无创血糖检测中的近红外血流容积光谱基本问题研究

发布时间：2021-03-15 08:02

　　糖尿病是最常见的慢性疾病,严重威胁人类健康。目前血糖常规检测方法属于有创或微创检测,频繁采血化验会给病人增加痛苦和经济负担,并且无法做到实时监测。近红外光谱血糖检测技术具有无创伤、无感染等优点,对减轻糖尿病患者疼痛、实现血糖浓度的实时监测具有非常重要的现实意义。本论文总结前人的研究成果,概括出该领域目前面临的关键难题,即:①信号微弱;②组织背景干扰;③血流容积变化。认为采用近红外血流容积差光谱相减法理论上可以扣除生理组织背景在空间和时间域上的干扰,提取出仅含血液成分信息的有效光谱信号。设计搭建出近红外容积脉搏波检测系统,研究了血流容积光谱相减方法中涉及的基本问题:①通过测试确定了血流容积差光谱相减的最佳检测位置。②通过实验提取出近红外无创血糖分析时合频波段的替代波段。③总结出所采用的光谱仪在时间分辨方面的特殊要求。④通过公式推导估算出给定可检测的最小浓度变化时,近红外光谱仪器重复性信噪比应满足的条件。⑤通过临床测量实验,研究不同年龄、不同疾病患者血流容积脉搏波峰峰值区别。⑥提出阻断血流法,可以有效提高人体血流容积差,进而使达到预期预测精度所需仪器重复性信噪比降低1个数量级。 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

手指光电容积描记图

图 2.3 血流容积差光谱相减法示意图2.3.a 所示，某时刻 t 一束近红外光透过人体某部位的皮肤、肌肉和血液后得到的吸光度光谱曲线。根据郎伯—比尔定律，[I0/I(t)]=lgI0/I1（2.个秒量级的 ΔT 时间，同一光源发出的近红外光透过人体同一部位和厚度为 L2的血液后得到的吸光度光谱曲线，如图 2.3.b。[I0/I(t+ΔT)]=lgI0/I2（2ΔT 足够短，皮肤、肌肉等成分信息短时间基本不变。容积发生改变液的吸光度(如图 2.3.c)，I2/I1=lgI0/I1-lgI0/I2=A1-A2（2间隔为 ΔT 的两个时间点获取的人体近红外光谱相减。经过这样的

容积脉搏波的近红外波段信息检方法及检测系统研制的基本特性的产生与传播液循环过程中，左心室收缩主动脉瓣打开，血液射入主动脉力造成该部分血液不能立即排入静脉。已经射入主动脉的血

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3083844