便携式无创血糖检测仪的实现

发布时间：2021-03-23 00:19

　　以目前的医疗水平,糖尿病尚不能彻底根治,只能通过预防和管理血糖浓度水平减少其以及并发症的发生。对于血糖浓度的管理,最常规的方法是使用电化学检测法。该方法具有诸多缺点,比如对身体造成疼痛、有感染风险等。而应用无创技术进行血糖检测,对于减轻糖尿病患者微创或有创测量时的疼痛,降低检测成本,实现血糖浓度的随时检测以及管理,具有非常重要的意义。针对目前市场上微创或有创血糖检测方法存在的问题,本文基于近红外光漫反射原理,设计和实现了一种便携式无创血糖检测仪系统。本系统始终以产品设计思维为指导,以产品功能实现为目标,引导系统实现的整个过程。同时,基于医疗器械产品的人性化设计,初步提出了系统结构与系统UI界面的设计要求且已经取得初步的成果,最终完成了仪器样机的制作并进行了仪器性能的初步验证。本论文主要完成了如下工作:（1）通过在阅读文献和学习了解朗伯-比尔定律的基础上,对基于近红外光漫反射原理进行无创血糖检测方法进行可行性分析和评估,总结出近红外光无创血糖检测的基本步骤。（2）对便携式无创血糖检测仪系统的技术实现方案进行研究。选择两个不同波长的单色光,一个作为系统的测量光源,用以获取血糖测量信息;另一... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蒙特卡洛模拟光子在组织中传输路径与活动轨迹Fig2.1MonteCarloSimulationofPhotonTransmissionPathsandActivityTrajectoriesin

3 无创血糖检测系统总体设计3 无创血糖检测系统总体设计系统概述系统是在实验室如图 3.1 所示原有样机的基础上研发和改进的。该样电路集成的激光光源，成本昂贵；数据采集利用通用数据采集卡且为 PC 端软件；同时，供电方式采用市电和继电器；这使得该样机携带并且成本较高，不能真正满足家用血糖无创检测设备的需求。糖检测设备进行市场调研和需求分析的基础上，对系统的技术架构行了深入研究，旨在实现一款符合市场和用户需求的便携式无创血

图 3.2 便携式无创血糖检测仪规划Fig 3.2 Portable Noninvasive Blood Glucose Tester Planning本文基于近红外光漫反射原理研发便携式无创血糖检测仪。本系统使用了两个固定波长的近红外光：ρ 和ρ 。其中ρ 波长的近红外光可以被血液中含有的葡萄糖较大程度地吸收，而组织等其他成分吸收较弱，用以反映血液中含有葡萄糖浓度的信息，可以作为本系统的测量光源[40]；血液中含有的葡萄糖对ρ 波长的近红外光吸收较弱，用以反映血液中其他成分以及不同组织结构对葡萄糖浓度测量的影响，可以作为本系统去除背景噪声的参考光源，如图 3.3 所示。每一种光源照射下同步采集并记录两个通道的漫反射光强，定义两个通道分别为参考通道和测量通道。其中参考光通道主要记录入射光在人体组织中的表皮层进行传输和漫反射后得到的光强信息，不受血液中葡萄糖浓度吸收的影响。因此可以被用来衡量进入测量部分组织的光强的大小以消除组织表面吸收与散射等对测量光的影响。测量通道主要记录入射光在人体组织中真皮层进行传输和漫反射后得到的光强信息，其中携带有血液中葡萄糖浓度对入射光的吸收信息，因此可以被用来衡量血糖浓


本文编号：3094757