基于光譜技術的無創血糖測量系統及其測量方法

基于光譜技術的無創血糖測量系統及其測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于光譜技術的無創血糖測量系統，包括：紅外光發射模塊，用于向測量部位發射預設波長的紅外光；聚光模塊，用于聚集紅外光發射模塊發出的預設波長的紅外光；紅外光接收模塊，用于接收預設波長的紅外光經衰減后的紅外光譜信號，并將接收的紅外光譜信號轉換成模擬電信號；信號轉換和處理模塊，用于將模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果；第一驅動模塊，用于對紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置進行調節，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位。本發明還公開了相應的測量方法。本發明解決了現有的無創血糖方法對血糖的測量精度差、分辨率低，以及測量重復性低的問題。
【專利說明】基于光譜技術的無創血糖測量系統及其測量方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及血糖測量【技術領域】，尤其涉及一種基于光譜技術的無創血糖測量系統及其測量方法。

【背景技術】
[0002]糖尿病患者為了避免糖尿病的并發癥，需要頻繁地測量和控制血糖濃度，目前在我國，糖尿病患者測量血糖濃度的方法大部分是采用有創的血糖計。頻繁的采血進行血液葡萄糖濃度的測量一方面給糖尿病患者帶來了巨大的經濟負擔和醫療費用，另一方面也給糖尿病患者帶來了巨大的身體和心理痛苦和感染疾病的風險。目前，利用無創紅外光測量血糖已有相關的報道，但是，目前所采用的紅外光測量人體血糖濃度的技術，有如下不完善之處:
[0003]一、測量分辨率不足:使用紅外光測量血糖濃度，從實際的過程來看，由于末稍血的血液量很小，所以血糖所吸收的紅外光的量較小，導致測量的分辨能力很小。
[0004]二、測量的重復性不佳:現有的方案不能調節測量點位的受力和松緊程度，不能解決不同身體類型人群的測量精確度問題，導致測量的重復性不佳。
[0005]三、測量的準確性問題:由于現有方案采用的是末稍血，測量部位末稍血的紅外光吸收量較人體其它組織的紅外吸收量的占比小，因而存在較大的測量誤差。


【發明內容】

[0006]本發明的主要目的在于解決現有的無創血糖測量方法對血糖的測量精度差、分辨率低，以及測量重復性低的問題。
[0007]為實現上述目的，本發明提供一種基于光譜技術的無創血糖測量系統，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統包括:
[0008]紅外光發射模塊，用于向測量部位發射預設波長的紅外光；
[0009]聚光模塊，設置在所述紅外光發射模塊的紅外發射部位前端，用于聚集所述紅外光發射模塊發出的所述預設波長的紅外光；
[0010]紅外光接收模塊，用于接收所述預設波長的紅外光經衰減后的紅外光譜信號，并將接收的所述紅外光譜信號轉換成模擬電信號；
[0011]信號轉換和處理模塊，連接所述紅外光接收模塊，用于將所述模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果；
[0012]第一驅動模塊，與所述紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于對所述紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置進行調節，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位。
[0013]優選地，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括壓力調節模塊，該壓力調節模塊包括:
[0014]壓力傳感器，設置在所述紅外光發射模塊和/或紅外光接收模塊靠近測量部位的一側，用于檢測所述測量部位受到的壓力；
[0015]第二驅動模塊，與所述紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于將測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
[0016]優選地，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括:
[0017]數據通訊模塊，與所述信號轉換和處理模塊連接，用于將所述人體血糖濃度的測量結果進行遠程傳輸。
[0018]優選地，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括:
[0019]人機交互模塊，連接所述信號轉換和處理模塊，用于接收用戶輸入的指令，并顯示所述人體血糖濃度的測量結果或者通過語音播報該人體血糖濃度的測量結果。
[0020]優選地，所述測量部位為頸部動脈。
[0021]此外，為實現上述目的，本發明還提供一種基于光譜技術的無創血糖測量方法，所述無創血糖測量方法包括以下步驟:
[0022]步驟一、第一驅動模塊調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置，并通過聚光模塊對所述紅外光發射模塊發出的預設波長的紅外光進行聚集，確定對所述預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為當前測量部位；所述紅外光發射模塊所發射的紅外光的波長為 1600nm ?2300nm ；
[0023]步驟二、測量所述當前測量部位對波長為λ I的紅外光的當前吸收率BI，以及該測量部位對波長為λ2的紅外光的當前吸收率Β2 ;其中，1600ηπι〈λ I ( 2300nm，1400nm λ 2 1600nm ；
[0024]步驟三、根據BpB2,以及預存的初始血糖濃度值Atl、測量部位對波長為λ i的紅外光的初始吸收率A1、測量部位對波長為λ 2的紅外光的初始吸收率A 2計算出當前血糖濃度值D0。
[0025]優選地，所述步驟一之后，所述無創血糖測量的方法還包括步驟四:
[0026]壓力調節模塊將所述當前測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
[0027]優選地，所述步驟一之前，所述無創血糖測量的方法還包括步驟五:
[0028]通過微創血糖測量方法獲取待測用戶的初始血糖濃度值A0,并測量所述待測用戶的測量部位對波長為A1的紅外光的初始吸收率々1，以及該測量部位對波長為入2的紅外光的初始吸收率A2。
[0029]優選地，采用以下公式計算所述當前血糖濃度值Dtl:
[0030]D0= A0X (B1-B2)/(A1-A2) +k ;其中，k 為常數，且 O 彡 k 彡 0.5。
[0031]優選地，所述步驟三之后，所述無創血糖測量的方法包括步驟六:
[0032]數據通訊模塊將所述當前血糖濃度值Dtl進行遠程傳輸。
[0033]本發明通過紅外光發射模塊向測量部位發射預設波長的紅外光，聚光模塊對該預設波長的紅外光進行聚攏，通過紅外光接收模塊接收經衰減后的紅外光譜信號并將其轉換成模擬電信號，信號轉換和處理模塊將模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果，從而提高了血糖測量的精度和分辨率；此外，通過第一驅動模塊調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位，提高了測量的重復性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第一實施例的結構示意圖；
[0035]圖2為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第二實施例的結構示意圖；
[0036]圖3為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第三實施例的結構示意圖；
[0037]圖4為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第四實施例的結構示意圖；
[0038]圖5為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第一實施例的流程示意圖；
[0039]圖6為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第二實施例的流程示意圖；
[0040]圖7為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第三實施例的流程示意圖；
[0041]圖8為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第四實施例的流程示意圖。
[0042]本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0043]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0044]本發明提供一種基于光譜技術的無創血糖測量系統。
[0045]參照圖1，圖1為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第一實施例的結構示意圖。
[0046]在第一實施例中，基于光譜技術的無創血糖測量系統包括:
[0047]紅外光發射模塊10，用于向測量部位發射預設波長的紅外光；在測量時實時向測量部位發射紅外光；
[0048]聚光模塊20，設置在紅外光發射模塊的紅外發射部位前端，用于聚集紅外光發射模塊發出的預設波長的紅外光；將紅外光發射模塊10發出的散射的紅外光進行聚攏；
[0049]紅外光接收模塊30，用于接收預設波長的紅外光經衰減后的紅外光譜信號，并將接收的紅外光譜信號轉換成模擬電信號；
[0050]信號轉換和處理模塊40，連接紅外光接收模塊，用于將模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果；
[0051]第一驅動模塊50，與紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于對紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置進行調節，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位。
[0052]系統開始啟動后要進行系統初始化，包括從存儲器中讀取初始血糖濃度值初始紅外光吸收率和人體血糖常數值，包括初始化一些參數和數據(數據采集之初，需要進行使用微創的血糖測量方法，得到該特定測量人員血糖值，該血糖值可以手動輸入到該系統中，同時進行紅外光譜法對血糖的測量，得到紅外光血糖內碼值)。初始化完成后系統即進行檢測有無檢測信號接入，既檢查有沒有測試者進行血糖的測量，如有檢測信號輸入，就對該信號進行一些處理和分析，如對信號數據進行去抖、去刺等數字濾波處理，和對數據進行一些動態數據分析和判斷，判斷數據的走向和趨勢，直到該測量數據趨于穩定后讀取該穩定數據，再將該數據進行數學模型計算，從而計算得到待測量者的血液葡萄糖的濃度測量值；最后將得到的測量結果輸出。
[0053]本實施例中所選擇的測量部位可以為測量者的頸部動脈位置，因為頸部動脈位于身體表面位置較淺，血流量較大，測量信號的信噪比高，測量精度高；紅外光發射模塊10可以發射至少三個不同的波長的紅外光，即包括至少三個不同波長的紅外光發射管，可發射的紅外光的波長范圍在800nm?3800nm。在測量時，紅外光發射模塊10實時發射波長范圍在1600nm?2300nm之間的紅外光；通過設置在紅外光發射模塊10的紅外發射部位前端的聚光模塊20對紅外光發射模塊10所發出的紅外光進行聚集，使得散射的紅外光聚攏，以克服紅外光的光線散射和干涉等問題，使測量的紅外光最大量的通過待測量組織，提高測量系統的分辨率和重復性，該聚光模塊20可以采用聚光鏡、凹凸透鏡和LED燈杯等具有聚光作用的裝置；在確定測量部位時，通過MCU微處理器控制第一驅動模塊50對紅外光發射模塊10和紅外光接收模塊30的位置進行微調，選擇對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位，該對預設波長的紅外光吸收率最大的位置通常為紅外光所透過的血管面積最大的位置。
[0054]本系統進行血糖含量測量的時候，首先需要一個葡萄糖的特征光譜(例如1650nm)，以初步測量葡萄糖對其特征光的吸收量，為了使葡萄糖對其特征光的吸收量更準確，還需要排除在該測量過程中水的影響。在測量過程中，水對葡萄糖的測量有干擾，即水對葡萄糖的特征波長的紅外光也有吸收，于是在此就需要測量水對葡萄糖的特征波長的紅外光的吸收量，然后在原始葡萄糖對其特征光的吸收量的基礎上將水吸收的部分葡萄糖特征光的量去除，以得到葡萄糖對其特征光吸收的絕對總量。具體的，葡萄糖對1400nm的紅外光吸收較少，而水對該波長的紅外光有較強的吸收，于是可以通過測量水對1400nm的紅外光的吸收量替代水對葡萄糖的特征光的吸收量(例如1650nm)，以此剔除水對葡萄糖含量測量的干擾。
[0055]由于紅外光經照射人體后有一定程度的衰減，紅外光接收模塊30接收衰減后的光譜信號，并將該光譜信號轉換成模擬電信號，該模擬電信號的大小與人體血糖濃度呈現一定的數學模型關系(具體的，在測量過程中，水對葡萄糖的測量有干擾，即水對葡萄糖的特征波長的紅外光也有吸收，于是在此就需要測量水對葡萄糖的特征波長的紅外光的吸收量，然后在原始葡萄糖對其特征光的吸收量的基礎上將水吸收的部分葡萄糖特征光的量去除，以得到葡萄糖對其特征光吸收的絕對總量)。衰減的紅外光信號轉換成模擬電信號后，信號轉換和處理模塊40將反映人體血糖葡萄糖濃度的模擬電信號進行濾波、放大后將其轉換成微處理器模塊可以接受的數字信號，然后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果。
[0056]本實施例通過紅外光發射模塊10向測量部位發射預設波長的紅外光，聚光模塊20對該預設波長的紅外光進行聚攏，通過紅外光接收模塊30接收經衰減后的紅外光譜信號并將其轉換成模擬電信號，信號轉換和處理模塊40將模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果，從而提高了血糖測量的精度和分辨率；此外，通過第一驅動模塊50調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位，提高了測量的重復性。
[0057]進一步地，紅外光發射模塊10的驅動信號是脈沖信號，該脈沖信號的占空比的范圍為1:20至1:1.5。為了解決紅外發射光光強度的波動問題和增加紅外光的穿透能力，脈沖波的占空比是從1: 1.5到1:20，這樣就較好的解決了紅外光驅動波動的問題。當占空比小于1:20的時候，所發射特征光的光強和光通量太小，穿透效果不佳，達不到測量要求；當占空比大于1:1.5時，所發射特征光的光強和光通量出現較大的波動，測量結果的誤差較大，也達不到測量需要。
[0058]進一步地，基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括用于驅動紅外光發射模塊10和紅外光接收模塊30的驅動電源，驅動電源的紋波小于lOOmv。由于在相同的電源驅動下，紅外光發射管所發射的紅外光是不相同的，它總是會有波動，這個會對測量造成較大的誤差。在本實施例中為了減小這種誤差，紅外光發射模塊10和紅外光接收模塊30的驅動電源相同，該電源電壓的紋波較小的情況下，可以使紅外光的光通量變化率減小，紅外光發射管所發射的紅外光的波動也較小，具體的，該電源的紋波小于lOOmv。
[0059]進一步地，信號轉換和處理模塊40的輸入端信號電壓差小于50mv，信號轉換和處理模塊40的信號轉換速率為1HZ至1000HZ。傳感器的輸出信號屬于小信號，一般在1mv以下，信號輸入端電壓差小于50mv，因放大器的放大倍數可以到100倍，超出這個電壓會導致放大器的輸出電壓的范圍和放大器的失效。選擇1HZ至1000HZ的原因是:如果小于10HZ，則數據采樣和分析的速度太慢，不能夠較好的實現實時測量的目的；同時如果大于1000HZ，采樣速率太快，會導致許多數據沒有進行分析就會丟棄，同時太高的采樣速率，也會導致采樣的數據不穩定。
[0060]進一步地，紅外光發射模塊10包括紅外光發射電路及電源電路；紅外光接收模塊30包括紅外光接收電路及電源電路；信號轉換和處理模塊40包括濾波電路、信號放大電路、信號選擇電路、信號轉換電路、微處理器電路及電源電路。
[0061]參照圖2，圖2為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第二實施例的結構示意圖。
[0062]在上述基于光譜技術的無創血糖測量系統第一實施例的基礎上，第二實施例中，基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括壓力調節模塊60，該壓力調節模塊60包括:
[0063]壓力傳感器61，設置在紅外光發射模塊和/或紅外光接收模塊靠近測量部位的一偵牝用于檢測測量部位受到的壓力；
[0064]第二驅動模塊62，與紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于將測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
[0065]在紅外光發射模塊10和/或紅外光接收模塊30靠近測量部位的一側設置壓力傳感器61，實時檢測人體的測量部位所受到的紅外光發射模塊10和紅外光接收模塊30的壓力，并將檢測到的壓力值發送至MCU微處理器，MCU微處理器根據預置的壓力范圍控制第二驅動模塊62工作，以調節紅外光發射模塊10和紅外光接收模塊30接觸人體的測量部位的松緊度，以將測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍內。
[0066]通過壓力傳感器61檢測測量部位的壓力，并根據壓力的大小調節測量點位的受力和松緊程度在預置的壓力范圍內，從而解決了不同身體類型人群的測量精確度問題，提高了測量重復性。
[0067]參照圖3，圖3為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第三實施例的結構示意圖。
[0068]在上述基于光譜技術的無創血糖測量系統第一或第二實施例的基礎上，第三實施例中，基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括:
[0069]數據通訊模塊70，與數據處理模塊連接，用于將人體血糖濃度的測量結果進行遠程傳輸；該數據通訊模塊70包括微處理器電路及數據通訊電路。
[0070]數據通訊模塊70與信號轉換和處理模塊40連接，在信號轉換和處理模塊40測得人體血糖濃度的測量結果后，通過數據通訊模塊70將測量結果傳輸至健康管理平臺等用于提供健康服務的平臺，也可以傳輸至用戶的手機等終端設備中，供用戶進行自我管理或監督管理，從而實現基于光譜技術的無創血糖測量系統的遠程數據傳輸等信息化服務功會K。
[0071]參照圖4，圖4為本發明基于光譜技術的無創血糖測量系統第四實施例的結構示意圖。
[0072]在上述基于光譜技術的無創血糖測量系統第一實施例的基礎上，第四實施例中，基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括:
[0073]人機交互模塊80，連接信號轉換和處理模塊40，用于接收用戶輸入的指令，并顯示人體血糖濃度的測量結果或者通過語音播報該人體血糖濃度的測量結果；人機交互模塊80包括微處理器電路、信息輸入電路及顯示電路。
[0074]人機交互模塊80可提供供用戶控制系統開啟和關閉的控制按鍵或控制界面，供用戶輸入開啟指令或關閉指令；并且，在信號轉換和處理模塊40計算出人體血糖濃度的測量結果后，人機交互模塊80將人體血糖濃度的測量結果進行顯示，或通過語音播報的方式播報出人體血糖濃度的測量結果。
[0075]本發明還提供一種無創血糖測量方法。
[0076]參照圖5，圖5為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第一實施例的流程示意圖。
[0077]在第一實施例中，無創血糖測量方法包括:
[0078]S10，步驟一、第一驅動模塊調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置，并通過聚光模塊對紅外光發射模塊發出的預設波長的紅外光進行聚集，確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為當前測量部位；
[0079]本實施例中所選擇的測量部位可以為測量者的頸部動脈位置，因為頸部動脈位于身體表面位置較淺，血流量較大，測量信號的信噪比高，測量精度高；紅外光發射模塊可以發射至少三個不同的波長的紅外光，即包括至少三個不同波長的紅外光發射管，可發射的紅外光的波長范圍在800nm?3800nm。在測量時，紅外光發射模塊10實時發射波長范圍在1600nm?2300nm之間的紅外光；通過設置在紅外光發射模塊的紅外發射部位前端的聚光模塊對紅外光發射模塊所發出的紅外光進行聚集，使得散射的紅外光聚攏，以克服紅外光的光線散射和干涉等問題，使測量的紅外光最大量的通過待測量組織，提高測量系統的分辨率和重復性，該聚光模塊可以采用聚光鏡、凹凸透鏡和LED燈杯等具有聚光作用的裝置；在確定測量部位時，通過MCU微處理器控制第一驅動模塊對紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置進行微調，選擇對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位，該對預設波長的紅外光吸收率最大的位置通常為紅外光所透過的血管面積最大的位置。
[0080]S20，步驟二、測量當前測量部位對波長為λ I的紅外光的當前吸收率BI，以及該測量部位對波長為λ2的紅外光的當前吸收率Β2 ;其中，1600ηπι〈λ I ( 2300nm，1400nm λ 2 1600nm ；
[0081]S30，步驟三、根據BpB2,以及預存的初始血糖濃度值V測量部位對波長為λ啲紅外光的初始吸收率A1、測量部位對波長為λ 2的紅外光的初始吸收率A 2計算出當前血糖濃度值Dtl。
[0082]當需要實時監測用戶的血糖濃度時，以波長為紅外光照射所確定的當前測量部位，得出該部位對該波長的紅外光吸收率B1,以波長為λ2的紅外光照射當前測量部位，得出該當前測量部位對波長為λ2的紅外光的吸收率B2，其中，1600ηπι〈λ I < 2300nm，1400nm ^ λ2彡1600nm ;這樣，紅外光測量的葡萄糖的內碼值即為(B1-B2)，當前血糖濃度值Dtl與紅外光測量葡萄糖的內碼值(B1-B2)是對應的。然后，根據預存的初始血糖濃度值Atl、測量部位對波長為A1的紅外光的初始吸收率A1、測量部位對波長為λ 2的紅外光的初始吸收率A2，以及(B1-B2)即可計算出當前血糖濃度值Dtl，本實施例中可以采用公式Atl/(A1-A2) = Dtl/(B1-B2),計算出用戶的血糖濃度值 D。，即 Dtl= AqX (B1-B2)Z(A1-A2)0 由于用戶的皮膚會因膚色的差異對測量造成一定的誤差，皮膚顏色越深，造成的誤差越大，因此為了排除用戶膚色的影響，在以上公式中加入調整參數k，公式調整為=Dtl=AtlX (B1-B2)/(A1-A2) +k ;k是常數，其范圍為O彡k彡0.5 ;黃種人群的k值約為0.3，白種人群的k值約為0.1，黑種人群的k值約為0.5。
[0083]本實施例通過紅外光發射模塊向測量部位發射預設波長的紅外光，聚光模塊對該預設波長的紅外光進行聚攏，紅外光接收模塊接收經衰減后的紅外光譜信號并將其轉換成模擬電信號，信號轉換和處理模塊將模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果，從而提高了血糖測量的精度和分辨率；此外，通過第一驅動模塊調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位，提高了測量的重復性。
[0084]參照圖6，圖6為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第二實施例的流程示意圖。
[0085]在上述本發明無創血糖測量方法第一實施例的基礎上，第二實施例中，在執行SlO之后，無創血糖測量方法還包括:
[0086]S40，步驟四、壓力調節模塊將當前測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
[0087]本實施例中壓力調節模塊包括壓力傳感器和第二驅動模塊，壓力傳感器設置在紅外光發射模塊和/或紅外光接收模塊靠近測量部位的一側，用于檢測測量部位受到的壓力；第二驅動模塊62與紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于將測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
[0088]在紅外光發射模塊和/或紅外光接收模塊靠近測量部位的一側設置壓力傳感器，實時檢測人體的測量部位所受到的紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的壓力，并將檢測到的壓力值發送至MCU微處理器，MCU微處理器根據預置的壓力范圍控制第二驅動模塊工作，以調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊接觸人體的測量部位的松緊度，以將測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍內。
[0089]通過壓力傳感器檢測測量部位的壓力，并根據壓力的大小調節測量點位的受力和松緊程度在預置的壓力范圍內，從而解決了不同身體類型人群的測量精確度問題，提高了測量重復性。
[0090]參照圖7，圖7為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第三實施例的流程示意圖。
[0091]在上述本發明無創血糖測量方法第一或第二實施例的基礎上，第三實施例中，在執行SlO之前，無創血糖測量方法還包括:
[0092]S50，步驟五、通過微創血糖測量方法獲取待測用戶的初始血糖濃度值Atl,并測量待測用戶的測量部位對波長為A1的紅外光的初始吸收率A1，以及該測量部位對波長為λ2的紅外光的初始吸收率A2。
[0093]在實時測量用戶血糖濃度之前，需要預存待測用戶的初始血糖濃度值Atl,并測量待測用戶的測量部位對波長為紅外光的初始吸收率A i，以及該測量部位對波長為入2的紅外光的初始吸收率Α2。即獲取該用戶的血糖濃度的真實值，同時以紅外光譜法測量用戶測量部位的血糖濃度內碼值，具體的，獲取待測用戶的真實血糖濃度值Atl的同時以波長λ i的紅外光照射測量部位，獲取該部位當前對該波長的紅外光的吸收率A i，然后以波長為人2的紅外光照射測量部位，得出該部位對波長為λ 2的紅外光的吸收率A2，其中，1600nm< λ I ( 2300nm，1400nm ^ λ2 ^ 1600nm ;當前測得的紅外光吸收率A1是對測量部位血糖濃度值的初步測量。在人體內，由于其他成分(主要是水)對葡萄糖的紅外特征光譜也有吸收，所以要想得到準確的葡萄糖對其特征光譜的吸收值，還需要剔除水的干擾。葡萄糖對波長為1600nm至2300nm的紅外光均有吸收，而水對波長在該范圍的紅外光也有吸收，所以在此，通過水的特征光譜，波長為λ 2的紅外光照射測量部位，得出該測量部位對波長為λ 2的紅外光的吸收率A2，葡萄糖對波長為λ2的紅外光吸收較少，于是可以以該測量部位的水對波長為λ 2的紅外光的吸收率A 2替換該測量部位的水對波長為λ i的紅外光的吸收率，以A1減去A2，即得該測量部位的葡萄糖對波長為A1的紅外光的吸收率。這樣真實血糖值Atl就與紅外光測量葡萄糖濃度的內碼值(A1-A2)相對應。
[0094]將所測得的待測用戶的初始血糖濃度值A0,待測用戶的測量部位對波長為λ啲紅外光的初始吸收率A1,以及該測量部位對波長為λ 2的紅外光的初始吸收率八2進行存儲，以便于在之后的一段時間(一個月或一周時間)內需要實時監測用戶的當前血糖濃度時，獲取上述Ap AjP A 2的值計算出用戶的當前血糖濃度。
[0095]參照圖8，圖8為本發明基于光譜技術的無創血糖測量方法第四實施例的流程示意圖。
[0096]在上述本發明第一實施例的基礎上，在第四實施例中，執行S30之后，無創血糖測量的方法包括:
[0097]S60，步驟六、數據通訊模塊將當前血糖濃度值Dtl進行遠程傳輸。
[0098]在測得人體血糖濃度的測量結果后，通過數據通訊模塊將測量結果傳輸至健康管理平臺等用于提供健康服務的平臺，也可以傳輸至用戶的手機等終端設備中，供用戶進行自我管理或監督管理，從而實現基于光譜技術的無創血糖測量系統的遠程數據傳輸等信息化服務功能。
[0099]以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種基于光譜技術的無創血糖測量系統，其特征在于，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統包括: 紅外光發射模塊，用于向測量部位發射預設波長的紅外光； 聚光模塊，設置在所述紅外光發射模塊的紅外發射部位前端，用于聚集所述紅外光發射模塊發出的所述預設波長的紅外光； 紅外光接收模塊，用于接收所述預設波長的紅外光經衰減后的紅外光譜信號，并將接收的所述紅外光譜信號轉換成模擬電信號； 信號轉換和處理模塊，連接所述紅外光接收模塊，用于將所述模擬電信號轉換成數字信號后進行分析計算，得到人體血糖濃度的測量結果； 第一驅動模塊，與所述紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于對所述紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置進行調節，以確定對預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為測量部位。
2.如權利要求1所述的基于光譜技術的無創血糖測量系統，其特征在于，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括壓力調節模塊，該壓力調節模塊包括: 壓力傳感器，設置在所述紅外光發射模塊和/或紅外光接收模塊靠近測量部位的一偵牝用于檢測所述測量部位受到的壓力； 第二驅動模塊，與所述紅外光發射模塊和紅外光接收模塊連接，用于將測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
3.如權利要求1或2所述的基于光譜技術的無創血糖測量系統，其特征在于，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括: 數據通訊模塊，與所述信號轉換和處理模塊連接，用于將所述人體血糖濃度的測量結果進行遠程傳輸。
4.如權利要求1所述的基于光譜技術的無創血糖測量系統，其特征在于，所述基于光譜技術的無創血糖測量系統還包括: 人機交互模塊，連接所述信號轉換和處理模塊，用于接收用戶輸入的指令，并顯示所述人體血糖濃度的測量結果或者通過語音播報該人體血糖濃度的測量結果。
5.如權利要求1所述的基于光譜技術的無創血糖測量系統，其特征在于，所述測量部位為頸部動脈。
6.一種利用權利要求1至5中任一項所述的基于光譜技術的無創血糖測量系統進行無創血糖測量方法，其特征在于，所述無創血糖測量方法包括以下步驟: 步驟一、第一驅動模塊調節紅外光發射模塊和紅外光接收模塊的位置，并通過聚光模塊對所述紅外光發射模塊發出的預設波長的紅外光進行聚集，確定對所述預設波長的紅外光吸收率最大的位置作為當前測量部位；所述紅外光發射模塊所發射的紅外光的波長為1600nm ?2300nm ； 步驟二、測量所述當前測量部位對波長為λ?的紅外光的當前吸收率B1，以及該測量部位對波長為λ 2的紅外光的當前吸收率Β2 ;其中，1600ηπι〈λ1 ( 2300nm，1400nm λ 2 1600nm ； 步驟三、根據B1、B2，以及預存的初始血糖濃度值&、測量部位對波長為λ i的紅外光的初始吸收率A1、測量部位對波長為λ 2的紅外光的初始吸收率Α2計算出當前血糖濃度值D。。
7.如權利要求6所述的無創血糖測量的方法，其特征在于，所述步驟一之后，所述無創血糖測量的方法還包括步驟四: 壓力調節模塊將所述當前測量部位受到的壓力調節至預置的壓力范圍。
8.如權利要求6或7所述的無創血糖測量的方法，其特征在于，所述步驟一之前，所述無創血糖測量的方法還包括步驟五: 通過微創血糖測量方法獲取待測用戶的初始血糖濃度值k0’并測量所述待測用戶的測量部位對波長為λ i的紅外光的初始吸收率々1，以及該測量部位對波長為λ2的紅外光的初始吸收率Α2。
9.如權利要求6所述的無創血糖測量的方法，其特征在于，采用以下公式計算所述當前血糖濃度值 D0= Α0Χ (Β「Β2)/(A「A2)+k ;其中，k 為常數，且 Ο 彡 k 彡 0.5。
10.如權利要求6所述的無創血糖測量的方法，其特征在于，所述步驟三之后，所述無創血糖測量的方法包括步驟六: 數據通訊模塊將所述當前血糖濃度值％進行遠程傳輸。
【文檔編號】A61B5/1455GK104490403SQ201410736330
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月6日 優先權日:2014年12月6日
【發明者】張貫京, 陳興明, 葛新科, 克里斯基捏·普拉紐克, 艾琳娜·古列莎, 王海榮, 張少鵬, 方靜芳, 高偉明, 程金兢, 梁艷妮, 周榮, 波達別特·伊萬, 徐之艷, 周亮, 梁昊原, 肖應芬, 鄭慧華, 唐小浪, 李瀟云 申請人:深圳市前海安測信息技術有限公司, 深圳市易特科信息技術有限公司, 深圳市貝沃德克生物技術研究院有限公司