法，其特征在于，所述步骤2中硬件系统的工作步骤如下：步骤21：将被测者的手指放入血氧指夹仪中，夹持稳定；步骤22：嵌入式的微处理器控制光源发生器交替发射400nm
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700nm的红光和700nm
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2500nm红外光；步骤23：光信号采集模块采集穿透指尖的光，并将光信号转换为电信号，对电信号进行信号处理，并将处理后的信号传入上位机；步骤24：参数信息采集模块采集血氧饱和度、心率、指尖的体表温度和指尖的热辐射能量以及环境温度并将信号传入上位机。4.根据权利要求3所述的一种无创血糖检测方法，其特征在于，所述硬件系统电路中既...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大年，
申请(专利权)人：安徽奇智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：