非侵入式葡萄糖監測裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種非侵入式葡萄糖監測裝置,包括:第一光源,發射出至少一第一光線;第一分光器,具有聚焦功能;光探測器組,量測由眼球所反射、再借由第一分光器傳送到光探測器組的第一光線的旋光信息及吸收能量信息,由第一光源發射出的第一光線借由第一分光器與眼球傳送到光探測器組而形成光路;處理單元,接收并處理旋光信息及吸收能量信息,以獲得葡萄糖信息;眼睛定位裝置,包括第二分光器及攝影機。第二分光器設置于第一分光器與眼球之間的光路上。攝影機接收由第二分光器所傳送的影像信息。
【專利說明】非侵入式葡萄糖監測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種葡萄糖監測裝置,特別是涉及一種非侵入式葡萄糖監測裝置。
【背景技術】
[0002]糖尿病是一種因體內胰島素絕對或者相對不足、分泌時間不正常、胰島素作用體發生障礙或抗性等因素所造成所導致的臨床綜合癥。假如糖尿病沒有得到良好的控制,會引起一些急性并發癥,如低血糖癥、酮癥酸中毒、非酮高滲性昏迷。嚴重的長期并發癥包括心血管疾病、慢性腎衰竭、視網膜病變、神經病變及微血管病變等。
[0003]對于糖尿病患而言,時常監測血糖非常重要。管理糖尿病的首要目標就是維持正常的血糖值,如果患者平日能夠很留心血糖的控制,將可有效預防上述并發癥的產生。
[0004]目前,糖尿病患最常使用血糖機來進行血糖監測。然而,使用血糖機量測血糖濃度值前,必須先進行采血的步驟。指尖采血為侵入式(破壞性)的取樣方式,其過程復雜且會造成疼痛,這也是影響糖尿病患無法自我定時監測血糖的最重要因素。
[0005]因此,非侵入式的血糖檢測方式成為血糖檢測的主要發展趨勢。目前的非侵入式葡萄糖計是利用單一方法來進行量測,如聲學、光學及電學。但都以量測人體皮膚血糖為主。然而,皮膚的構造可分為表皮、真皮、皮下組織,且皮膚中各種不同的組織、血管及水分會產生多種散射光和吸收光,因而影響信號的量測,進而影響到血糖值的判斷。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種非侵入式葡萄糖監測裝置,其可準確地量測出血糖信息。
[0007]本發明提出一種非侵入式葡萄糖監測裝置,包括至少一第一光源、第一分光器、第二分光器、光探測器組、處理單元及眼睛定位裝置。第一光源發射出至少一第一光線。第一分光器具有聚焦功能,使由第一光源發射出的第一光線借由第一分光器而入射且聚焦到眼球中。光探測器組量測由眼球所反射、再借由第一分光器傳送到光探測器組的第一光線的旋光信息及吸收能量信息,由第一光源發射出的第一光線借由第一分光器與眼球傳送到光探測器組而形成光路。處理單元接收并處理旋光信息及吸收能量信息,以獲得葡萄糖信息。眼睛定位裝置包括第二分光器及攝影機。第二分光器設置于第一分光器與眼球之間的光路上。攝影機,接收由第二分光器所傳送的影像信息。
[0008]基于上述,由于本發明所提出的非侵入式葡萄糖監測裝置中具有眼睛定位裝置,借此可避免因第一光線未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差,因而使得非侵入式葡萄糖監測裝置可獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度。
[0009]為讓本發明的上述和其它目的和特征能更明顯易懂,以下特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1A所示出為本發 明的第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖;[0011]圖1B所示出為圖1A中的旋光量測裝置的示意圖;
[0012]圖2所示出為本發明的第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖;
[0013]圖3所示出為本發明的第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖;
[0014]圖4所示出為本發明的第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖;
[0015]圖5所示出為本發明的第五實施例的非侵入式葡萄糖監測方法的流程圖;
[0016]圖6所示出為本發明的第六實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0017]圖7所示出為本發明的第七實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;[0018]圖8所示出為本發明的第八實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0019]圖9所示出為本發明的第九實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0020]圖10所示出為本發明的第十實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0021]圖11所示出為本發明的第十一實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0022]圖12所示出為本發明的第十二實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0023]圖13所示出為本發明的第十三實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖;
[0024]圖14所示出為本發明的第十四實施例的生化分子的分析方法的示意圖。
[0025]附圖標記
[0026]100、300、400、500:非侵入式葡萄糖監測裝置
[0027]102、142:光源104、130、138、146、404:分光器
[0028]106、306、406、506、606、1206:光探測器組
[0029]108:處理單元
[0030]110、110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g、110h、1101、110j、144:光線
[0031]112、312、412、416、612、616:旋光量測裝置
[0032]112a:偏振片112b:感光元件
[0033]113、115:擋光板113a、115a:孔洞
[0034]114、314、414、418、614、618:能量量測裝置
[0035]116:光信息分析單元118:警示器
[0036]124:連接元件126:護套
[0037]128:參考元件132、134:快門
[0038]136:眼睛定位裝置140:攝影機
[0039]148:透鏡系統150:視線
[0040]200:眼球202:前房
[0041]204:前房液404:分光器[0042]408、508、1208:第一光探測器 410、510、1210:第二光探測器
[0043]600、700、800、900、1000、1100、1200:可攜式移動裝置
[0044]601:出光口602:裝置本體
[0045]604,904,1004、1204、1304:光學套件
[0046]608:鏡片組614a、614b、614c、614d:感測區域
[0047]1006:鏡頭
[0048]S90、S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114、S116、S202、S204、S206、S208、S210、S212、S214、S216、S218:步驟
【具體實施方式】
[0049]本發明的目的是提供一種非侵入式葡萄糖監測裝置,可準確地量測出量測對象的葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)與血糖信息(血糖濃度)具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出血糖信息(如,血糖值)。
[0050]本發明的另一目的是提供一種非侵入式葡萄糖監測方法,可連續地且實時地獲得量測對象的血糖值。
[0051]圖1A所示出為本發明的第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。圖1B所示出為圖1A中的旋光量測裝置的示意圖。
[0052]請參照圖1A,非侵入式葡萄糖監測裝置100,包括光源102、分光器104、光探測器組106及處理單元108。非侵入式葡萄糖監測裝置100例如是對眼球200的前房202的前房液(aqueous humor) 204中的葡萄糖進行檢測。
[0053]光源102發射出光線110。光源102例如是發光二極管(LED)或激光二極管等光源。光源102的波長例如是葡萄糖可吸收波長,亦即只要是可被眼球200中的葡萄糖所吸收的波長即可,如紅外光中的波長。光源102所發射出的光線110中包括線性偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光或部分偏振光。此外,光源102例如是具有控制光線110的發射頻率的功能,有助于光探測器106組借由發射頻率確定所要量測的光線為何者。另外,光源102例如是具有控制光線110的強度的功能,可確保進入眼球200的光線能量不會造成傷害。此外,光源102例如是具有控制光線110的開啟時間長度、控制光線110的關閉時間長度的功能或其組合,一方面提供葡萄糖探測的時間,另一方面確保進入眼球200的光線能量不會造成傷害。在此實施例中,雖然是以單一光源102發射出單一光線110為例進行說明,但是本發明并不以此為限。在另一實施例中,光源102的種類與光線110的種類亦可為兩種以上。
[0054]分光器104具有聚焦功能,使由光源102發射出的光線110借由分光器104而入射且聚焦到眼球200中。分光器104例如是將光線110聚焦到眼球200的前房202,且光線110經眼球200所反射的光包括來自前房液204的反射光。分光器104例如是光學膜片、透鏡、光柵或衍射光學元件或上述任意元件的組合。
[0055] 光探測器組106量測由眼球200所反射、再借由分光器104傳送到光探測器組106的光線Iio的旋光信息及吸收能量信息。在此實施例中,光探測器組106包括旋光量測裝置112及能量量測裝置114。其中,旋光量測裝置112用以量測由眼球200所反射、再借由分光器104反射的光線110的旋光信息,而能量量測裝置114用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110的吸收能量信息。
[0056]在另一實施例中,可將旋光量測裝置112及能量量測裝置114互換,亦即利用旋光量測裝置112量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110的旋光信息,且利用能量量測裝置114量測由眼球200所反射、再借由分光器104反射的光線110的吸收能量信
肩、O
[0057]請參照圖1B,旋光量測裝置112包括偏振片112a與感光元件112b,其中光線會先通過偏振片112a,再傳送到感光元件112b。旋光量測裝置112例如是主動式旋光量測裝置或被動式旋光量測裝置,其中主動式旋光量測裝置的量測角度可變動,而被動式旋光量測裝置的量測角度固定。主動式旋光量測裝置例如是檢偏器,檢偏器可直接計算出旋光信息。被動式旋光角度量測裝置是借由感光元件112b量測穿過偏振片112a的光線110的能量而計算出旋光角度信息。能量量測裝置114例如是感光元件,如電荷耦合元件、互補金屬氧化半導體傳感器或光二極管。
[0058]此外,請同時參照圖1A及圖1B,非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括具有擋光板113與擋光板115中的至少一者。擋光板113具有孔洞113a,且經裝配以使得光線110先通過擋光板113的孔洞113a,再傳送到感光元件112b。擋光板113例如是設置于偏振片112a與感光元件112b之間,但并不用以限制本發明。在另一實施例中,擋光板113還可經裝配以使得光線110先通過偏振片112a,再通過擋光板113的孔洞113a。另外,擋光板115具有孔洞115a,且經裝配以使得光線110先通過擋光板115的孔洞115a,再傳送到能量量測裝置114 (如,感光元件)。擋光板113、115分別例如是金屬光罩或石英玻璃光罩。擋光板113、115分別可防止雜光進入旋光量測裝置112與能量量測裝置114,所以能降低雜光的干擾,進而提高信號/噪聲比(S/N ratio)。需注意的是,在以下中的各個實施例均可借由擋光板來降低雜光對旋光量測裝置與能量量測裝置的量測結果的影響,然而為了簡化說明,在另一實施例中則省略擋光板的說明。
[0059]請繼續參照圖1A,處理單元108例如是與光探測器組106的旋光量測裝置112及能量量測裝置114進行耦接,來接收并處理旋光信息及吸收能量信息,以獲得由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組106的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化,且對旋光變化及吸收能量變化進行分析,以獲得生化分子的生化分子信息,生化分子至少包括葡萄糖,且處理單元借由生化分子信息獲得葡萄糖信息。生化分子例如是膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗壞血酸或其組合。此外,在生化分子中可能會包括干擾分子,干擾分子例如是量測標的(如,葡萄糖)以外的分子,如膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素或抗壞血酸。其中,抗壞血酸、乳酸等會對旋光信息產生干擾,而水等會對吸收能量信息產生干擾。在借由處理單元108獲得葡萄糖信息的過程中,處理單元108可對干擾分子所造成的干擾進行排除。處理單元108亦可從控制光源變化、光機元件空間偏移或其組合,統計分析旋光信息及吸收能量信息,以獲得葡萄糖信息,光源變化包括光發射頻率的變化、光能量強度的變化、光開啟時間長度的變化、光關閉時間長度的變化或其組合。由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出血糖信息(如,血糖值)。處理單元108例如是模擬數字電路整合模塊,其中模擬數字電路整合模塊包括微處理器、放大器及模擬數字轉換器。模擬數字電路整合模塊還可包括無線傳輸裝置。
[0060]在此實施例中,處理單元108例如是與光源102進行耦接,以控制光源102所發射出的光線110的光學特性。
[0061]非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括光信息分析單元116,用以在光線Iio入射到眼球200中之前,探測來自分光器104的光線110的光信息,且可將光線110的光信息選擇性地傳送到處理單元108或警示器118,以對光線110的光學特性進行反饋控制。光信息分析單元116包括光功率計及光傳感器中的至少一者,光功率計所探測的光信息為能量信息,光傳感器所探測的光信息為能量信息及位置信息中的至少一者。光線110的光學特性例如是射出能量及/或光線位置。
[0062]當光源102所發射出的光線110的射出能量過高時,光線110會對眼球200造成傷害。因此,當處理單元108接收到光線110的射出能量過高的能量信息時,處理單元108會降低光源102所發射出的光線110的射出能量。另一方面,當警示器118接收到光線110的射出能量過高的能量信息時,警示器118會發出光或聲音等警示信號,以告知使用者光源102所發射出的光線110的射出能量過高,需對光線110的射出能量進行調整。因此,光信息分析單元116可防止因光線110的射出能量過高而對眼球200造成傷害的情況。
[0063]此外,當光源102所發射出的光線110的光線位置發生偏移時,會降低葡萄糖量測的準確度。因此,當處理單元108接收到光線110的光線位置產生偏移的位置信息時,處理單元108會調整光源102所發射出的光線110的光線位置。另一方面,當警示器118接收到光線110的光線位置產生偏移的位置信息時,警示器118會發出光或聲音等警示信號,以告知使用者光源102所發射出的光線110的光線位置產生偏移,需對光線110的光線位置進行調整。因此,光信息分析單元116可防止因光線110的光線位置產生偏移,進而可提高葡萄糖量測的準確度。
[0064]在此實施例中,是以將光信息分析單元116探測到的能量信息同時傳送到處理單元108與警示器118為例進行說明,然而只要將能量信息傳送到處理單元108與警示器118的其中一者即可進行反饋控制的操作。光信息分析單元116例如是分別耦接至處理單元108及警示器118,但光信息分析單元116、處理單元108及警示器118的耦接方式并不以此為限。
[0065]在另一實施例中,光源102例如是耦接至或光源控制單元(未示出),此時光信息分析單元116會將光線110的能量信息傳送到光源控制單元,以對光源102進行反饋控制。
[0066]此外,在此實施例中,是以在光線110入射到眼球200中之前,利用光信息分析單元116探測由分光器104所反射的光線110為例進行說明。
[0067]非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括參考元件128。參考元件128接收來自分光器104的光線110,且由參考元件128反射的光線110借由分光器104傳送到光探測器組106,其中由光源102發射出的光線110借由分光器104與眼球200傳送到光探測器組106而形成第一光路,且由光源102發射出的110光線借由分光器104與參考兀件128傳送到光探測器組106而形成第二光路。借此,可檢測出環境對光線110的影響,例如系統內外溫度的變化及電路本身的噪聲干擾等對于吸收能量強度與旋光強度所造成的影響,以利于進行內部校正。
[0068]參考元件128可為參考片或參考溶液。參考元件128例如是吸光材料、反射光材料或溶液。舉例來說,參考元件128例如是蒸鍍片、吸光片或葡萄糖標準濃度溶液等。
[0069]在第二光路上借由參考元件128反射的光線110具有特征強度。在實際進行量測時,光探測器組106自第二光路獲得由參考元件128反射的光線110的參考強度。處理單元108可自第一光路得到由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組106的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化,且借由比較特征強度與參考強度,而排除環境影響所造成的光強度變化,而獲得生化分子的生化分子信息,生化分子至少包括葡萄糖,且處理單元108借由生化分子信息獲得葡萄糖信息,由于葡萄糖信息與血糖信息具有對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出血糖信息。由于可借由參考元件128所提供的特征強度與參考強度來排除環境影響所造成的光強度變化(如吸收能量強度變化與旋光強度變化),因此可進行內部校正,以獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度,且亦可校正光機系統。此外,在建立存在個體差異的使用者的個人參數時,能以第一次扎血的數據,借由與參考元件128的關系,日后得以不用扎針分析出血糖。[0070]非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括分光器130。分光器130將來自分光器104的光線110分別傳送至參考元件128與光信息分析單元116。在此實施例中,經參考元件128反射的光線110會借由分光器130傳送至分光器104,再借由分光器104傳送至光探測器組106,但并不用以限制本發明。于此【技術領域】具有通常知識的人員可依據需求調整參考元件128與分光器130的相對位置。此外,在此實施例中,雖然參考元件128與光信息分析單元116位于分光器130的不同側,但并不用以限制本發明。在另一實施例,參考兀件128與光信息分析單兀116亦可位于分光器130的同一側。此外,亦可將圖1A的參考元件128與光信息分析單元116的位置互換。
[0071]非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括快門132與快門134中的至少一者。快門132設置于分光器104與眼球200之間的第一光路上。快門134設置于分光器104與參考元件128之間的第二光路上。在對眼球200進行量測的前,可先關閉快門132。直到經由光信息分析單元116確定光源102所發出的光線110的射出能量不會對而對眼球200造成傷害時,再打開快門132。此外,光探測器組106自第二光路獲得由參考元件128反射的光線110的參考強度之前,可先打開快門134。直到光探測器組106獲得上述參考強度之后,再關閉快門134。
[0072]基于上述可知,借由參考元件128可排除環境影響所造成的光強度變化(如吸收能量強度變化與旋光強度變化),因此非侵入式葡萄糖監測裝置100可進行內部校正,以獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度。
[0073]非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括眼睛定位裝置136。眼睛定位裝置136包括分光器138及攝影機140。
[0074]分光器138設置于分光器104與眼球200之間的第一光路上。分光器138例如是依波長控制穿透與反射比例的分光器。
[0075]攝影機140接收由分光器138所傳送的影像信息。攝影機140可耦接至處理單元108。攝影機140例如是微型攝影機(microcamera)。當攝影機140可接收到由光源102發射出的光線110時,影像信息可為光線110照射到眼球200的位置。借由此影像信息可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。此外,攝影機140亦可用于進行使用者的身份比對,例如攝影機140可用以識別眼睛的虹膜,借此除了可加強個人信息安全性外,對于遠程醫療及遠距照護的數據處理上將更為便利。
[0076]眼睛定位裝置136還可選擇性地包括光源142。光源142發射出光線144,光線144借由分光器138而入射眼球200中,且由眼球200反射的光線144再借由分光器138傳送到攝影機140。光源142例如是可見光源或不可見光源。當光源142為可見光源時,亦可使用光源142作為簡易的眼睛瞄準用定位裝置,用以使眼睛的視線150對準眼睛瞄準用定位裝置而進行對位,以決定眼球量測位置。光源142例如是發光二極管或激光二極管或有機發光二極管。在另一實施例中,當光源142為不可見光源時,非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括其它眼睛瞄準用定位裝置,例如標志或浮雕圖案等。
[0077]眼睛定位裝置136還可選擇性地包括分光器146。光源142發射出的光線144借由分光器146傳送到分光器138,但并不用以限制本發明。于此【技術領域】具有通常知識的人員可依據需求選擇光源142發射出的光線144傳送到分光器138的方式,只要光源142發射出的光線144可傳送到分光器138即可。
[0078]當攝影機140可接收到由光源142發射出的光線144時,影像信息可為光線144照射到眼球200的位置。此時,借由分光器138傳送到眼球200的光線110與光線144之間具有光路對應關系,此光路對應關系例如是同軸或不同軸。借由光線144照射到眼球200的位置的影像信息與光路對應關系可獲得光線110照射到眼球200的位置,因此可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。影像信息例如是光點形成圖案。
[0079]舉例來說,當借由分光器138傳送到眼球200的該光線110與該光線144為同軸時,光線144照射到眼球200的位置即相當于光線110照射到眼球200的位置,所以由攝影機140所接收到的光線144即可得知光線110照射到眼球200的位置,因此可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。
[0080]此外,當借由分光器138傳送到眼球200的該光線110與該光線144為不同軸時,可利用借由分光器138傳送到眼球200的光線110與光線144之間已知的光路相對關系(如,夾角),而由攝影機140所接收到的光線144推算出光線110照射到眼球200的位置,因此可判斷出光線110是否落在正確的眼球量測位置(如,瞳孔)。
[0081]在此實施例中,借由分光器138傳送到眼球200的該光線110與該光線144是以同軸為例進行說明,但是本發明并不以此為限。于此【技術領域】具有通常知識的人員可參照本發明的內容將借由分光器138傳送到眼球200的光線110與光線144設定為不同軸進行量測。
[0082]當判斷出光線110落在正確的眼球量測位置時,則可進行葡萄糖監測。此外,當判斷出光線110并非落在正確的眼球量測位置時,可采用主動對位調整方式或被動對位調整方式。
[0083] 主動對位調整方式可借由調整眼球200與光線100之間的相對位置,來進行眼球200的對位。舉例來說,可請使用者調整眼球200的位置,或者可調整光線110的光束聚焦位置。此外,眼睛定位裝置136還可選擇性地包括透鏡系統148。透鏡系統148設置于光源102與分光器104之間的第一光路上,可用以動態調整光線110的光束聚焦位置,而對準眼睛量測位置,使得量測信號精確且穩定的輸出。此外,借由透鏡系統148可使焦點在光軸上移動掃描,即能對應待測物(如,人眼)的不同深度進行掃描,而能夠主動量測其它區域數值。另外,當判斷出光線110并非落在正確的眼球量測位置時,亦可設定為不量測、不記錄或不采用非落在正確的眼球量測位置上的信息,直到光線110落在正確的眼球量測位置時,才進行葡萄糖監測。
[0084]被動對位調整方式可借由光線110落在眼球200上的位置與正確的眼球量測位置之間的偏差值,經由后端的運算處理得到正確的葡萄糖信息。
[0085]在此實施例中,光源142是以可見光源為例進行說明,而使得眼睛的視線對準光源142來進行對位及量測,但是本發明并不以此為限。在另一實施例中,不論光源142為可見光源或不可見光源,眼睛的視線亦可在不對準光源142的情況下進行對位及量測。
[0086]基于上述可知,借由眼睛定位裝置136可避免因光線110未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差,因而使得非侵入式葡萄糖監測裝置100可獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度。
[0087]非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括連接元件124。連接元件124的的一端連接于非侵入式葡萄糖監測裝置100的出光口,連接元件124的另一端用以貼靠于眼睛外緣。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置100還可選擇性地包括護套126,設置于連接元件124用以貼靠于該眼睛外緣的一面上。護套126例如是拋棄式護套。
[0088]基于第一實施例可知,在非侵入式葡萄糖監測裝置100中,由于可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組106的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而 測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。
[0089]此外,非侵入式葡萄糖監測裝置100可進行微型化應用,例如是以頭帶式使用或搭配眼鏡使用,進而增進使用的便利性。另外,非侵入式葡萄糖監測裝置100的使用環境并無特殊限制,可于室內或室外使用。
[0090]圖2所示出為本發明的第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
[0091]請同時參照本申請的圖1A及圖2,第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100的差異在于:第二實施例的光探測器組306中的旋光量測裝置312及能量量測裝置314位于分光器104的同一側,而第一實施例的光探測器組106中的旋光量測裝置112及能量量測裝置114分別位于分光器104的兩側。旋光量測裝置312及能量量測裝置314例如是分別與處理單元108進行耦接,但并不用以限制本發明。至于第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100相似,故于此不再贅述。
[0092]在此實施例中,光探測器組306例如是用以量測由眼球200所反射、再借由分光器104反射的光線110。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置312進行旋光信息的量測,再進入到能量量測裝置314中進行吸收能量信息的量測。在另一實施例中,光探測器組306亦可用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110。
[0093]在另一實施例中,非侵入式葡萄糖監測裝置300還可包括另一組旋光量測裝置312及能量量測裝置314,而同時具有兩組旋光量測裝置312及能量量測裝置314,以分別量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110的旋光信息與吸收能量信息,并量測由眼球200所反射、再借由分光器104反射的光線110的旋光信息與吸收能量信息。
[0094]同樣地,由于第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組306的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置300可微型化,所以在使用上相當便利,且可于室內或室外使用。
[0095]圖3所示出為本發明的第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
[0096]請同時參照本申請的圖1A及圖3,第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100的差異在于:第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400還包括分光器404,且光探測器組406包括第一光探測器408及第二光探測器410。至于第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第一實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置100相似,故于此不再贅述。
[0097]分光器404將由眼球200所反射、再借由分光器104傳送的光線110傳送到光探測器組406。分光器404例如是光學膜片、透鏡、光柵或衍射光學元件或上述任意元件的組
[0098]第一光探測器408用以量測由分光器404所反射的光線110,且第二光探測器410用以量測穿過分光器404的光線110。第一光探測器408包括旋光量測裝置412及能量量測裝置414,且第二光探測器410包括旋光量測裝置416及能量量測裝置418。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置412 (或416)進行旋光信息的量測,再進入到能量量測裝置414 (或418)中進行吸收能量信息的量測。其中,旋光量測裝置412、416的組成裝置與第一實施例的旋光量測裝置112的組成裝置相似,且能量量測裝置414、418的組成裝置與第一實施例的能量量測裝置114的組成裝置相似,故于此不再贅述。當非侵入式葡萄糖監測裝置400中的第一光探測器408及第二光探測器410均可同時量測旋光信息及吸收能量信息時,可借由同時交叉比對所得到的兩組旋光信息及吸收能量信息,而對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組406的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。旋光量測裝置412、416與能量量測裝置414、418例如是分別與處理單元108進行耦接,但并不用以限制本發明。
[0099]值得注意的是,當旋光量測裝置412、416均為被動式旋光量測裝置且均包括偏振片時,旋光量測裝置412、416中的偏振片例如是水平偏振片與垂直偏振片中的一者與另一者,或為兩種已知角度的偏振片。若搭配兩組已知旋光角度的偏振片,其量測方式之一為比較兩組能量差異,因能量差異可得知其旋光變化位于某個特定葡萄糖濃度范圍,以提高探測的精準度。另一方法為借由兩組已知旋光角度的偏振片,可分別因吸收能量變化判斷出偏移分量,進而計算出旋光信息。
[0100]在另一實施例中,第一光探測器408及第二光探測器410中的一者例如是單個旋光量測裝置,第一光探測器408及第二光探測器410中的另一者例如是單個能量量測裝置。
[0101]此外,在上述實施例中,雖然由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110是以一道光線為例進行說明。然而,由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110可經由分光器404分為兩道以上的光線,再借由上述所描述的第一光探測器408及第二光探測器410進行量測。
[0102]基于第三實施例可知,非侵入式葡萄糖監測裝置400可同時對由光源102發射出的光線Iio與傳送到光探測器組406的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置400可微型化,所以在使用上相當便利,且可于室內或室外使用。
[0103] 圖4所示出為本發明的第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置的示意圖。
[0104]請同時參照本申請的圖3及圖4,第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500與第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400的差異在于:在第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500中,光探測器組506包括第一光探測器508與第二光探測器510,且第一光探測器508與第二光探測器510位于分光器404的同一側。在此實施例中,第一光探測器508與第二光探測器510例如是位于光線110穿透分光器404的一側,且分別用以量測光線110穿透分光器404所產生的光線110a、110b。其中,第一光探測器508與第二光探測器510中的一者例如是用以量測旋光信息的旋光量測裝置,第一光探測器508與第二光探測器510中的另一者例如是用以量測吸收能量信息的能量測裝置。第一光探測器508與第二光探測器510例如是分別與處理單元108進行耦接,但并不用以限制本發明。至于第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第三實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置400相似,故于此不再贅述。
[0105]在另一實施例中,第一光探測器508與第二光探測器510亦可位于分光器404反射光線Iio的一側,且分別用以量測借由分光器404反射光線110所產生的兩道光線。
[0106]在上述實施例中,雖然由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線Iio是以兩道光線IlOaUlOb為例進行說明。然而,由分光器404所反射的光線110及/或穿過分光器404的光線110還可經由分光器404分為三道以上的光線,再借由上述所描述的第一光探測器508及第二光探測器510進行量測。
[0107]同樣地,由于第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置500可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組506的光線IlOaUlOb之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,非侵入式葡萄糖監測裝置500可微型化,所以在使用上相當便利,且可于室內或室外使用。
[0108]圖5所示出為本發明的第五實施例的非侵入式葡萄糖監測方法的流程圖。
[0109]請參照圖5,可選擇性地進行步驟S90,使眼球瞄準眼睛瞄準用定位裝置(如,光源142),用以使眼睛的視線對準眼睛瞄準用定位裝置而進行對位,其對位包含裝置光軸與眼睛視線的相對角度及位置調整,以決定眼球量測位置。另外,對于眼睛的定位除了可選擇采用步驟S90的眼球瞄準眼睛瞄準用定位裝置之外,在另一實施例中可選擇采用如步驟S108的眼睛對位方式。此外,亦可同時采用步驟S90與步驟S108的眼睛對位方式。
[0110]進行步驟S100,由至少一光源發射出至少一光線。
[0111]可選擇性地進行步驟S102,控制光源的光學特性、光機元件空間偏移或其組合,可用以產生改變因子,而有助于分析出更精確的葡萄糖信息。其中,可借由光源控制光線的發射頻率、強度、開啟時間長度、關閉時間長度或其組合。光探測器組可借由發射頻率確定所要量測的光線。另外,借由光源控制光線的強度的功能,可確保進入眼球的光線能量不會造成傷害。此外,借由光源控制光線的開啟時間長度、關閉時間長度或其組合,一方面可提供葡萄糖探測的時間,另一方面可確保進入眼球的光線能量不會造成傷害。
[0112]可選擇性地進行步驟S104,在光線入射到眼球中之前,探測來自第一分光器(如,分光器104)的光線的光信息,以對光線的光學特性進行反饋控制。光信息包括能量信息及位置信息中的至少一者。光學特性例如是射出能量及/或光線位置。[0113]可選擇性地進行步驟S106,借由參考元件排除環境影響所造成的光強度變化。借此,可排除環境影響所造成的光強度變化。此外,步驟S104與步驟S106的執行并沒有一定的順序。
[0114]可選擇性地進行步驟S108,借由眼睛定位裝置(如,眼睛定位裝置136)對眼睛進行對位。借此,可避免因光線未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差。
[0115]進行步驟S110,使由光源發射出的光線借由具有聚焦功能的第一分光器(如,分光器104)而入射且聚焦到眼球中。
[0116]可進行步驟S112與步驟S114中的其中一者。其中,步驟S112為借由第一分光器(如,分光器104)將由眼球所反射的光線傳送到光探測器組。步驟S114為將由眼球所反射的光線借由第一分光器(如,分光器104)傳送到第二分光器(如,分光器404),再借由第二分光器(如,分光器404)傳送到光探測器組。
[0117]進行步驟S116,借由光探測器組量測傳送到光探測器組的光線的旋光信息及吸收
能量信息。
[0118]進行步驟S118,借由處理旋光信息及吸收能量信息而獲得由光源發射出的光線與傳送到光探測器組的光線之間的旋光變化及吸收能量變化。
[0119]進行步驟S120,對旋光變化及吸收能量變化進行分析,以獲得生化分子的生化分子信息,生化分子至少包括葡萄糖,且借由生化分子信息獲得葡萄糖信息。此外,由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出血糖信息(如,血糖值)。生化分子例如膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗壞血酸或其組合。此外,在生化分子中可能會包括干擾分子,干擾分子例如是量測標的(如,葡萄糖)以外的分子,如膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素或抗壞血酸。其中,抗壞血酸、乳酸等會對旋光信息產生干擾,而水等會對吸收能量信息產生干擾。等會對吸收能量信息產生干擾。另外,在步驟S120中,還可選擇性地對干擾分子所造成的干擾進行排除。另外一方面,在步驟S120中,還可選擇性地借由參考元件所提供的特征強度與參考強度來排除環境影響所造成的光強度變化,因此可進行內部校正,以獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度。
[0120]第五實施例的各種非侵入式葡萄糖監測方法的各種樣態及各種使用裝置已于第一實施例至第四實施例中進行詳盡地說明,故于此不再贅述。
[0121]基于上述,由于第五實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測方法是利用光學探測眼球的方式來量測出量測對象的葡萄糖信息(如,葡萄糖值),因此可連續地且實時地獲得量測對象的葡萄糖信息(如,葡萄糖濃度),并因葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)可讀出血糖信息(如,血糖值)。
[0122]另一方面,上述實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置及方法還可應用于可攜式移動裝置,而使得可攜式移動裝置具有非侵入式葡萄糖監測功能。可攜式移動裝置例如是手機、平板計算機及數字相機等。以下,以實施例說明具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置。
[0123]圖6所示出為本發明的第六實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0124] 請同時參照圖2及圖6,第六實施例的可攜式移動裝置600與第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300的差異在于:可攜式移動裝置600還包括裝置本體602及光學套件604。光學套件604裝設于裝置本體602上,而光學套件604中包括分光器104。光探測器組606、處理單元108、光源102、光信息分析單元116及警示器118例如是設置于本體602內,但并不用以限制本發明。此外,光探測器組606包括旋光量測裝置612及能量量測裝置614,其中可攜式移動裝置600利用其相機模塊中的感光元件作為光探測器組606中的能量量測裝置614。旋光量測裝置612及能量量測裝置614例如是分別與處理單元108進行耦接,但并不用以限制本發明。旋光量測裝置612例如是主動式旋光量測裝置或被動式旋光量測裝置。能量量測裝置614例如是感光元件,如電荷耦合元件、互補金屬氧化半導體傳感器或光二極管。另外,可攜式移動裝置600進行葡萄糖監測用的光線110是利用可攜式移動裝置600的相機模塊中的光行進路線進行傳送。至于第六實施例的可攜式移動裝置600的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第二實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置300相似,而第六實施例與第二實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第二實施例,故于此不再贅述。此外,為了簡化附圖,在圖6至圖13中并未示出攝影機140與處理單元108的耦接關系。
[0125]此外,在第六實施例中,連接元件124連接元件的一端連接于可攜式移動裝置600的出光口 601,連接元件124的另一端用以貼靠于眼睛外緣。
[0126]另一方面,光學套件604還可選擇性地包括鏡片組608。當光學套件604具有鏡片組608時,光學套件604可整合作為可攜式移動裝置600的相機模塊中的鏡頭。此外,不論光學套件604是否具有鏡片組608,可將可攜式移動裝置600的相機模塊中的鏡頭置換成光學套件604,以進行葡萄糖監測。在另一實施例中,在進行葡萄糖監測時,搭配光源的設計,還可將光學套件604直接外掛于可攜式移動裝置600的相機模塊中的鏡頭上。
[0127]在此實施例中,由光源102發射的光線110借由分光器104而入射且聚焦到眼球200中。光探測器組606例如是用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置612進行旋光信息的量測,再進入到能量量測裝置614中進行吸收能量信息的量測。
[0128]基于上述可知,第六實施例的可攜式移動裝置600可同時對由光源102發射出的光線Iio與傳送到光探測器組606的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置600,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置600的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護。
[0129]圖7所示出為本發明的第七實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0130]請同時參照圖6及圖7,第七實施例的可攜式移動裝置700與第六實施例的可攜式移動裝置600的差異在于:第七實施例的可攜式移動裝置700還包括分光器404(可參照第三實施例),且光探測器組606還包括旋光量測裝置616及能量量測裝置618。旋光量測裝置616例如是主動式旋光量測裝置或被動式旋光量測裝置。能量量測裝置618例如是感光元件,如電荷耦合元件、互補金屬氧化半導體傳感器或光二極管。至于第七實施例的可攜式移動裝置700的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第六實施例的可攜式移動裝置600相似,而第七實施例與第六實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第三實施例,故于此不再贅述。
[0131]分光器404例如是將由眼球200所反射、再借由分光器104傳送的光線110傳送到光探測器組606中。分光器404例如是光學膜片、透鏡、光柵或衍射光學元件或上述任意元件的組合。
[0132]在光探測器組606中,旋光量測裝置612及能量量測裝置614例如是用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110c。所要量測的光線IlOc例如是先傳送到旋光量測裝置612進行旋光信息的量測,再進入到能量量測裝置614中進行吸收能量信息的量測。旋光量測裝置616及能量量測裝置618例如是用以量測由眼球200所反射、經分光器104傳送到分光器404、再由分光器404所反射的光線110d。所要量測的光線IlOd例如是先傳送到旋光量測裝置616進行旋光信息的量測,再進入到能量量測裝置618中進行吸收能量信息的量測。
[0133]在此實施例中,能量量測裝置614、618是以兩個分離的構件進行說明。然而,在另一實施例中,能量量測裝置614、618也可是同一個感光元件上的不同感測區域,而可利用感光元件上的不同感測區域進行光線的感測。
[0134]同樣地,第七實施例的可攜式移動裝置700可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組606的光線IlOcUlOd之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置700,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置700的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護。[0135]圖8所示出為本發明的第八實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0136]請同時參照圖7及圖8,第八實施例的可攜式移動裝置800與第七實施例的可攜式移動裝置700的差異在于:在可攜式移動裝置800中,光線110穿過分光器104即可產生兩道光線110e、110f,所以不具有可攜式移動裝置700中的分光器404。此外,可攜式移動裝置800的光探測器組606只具有一個能量量測裝置614,而不具有能量量測裝置618。能量量測裝置614包括感測區域614a、614b,感測區域614a、614b可分別量測光線I IOe、IlOf的吸收能量信息。至于第八實施例的可攜式移動裝置800的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第七實施例的可攜式移動裝置700相似,而第八實施例與第七實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第七實施例,故于此不再贅述。
[0137]在此實施例中,是以同一個能量量測裝置614對光線IlOeUlOf進行量測。然而,在另一實施例中,可攜式移動裝置800亦可使用兩個分離的能量量測裝置對光線110e、IlOf進行量測。
[0138]值得注意的是,在上述實施例中,光線110是以經由分光器104分為兩道光線IlOeUlOf為例進行說明,但并不用以限制本發明。于此【技術領域】具有通常知識的人員參照上述實施例可知,當光線110經由分光器104分為兩道以上的光線時,能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應的光線的吸收能量信息。
[0139]雖然,在此實施例中,由能量量測裝置614所接收的兩道以上的光線是經由分光器104所產生,但并不用以限制本發明。在另一實施例中,由能量量測裝置614所接收的兩道以上的光線亦可由光源100所形成,因此通過分光器104的光線可為兩道以上,此時能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而可分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應的光線的吸收能量信息。
[0140]同樣地,第八實施例的可攜式移動裝置800可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組606的光線IlOeUlOf之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置800,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置800的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護,以實時血糖數據來提醒或控制用藥,如遇緊急狀況亦可直接通報醫療單位進行救護。
[0141]圖9所示出為本發明的第九實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0142] 請同時參照圖7及圖9,第九實施例的可攜式移動裝置900與第七實施例的可攜式移動裝置700的差異在于:第九實施例的光學套件904的組成與第七實施例的光學套件604的組成不同。光學套件904外接于裝置主體602上,且光學套件904除了包括分光器104及鏡片組608外,還包括光源102及分光器404,且還可選擇性地包括光信息分析單元116及警示器118。至于第九實施例的可攜式移動裝置900的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第七實施例的可攜式移動裝置700相似,而第九實施例與第七實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第七實施例,故于此不再贅述。
[0143]同樣地,第九實施例的可攜式移動裝置900可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組606的光線IlOcUlOd之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置900,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置900的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護。
[0144]值得注意的是,第九實施例的可攜式移動裝置900中的外接式光學套件904的概念亦可應用于第六實施例至第八實施例中。
[0145]圖10所示出為本發明的第十實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0146]請同時參照圖6及圖10,第十實施例的可攜式移動裝置1000與第六實施例的可攜式移動裝置600的差異在于:第十實施例的光學套件1004的組成與第六實施例的光學套件604的組成不同。光學套件1004外接于可攜式移動裝置1000的鏡頭1006上,且光學套件1004包括分光器104、光源102及旋光量測裝置612,且還可選擇性地包括光信息分析單元116及警示器118。于此【技術領域】具有通常知識的人員可將光源102、旋光量測裝置612及光信息分析單元116以最適當的方式與處理單元108進行耦接,于此不再贅述。至于第十實施例的可攜 式移動裝置1000的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第六實施例的可攜式移動裝置600相似,而第十實施例與第六實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第六實施例,故于此不再贅述。
[0147]在進行葡萄糖量測時,旋光量測裝置612及能量量測裝置614例如是用以量測由眼球200所反射、再穿過分光器104的光線110。所要量測的光線110例如是先傳送到旋光量測裝置612進行旋光信息的量測,接著穿過鏡頭1006的后,再進入到能量量測裝置614中進行吸收能量信息的量測。
[0148]同樣地,第十實施例的可攜式移動裝置1000可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組606的光線110之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置1000,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置1000的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護。
[0149]圖11所示出為本發明的第十一實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0150]請同時參照圖10及圖11,第十一實施例的可攜式移動裝置1100與第十實施例的可攜式移動裝置1000的差異在于:在可攜式移動裝置1100中,光線110穿過分光器104后,可產生兩道光線110g、110h。此外,可攜式移動裝置1100的光探測器組606包括旋光量測裝置612、616及能量量測裝置614。其中,能量量測裝置614包括感測區域614c、614d。光線IlOgUlOh可分別借由旋光量測裝置612、616量測旋光信息的后,再分別借由能量量測裝置614的感測區域614c、614d量測吸收能量信息。至于第十一實施例的可攜式移動裝置1100的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第十實施例的可攜式移動裝置1000相似,而第十一實施例與第十實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第十實施例,故于此不再贅述。
[0151]在此實施例中,是以同一個能量量測裝置614對光線IlOgUlOh進行量測。然而,在另一實施例中,可攜式移動裝置1100亦可使用兩個分離的能量量測裝置對光線110g、IlOh進行量測。
[0152]值得注意的是,在上述實施例中,光線110是以經由分光器104分為兩道光線IlOgUlOh為例進行說明,但并不用以限制本發明。于此【技術領域】具有通常知識的人員參照上述實施例可知,當光線Iio經由分光器104分為兩道以上的光線時,能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應的光線的吸收能量信息。
[0153]雖然,在此實施例中,由能量量測裝置614所接收的兩道以上的光線是經由分光器104所產生,但并不用以限制本發明。在另一實施例中,由能量量測裝置614所接收的兩道以上的光線亦可由光源100所形成,因此通過分光器104的光線可為兩道以上,此時能量量測裝置614上的感測區域數量亦可分為兩個以上,而可分別對應來自分光器104的光線,而能夠分別量測所對應的光線的吸收能量信息。
[0154]同樣地,第十一實施例的可攜式移動裝置1100可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組606的光線110g、I IOh之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置1100,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置1100的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護。
[0155]圖12所示出為本發明的第十二實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。
[0156]請同時參照圖7及圖12,第十二實施例的可攜式移動裝置1200與第七實施例的可攜式移動裝置700的差異在于:在可攜式移動裝置1200中,光線110經由分光器404反射后會產生兩道光線I IO1、I IOj。此外,可攜式移動裝置1200的光探測器組1206包括第一光探測器1208與第二光探測器1210,且第一光探測器1208與第二光探測器1210位于分光器404的同一側。在此實施例中,第一光探測器1208與第二光探測器1210例如是位于分光器404反射光線110的一側,且分別用以量測由分光器404反射光線110所產生的光線1101、IlOj0其中,第一光探測器1208與第二光探測器1210中的一者例如是用以量測旋光信息的旋光量測裝置,第一光探測器1208與第二光探測器1210中的另一者例如是用以量測吸收能量信息的能量測裝置。在另一實施例中,第一光探測器1208與第二光探測器1210亦可分別包括旋光量測裝置及能量量測裝置。第一光探測器1208與第二光探測器1210例如是分別與處理單元108進行耦接,但并不用以限制本發明。至于第十二實施例的可攜式移動裝置1200的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第七實施例的可攜式移動裝置700相似,而第十二實施例與第七實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第四實施例,故于此不再贅述。
[0157]在另一實施例中,第一光探測器1208與第二光探測器1210亦可位于光線110穿透分光器404的一側,且分別用以量測光線110穿透分光器404所產生的兩道光線110a、
IlObo
[0158]同樣地,第十二實施例的可攜式移動裝置1200可同時對由光源102發射出的光線Iio與傳送到光探測器組1206的光線IlOiUlOg之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置1200,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置800的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護,以實時血糖數據來提醒或控制用藥,如遇緊急狀況亦可直接通報醫療單位進行救護。
[0159]圖13所示出為本發明的第十三實施例的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的示意圖。[0160]請同時參照圖12及圖13,第十三實施例的可攜式移動裝置1300與第十二實施例的可攜式移動裝置1200的差異在于:第十三實施例的光學套件1304的組成與第十二實施例的光學套件1204的組成不同。光學套件1304外接于裝置主體602上,且光學套件1304除了包括分光器104及鏡片組608外,還包括光源102及分光器404,且還可選擇性地包括光信息分析單元116及警示器118。至于第十三實施例的可攜式移動裝置1300的其它構件的組成裝置、連接關系及效果等與第十二實施例的可攜式移動裝置1200相似,而第十三實施例與第十二實施例中相似的構件為相似的組成裝置,且葡萄糖的監測方式可參照第十二實施例,故于此不再贅述。
[0161]同樣地,第十三實施例的可攜式移動裝置1300可同時對由光源102發射出的光線110與傳送到光探測器組606的光線1101、l IOj之間的旋光變化及吸收能量變化進行分析,而測得葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出具有高準確度的血糖信息(如,血糖值)。此外,由于將葡萄糖監測功能整合至可攜式移動裝置1300,所以在使用上相當便利。另外,可利用可攜式移動裝置1300的程序或網絡連上云端,提供遠距醫療照護。
[0162]此外,雖然非侵入式葡萄糖監測裝置應用于可攜式移動裝置是以上述第六實施例至第十三實施例為例進行說明,但并不用以限制本發明。于此【技術領域】具有通常知識的人員可參照第六實施例至第十三實施例所揭示的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置,將具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的概念與第一實施例至第四實施例的各種實施型態結合,而發展出多樣化的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動
>J-U ρ?α裝直。
[0163]另外,雖然在上述第一實施例至第十三實施例中是以量測一眼為例進行說明,但并不用以限制本發明。于此【技術領域】具有通常知識的人員可參照上述實施例揭示的內容得知本發明應用于兩眼的實施方式。
[0164]圖14所示出為本發明的第十四實施例的生化分子的分析方法的示意圖。[0165]在此實施例中,生化分子的分析方法例如是借由生化分子監控裝置的處理單元進行分析。所要進行分析的生化分子例如是葡萄糖、膽固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗壞血酸或其組合。生化分子監控裝置例如是上述第一實施例至第四實施例的非侵入式葡萄糖監測裝置及第六實施例至第十三實施例所述的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置中的至少一者。
[0166]請參照圖14,可進行步驟S202,獲得旋光變化。獲得旋光變化的方法包括下列步驟。首先,將生化分子監測裝置所測得的多個旋光變化數值中超過可接受變動范圍的部分舍去。接著,使用至少一數學統計方法對旋光變化數值進行計算。其中,數學統計方法例如是最小平方誤差回歸分析法。可接受變動范圍例如是以下列數學式表示的范圍。
[0167]旋光變化的可接受變動范圍=旋光變化數值的算數平均數X (I 土 15%)
[0168]此外,可進行步驟S204,獲得吸收能量變化。獲得吸收能量變化的方法包括下列步驟。首先,將生化分子監測裝置所測得的多個吸收能量變化數值中超過可接受變動范圍的部分舍去。接著,使用至少一數學統計方法對吸收能量變化數值進行計算。其中,數學統計方法例如是最小平 方誤差回歸分析法。可接受變動范圍例如是以下列數學式表示的范圍。
[0169]吸收能量變化的可接受變動范圍=吸收能量變化數值的算數平均數X (1±15%)
[0170]進行步驟S206,建立生化分子與旋光變化關系的至少一第一多項式方程式以及生化分子與吸收能量變化關系的至少一第二多項式方程式。其中,生化分子包括目標分子與至少一干擾分子,且第一多項式方程式與第二多項式方程式的多個變量分別包括目標分子濃度變量及干擾分子濃度變量。
[0171]第一多項式方程式例如是由數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個旋光變化數值所建立。第二多項式方程式例如是由數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個吸收能量變化數值所建立。其中,數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值的樣本體包括多個活體樣本或多個標準樣本。
[0172]此外,建立第一多項式方程式與第二多項式方程式的步驟還包括區分出多個旋光變化范圍與多個吸收能量變化范圍,且在各旋光變化范圍具有所對應使用的第一多項式方程式,在各吸收能量變化范圍具有所對應使用的第二多項式方程式。
[0173]舉例來說,當目標分子為葡萄糖且干擾分子為乳酸,且區分出三個旋光變化范圍與三個吸收能量變化范圍時,所選用的第一多項式方程式與第二多項式方程式如下所示,但本發明并不以此為限。
[0174]在第一旋光變化范圍所對應使用的第一多項式方程式:
[0175]Θ (葡萄糖影響+乳酸影響^a1X葡萄糖濃度+Id1Y乳酸濃度+C1
[0176]在第二旋光變化范圍所對應使用的第一多項式方程式:
[0177]Θ (葡萄糖影響+乳酸影響)=ε?ι X葡萄糖濃度+bi Y乳酸濃度+C1
[0178]在第三旋光變化范圍所對應使用的第一多項式方程式:
[〇179] Θ (葡萄糖影響+乳酸影響)=ai X葡萄糖濃度+bi Y乳酸濃度+。1
[0180]其中,Θ(葡萄糖15響+乳酸影響)為旋光變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變量,濃度為干擾分子濃度變數,a/、a/ ’、b/、b/ ’、C1' C1'與c/ ’為已知的系數。
[0181]在第一吸收能量變化范圍所對應使用第二多項式方程式:
[0182]P (葡萄糖影響+乳酸影響)=S2X葡萄糖濃度+b2Y乳酸濃度+c2[0183]在第二吸收能量變化范圍所對應使用第二多項式方程式:
[0184]P (葡萄糖影響+乳酸影響)=a2 X葡萄糖濃度+b2 Y乳酸濃度+c2
[0185]在第三吸收能量變化范圍所對應使用第二多項式方程式:
[〇186] P (葡萄糖影響+乳酸影響)=a2 X葡萄糖濃度+b2 Y乳酸濃度+c2
[ο187]其中,P(葡萄繼響+乳酸影響)為吸收能量變化,X躺糖濃度為目標分子濃度變量,Y乳*濃度為干擾分子濃度變數,a2、a2’、a2’ ’、b2、b2’、b2’ ’、c2、c2’與c2’ ’為已知的系數。
[0188]進行步驟S208,借由將由生化分子監測裝置所測得的旋光變化與吸收能量變化帶入第一多項式方程式與第二多項式方程式中,以計算出同時存在目標分子與干擾分子時的目標分子的第一目標分子濃度。第一目標分子濃度的計算方法例如是對第一多項式方程式與第二多項式方程式進行聯立方程式的求解。在進行步驟S208的過程中,還可借由控制改變因子,分析旋光變化及吸收能量變化,以獲得第一目標分子濃度。其中,改變因子包括光發射頻率、光能量強度、光開啟時間長度、光關閉時間長度、光機元件空間偏移或其組合。
[0189]此外,還可選擇性地進行步驟S210、S212、S214、S216、S218或其組合。
[0190]在步驟S210中,建立生化分子與旋光變化關系的至少一第一圖表或至少一第三多項式方程式。其中,第三多項式方程式的變量包括目標分子濃度變量。
[0191]第一圖表與第三多項式方程式例如是由數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個旋光變化數值所建立。其中,數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值的樣本體包括多個活體樣本或多個標準樣本。
[0192]此外,建立第一圖表或第三多項式方程式的步驟還包括區分出多個旋光變化范圍,且在各旋光變化范圍具有所對應使用的第一圖表、第三多項式方程式或其組合。
[0193]舉例來說,當目標分子為葡萄糖,且區分出三個旋光變化范圍時,所選用的第三多項式方程式如下所示,但本發明并不以此為限。
[0194]在第一旋光變化范圍所對應使用的第三多項式方程式:
[0195]Θ (葡萄糖影響)=a3X葡萄糖濃度+C3
[0196]在第二旋光變化范圍所對應使用的第三多項式方程式:
[0197]Θ (葡萄糖影響)=a3 X葡萄糖濃度+C3
[0198]在第三旋光變化范圍所對應使用的第三多項式方程式:
[0199]Θ (葡萄糖影響)=a3 X葡萄糖濃度+C3
[0200]其中,9(葡萄糖影響)為旋光變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變量,a3、a3、a3、c3、c3與<’為已知的系數。
[0201] 在步驟S212中,將由生化分子監測裝置所測得的旋光變化帶入第一圖表、第三多項式方程式或其組合中,以計算出目標分子的第二目標分子濃度。在進行步驟S212的過程中,還可借由控制改變因子,分析旋光變化,以獲得第二目標分子濃度。其中,改變因子包括光發射頻率、光能量強度、光開啟時間長度、光關閉時間長度、光機元件空間偏移或其組合。
[0202]在步驟S214中,建立生化分子與吸收能量變化關系的至少一第二圖表或至少一第四多項式方程式。其中,第四多項式方程式的變量包括目標分子濃度變量。
[0203]第二圖表與第四多項式方程式例如是由數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值與相對應的多個吸收能量變化數值所建立。其中,數據庫中所儲存的多個生化分子濃度數值的樣本體包括多個活體樣本或多個標準樣本。[0204]此外,建立第二圖表或第四多項式方程式的步驟還包括區分出多個吸收能量變化范圍,且在各吸收能量變化范圍具有所對應使用的第二圖表、第四多項式方程式或其組合。
[0205]舉例來說,當目標分子為葡萄糖,且區分出三個吸收能量變化范圍時,所選用的第四多項式方程式如下所示,但本發明并不以此為限。
[0206]在第一吸收能量變化范圍所對應使用的第四多項式方程式:
[0207]P (葡纖影響)=a4X躺糖濃度+c4
[0208]在第二吸收能量變化范圍所對應使用的第四多項式方程式:
[0209]P (葡萄糖影η向)=a4 X葡萄糖濃度+。4
[0210]在第三吸收能量變化范圍所對應使用的第四多項式方程式:
[〇211] P (葡萄糖影響)=? X葡萄糖濃度+C4
[0212]其中,P(葡萄糖影響)為吸收遺星變化,X葡萄糖濃度為目標分子濃度變星,a4、a4、a4 、c4、c4’與(:4’’為已知的系數。
[0213]在步驟S216中,將由生化分子監測裝置所測得的吸收能量變化帶入第二圖表、第四多項式方程式或其組合中,以計算出目標分子的第三目標分子濃度。在進行步驟S216的過程中,還可借由控制改變因子,分析吸收能量變化,以獲得第三目標分子濃度。其中,改變因子包括光發射頻率、光能量強度、光開啟時間長度、光關閉時間長度、光機元件空間偏移或其組合。
[0214]在步驟S218中,由第一目標分子濃度、第二目標分子濃度、第三目標分子濃度或其組合判斷出最終目標分子濃度。在另一實施例中,當不進行步驟S218時,可將步驟S208中所得到的第一目標分子濃度作為最終目標分子濃度。
[0215]由上述第十四實施例可知,上述生化分子的分析方法可借由旋光變化與吸收能量變化,而獲得同時存在目標分子與干擾分子時的目標分子濃度,因此可獲得更精確的目標分子濃度。
[0216][實例]
[0217]前房液中的葡萄糖和其它物質如尿素、水和維他命等的能量吸收的關系式如方程式(I)所述。
[〇218] A總和=A葡萄糖+ [A維他命+Ai+…]
[0219]= ε jbcj+t ε 2bc2+ ε 3bc3+...]...(1)
[0220]前房液中葡萄糖和其它物質如尿素、水和維他命等的旋光角度關系式如方程式
(2)所述。
[0221]Θ總和=Θ葡萄糖+ [ Θ維他命+ Θ j+...]
[0222]= Φ ^c1+[ Φ 2bc2+ Φ 3bc3+...] *** (2)
[0223]:生化分子監測裝置測得前房液的總能量吸收度;
[0224]:分別代表前房液中的葡萄糖、維他命與其它不同組成成分的能量吸收度;
[0225]Θ總和:生化分子監測裝置測得前房液的總旋光角度;
[0226]θΘΘ 1:分別代表前房液中的葡萄糖、維他命與其它組成成分所產生的旋光角度;
[0227]ε 1、ε 2、ε 3...:各物質的摩爾吸收系數(molar absorptivity),通常以 M4CnT1 作為單位;
[0228]b:光路徑,通常以CnT1作為單位;
[0229]c1、c2、c3...:各物質的摩爾濃度,通常以M作為單位;
[0230]φ。φ2、φ3...:各物質的理論旋光角度系數,通常以IT1Cnr1作為單位。
[0231]假設前房液中包含兩種成分,其中的一為葡萄糖,葡萄糖的能量吸收度為A葡萄糖,而另一種成分為維他命,維他命的能量吸收度為A維他命,則原式(I) (2)中可化簡為:
[0232]A總和=A1 Xc葡萄糖+A2Xc維他命+常數C1…(3)
[0233]9總和=B1 X c葡萄糖+B2X c維他命+常數C2...(4)
[0234]其中,A1、A2…分別代表前房液中不同組成成分的能量吸收度的比例,而B1、B2...分別代表前房液中不同組成成分所產生的旋光角度的比例。
[0235]為簡化說明,假設前房液中組成僅含兩未知濃度的葡萄糖與維他命,而路徑長為b,貝丨J
[0236]A1代表在一固定光徑b時,葡萄糖的能量吸收度占總能量吸收度的百分比例;
[0237]A2代表在一固定光徑b時,維他命的能量吸收度占總能量吸收度的百分比例;
[0238]B1代表在一固定光徑b時,葡萄糖所產生的旋光角度占總旋光角度的百分比例;
[0239]B2代表在一固定光徑b時,維他命所產生的旋光角度占總旋光角度的百分比例;
[0240]c葡萄糖:葡萄糖的摩爾濃度;
[0241]c纟_命:維他命的摩爾濃度。
[0242]將量測數值帶入方程式(3 )和(4),方程式(3 )和(4)可改為方程式(5 )和(6 )。
[0243]7.5=0.1 X c葡萄糖+0.2Xc維他命+0.5...(5)
[0244]46.1=0.9X c葡萄糖+0.1 X c維他命+0.1...(6)
[0245]為減低噪聲(如溫度..)的干擾,單一待測物的吸收濃度與旋光角度數值的計算是根據反饋機制所控制的激光來做校正。最后,將經由反饋機制校正后所測得每一吸收濃度或旋光角度數值,經由方程式(5)和(6)可得出葡萄糖濃度為50mg/dL以及維他命濃度為IOmg/dL0
[0246]由此可知,借由上述方法可判別兩種不同物質的濃度。如果同時搭配不同干擾物的吸收與旋光角度的特性,本邏輯算法可判別前房液中葡萄糖和至少一種混和物的情形。另外,根據反饋機制所計算出的吸收濃度與旋光角度數值,亦可避免環境噪聲的干擾。
[0247]綜上所述,上述實施例至少具有下列特點。借由上述實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測裝置可準確地量測出量測對象的葡萄糖信息(如,葡萄糖值),由于眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖濃度與血糖濃度具有對應關系,通過此對應關系,借由本發明的非侵入式葡萄糖監測裝置探測眼球(如,眼球中的前房液)中的葡萄糖信息(葡萄糖濃度)而讀出血糖信息(如,血糖值)。上述實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測裝置可進行微型化應用,進而增進使用的便利性。上述實施例所提出的具有非侵入式葡萄糖監測功能的可攜式移動裝置的使用環境并無特殊限制,可于室內或室外使用。借由上述實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測方法可連續地且實時地獲得量測對象的血糖值。上述實施例所提出的生化分子的分析方法可借由旋光變化與吸收能量變化,而獲得同時存在目標分子與干擾分子時的目標分子濃度,因此可獲得更精確的目標分子濃度。此外,當上述實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測裝置具有參考元件時,可排除環境影響所造成的光強度變化,以獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度。另外,當上述實施例所提出的非侵入式葡萄糖監測裝置具有眼睛定位裝置時,可避免因光線未落在正確的眼球量測位置而造成的量測誤差,因而使得非侵入式葡萄糖監測裝置可獲得更精確的葡萄糖信息,進而提高血糖信息(如,血糖值)的準確度。[0248] 雖然本發明已以較佳實施例揭示如上,然而其并非用以限定本發明,任何熟悉此技術的人員,在不脫離本發明的精神和范圍內,當可作些許的變更與修飾,因此本發明的保護范圍應當由所附的權利要求書所界定為準。
【權利要求】
1.一種非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,包括: 至少一第一光源,發射出至少一第一光線; 第一分光器,具有聚焦功能,使由所述第一光源發射出的所述第一光線借由所述第一分光器而入射且聚焦到眼球中; 光探測器組,量測由所述眼球所反射、再借由所述第一分光器傳送到所述光探測器組的所述第一光線的旋光信息及吸收能量信息,由所述第一光源發射出的所述第一光線借由所述第一分光器與所述眼球傳送到所述光探測器組而形成光路; 處理單元,接收并處理所述旋光信息及所述吸收能量信息,以獲得葡萄糖信息;以及 眼睛定位裝置,包括: 第二分光器,設置于所述第一分光器與所述眼球之間的所述光路上;以及 攝影機,接收由所述第二分光器所傳送的影像信息。
2.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,借由所述處理單元得到由所述第一光源發射出的所述第一光線與傳送到所述光探測器組的所述第一光線之間的旋光變化及吸收能量變化,而獲得生化分子的生化分子信息,所述生化分子至少包括葡萄糖,且所述處理單元借由所述生化分子信息獲得所述葡萄糖信息,由于所述葡萄糖信息與血糖信息具有對應關系,進而讀出所述血糖信息。
3.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述第二分光器包括依波長控制穿透與反射比例的分光器。
4.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述攝影機包括微型攝影機。
5.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述影像信息包括所述第一光線照射到所述眼球的位置。
6.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述眼睛定位裝置還包括第二光源,發射出第二光線,所述第二光線借由所述第二分光器而入射所述眼球中,且由所述眼球反射的所述第二光線再借由所述第二分光器傳送到所述攝影機。
7.根據權利要求6所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述第二光源包括可見光源或不可見光源。
8.根據權利要求6所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述第二光源包括發光二極管或激光二極管。
9.根據權利要求6所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述眼睛定位裝置還包括第三分光器,所述第二光源發射出的所述第二光線借由所述第三分光器傳送到所述第二分光器。
10.根據權利要求6所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述影像信息包括所述第二光線照射到所述眼球的位置。
11.根據權利要求10所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,借由所述第二分光器傳送到所述眼球的所述第一光線與所述第二光線之間具有光路對應關系。
12.根據權利要求11所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述光路對應關系包括同軸或不同軸。
13.根據權利要求11所 述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,借由所述第二光線照射到所述眼球的位置的所述影像信息與所述光路對應關系獲得所述第一光線照射到所述眼球的位置。
14.根據權利要求13所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述影像信息包括光點形成圖案。
15.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述眼睛定位裝置還包括透鏡系統,設置于所述第一光源與所述第一分光器之間的所述光路上。
16.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述第一光源的波長包括葡萄糖可吸收波長。
17.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述第一分光器將所述第一光線聚焦到所述眼球的前房,且所述第一光線經所述眼球所反射的光包括來自前房液的反射光。
18.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述第一分光器包括光學膜片、透鏡、光柵、衍射光學元件或上述任意元件的組合。
19.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述光探測器組包括旋光量測裝置及能量量測裝置,分別量測由所述眼球所反射、再借由所述第一分光器反射或再穿過所述第一分光器的所述第一光線。
20.根據權利要求1所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,還包括第四分光器,將由所述眼球所反射、再借由所述第一分光器傳送的所述第一光線傳送到所述光探測器組。
21.根據權利要求20所述的非侵入式葡萄糖監測裝置,其特征在于,所述光探測器組包括第一光探測器及第二光探測器,分別用以量測由所述第四分光器所反射或穿過所述第四分光器的所述第一光線。
【文檔編號】A61B5/1455GK103908263SQ201310722420
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】黎育騰, 曲昌盛, 范植訓, 鐘雙兆, 李明家, 陳治誠, 刁國棟 申請人:財團法人工業技術研究院