【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及血液中葡萄糖拉曼光谱检测，更具体地说是一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法。
技术介绍
1、近年来，糖尿病作为一种高发疾病，严重影响着人类的健康与幸福，而血糖的检测成为糖尿病预防和治疗的关键环节。在患糖尿病的人群中，规律的血糖检测和自行注射胰岛素是最常见的联合治疗手段。患者需要根据血糖检测的结果，判断是否注射胰岛素，不合适的注射胰岛素会使患者血糖水平处于非正常状态，从而影响患者的治疗效果，甚至威胁患者生命安全。患者通常能从这种联合治疗手段中获益，提高血糖控制能力、减少高血糖现象、增强自我效能感。
2、现有通过采集血液的测量方式，主要聚焦于非侵入式血糖测量，借助于近红外光谱、光声光谱，以及拉曼光谱等光学手段。拉曼光谱由于可以通过分子丰富的振动光谱信息实现物质的非侵入式准确识别与检测，成为血糖检测最具潜力的技术之一。拉曼光谱作为血糖检测中光学方法的一种，其基于极化率的周期性变动来测量物质分子的振动，获取化学键的信息并实现对物体的识别。拉曼光谱因其对特定化学键的特殊表现、水信号干扰较小、对样品无伤害等优点，在药品、生物、食品等领域迅速发展。近年来，有学者也基于拉曼光谱拟实现无创血糖检测，并做出相关研究。jeon woong kang团队采集了活猪耳朵的拉曼信号，基于四个峰面积的信号实现对血糖浓度的实时监测，证明了拉曼光谱在血糖检测上的有效性。anderweber团队采集了160名糖尿病患者皮肤的拉曼光谱，实现了拉曼光谱在无创血糖检测上的第一次成功尝试。但在另一方面，拉曼光谱也有劣势，主要表现为低水平的拉曼信
3、在揭示拉曼光谱的特征、验证拉曼光谱的有效性方面，空间偏移拉曼光谱(sors)技术表现优异。与传统拉曼光学系统不同的是，sors光学系统中的聚焦点和收集点间存在偏移距离，使其的拉曼信号来源不再局限于系统光轴上的聚焦点。如图1所示，基于sors的光信号因在远离聚焦点的表面被收集，因此含有一定的深度信息。伴随着偏移距离的增加，sors中的拉曼信号会呈现出针对深度信息的变化规律，这使得sors在生物医学、药物应用、食品安全等领域得到应用。尽管如此，sors仍面临着低信号水平的问题，且数据的增加使sors的数据处理更加繁琐。
4、因此，本专利技术提出了一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术公开了一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，用以解决现有技术存在的困难。
2、为了实现上述目的，本专利技术具体采用如下技术方案：
3、一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，包括以下内容：
4、采用光源装置、光聚焦装置、光收集装置、拉曼光谱仪和位移台构建测量系统，将光收集装置搭建在位移台上，通过调节位移台来平移光收集装置，实现光聚焦和光收集间产生空间偏移；
5、光源装置发射激光至光聚焦装置，光聚焦装置将聚焦后的激光发送至待测样品上，激发待测样品产生拉曼散射，光收集装置将待测样品产生的拉曼散射收集至光纤中并传输至拉曼光谱仪中，拉曼光谱仪滤去中心波长下的激发光信号，将收集的拉曼散射转化为拉曼光谱，对拉曼光谱进行预处理、特征提取，最终得到基于空间偏移的拉曼光谱预测模型。
6、上述的方法，可选的，光源装置用于发射高单色性、高亮度的785nm激光，在激发待测样品发生拉曼散射的同时，抑制荧光背景的产生。
7、上述的方法，可选的，拉曼光谱进行预处理的具体内容为：
8、将dsta、diff+sg、msc、snv四种预处理方法和无预处理方法进行对比，筛选出最优的预处理方法对拉曼光谱进行预处理，得到预处理后的拉曼光谱。
9、上述的方法，可选的，拉曼光谱进行特征提取的具体内容为：
10、采用cars竞争自适应重加权采样、pso粒子群优化、irf区间随机蛙跳对预处理后的拉曼光谱进行特征提取，得到光谱特征。
11、上述的方法，可选的，光源装置采用ips公司的785nm激光器。
12、上述的方法，可选的，拉曼光谱仪为基于andor公司的holospec f/1.8i光谱仪和对应的notch filter搭建成拉曼光谱仪，波数范围为0～2000cm-1，光谱分辨率为2cm-1。
13、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，具有以下有益效果：
14、对比于传统拉曼光谱在皮下血糖的测量效果，基于空间偏移的拉曼光谱在皮下血糖的测量效果更优，其预测的血糖rmse显著低于基于传统拉曼光谱预测的血糖rmse；
15、相较于传统拉曼光谱，基于空间偏移的拉曼光谱含有更加丰富的皮下血糖信息，可用于进一步提升拉曼光谱在皮下血糖信息的效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，包括以下内容：
2.根据权利要求1所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，包括以下内容：
2.根据权利要求1所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于空间偏移拉曼的皮下血糖测量方法，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：黄富荣，陈嘉泽，黎远鹏，朱思祁，殷海，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
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