多波长无创血糖检测技术研究

发布时间：2020-06-08 21:45

【摘要】：现代医学一直以攻克糖尿病作为一个重要目标,而血糖检测在糖尿病预防、诊断、维持、治疗过程中都是必不可少的步骤之一。国内外科研机构对无创血糖技术进行了深入研究并提出了多种技术手段,红外光谱法作为一种已经成熟运用于工业、医疗、化工等领域的检测手段在无创血糖检测技术研究中被寄予厚望,然而现有的红外无创血糖检测技术大多数使用了光谱分析仪、光谱发生器等规模大、价格昂贵的设备,无法满足大部分糖尿病患者日常检测的需求。为解决这一问题,本文在目前已有的红外无创检测技术基础上,探讨了一种利用葡萄糖近红外吸收光谱中具有不同特征的三路波长计算血糖浓度的无创血糖检测方法,并对该方法所需装置进行实现,通过理论测量精度计算、葡萄糖水溶液测试以及血糖实际测量三方面验证该方法的可行性。开展的工作如下:通过研究红外光谱检测的原理结合葡萄糖的吸收光谱,在葡萄糖近红外吸收光谱中筛选出1450nm与1650nm近红外光作为测量波长,950nm近红外光作为参考波长,采用50W溴钨灯作为光源照射被测物,使用窄带滤光片对透射光线中所需波长进行选择,以InGaAs光电探测器对透射光进行采集;同时设计了转换放大电路、滤波电路对探测器输出信号初步进行处理,通过采集卡及Labview对处理信号进行采集显示;通过对所设计的装置进行噪声来源分析与精度计算,得出血糖检测装置单波长葡萄糖水溶液理论极限检测误差为25.3mg/dL,用葡萄糖水溶液进行三种不同浓度梯度的模拟测试,得到初步测试结果并进行光源漂移补偿与系统误差补偿处,结果表明装置能够在葡萄糖浓度为200mg/dL以上时准确测量,初步证明了该检测方法的可行性;最后进行了血糖实际测试,测试结果表明检测信号中包含血糖信息,但测量值无法表现出血糖实际值,还需在血糖检测物理模型中继续增加被测物的复杂程度从而使测量值更接近实际值。
【图文】：

通过光电探测器进行检测，光谱仪一般体积较大，如图1.1 所示，而光谱发生器价格通常在几万到几十万元不等，图 1.2 为滨松 L12194光谱发生器，参考售价为 10 万元。所以从价格及检测设备体积来看，现有的检测方式都无法满足大部分患者的需求。图 1.1 近红外光谱分析仪图 1.2 滨松 L12194 光谱发生器

通过光电探测器进行检测，光谱仪一般体积较大，而光谱发生器价格通常在几万到几十万元不等，图 1.2 为滨松，，参考售价为 10 万元。所以从价格及检测设备体积来看，现法满足大部分患者的需求。图 1.1 近红外光谱分析仪
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R446.1

【参考文献】

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本文编号：2703691