[发明专利]一种基于光声谱特征的可佩带式无创伤动态血糖监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及血糖水平检测领域，具体涉及一种基于光声谱特征的可佩带式无创伤动态血糖监测仪。

背景技术

糖尿病或糖尿病是一个长期的代谢病理状态，其中血糖水平波动超出正常范围(90-120毫克/分升)。根据国际糖尿病联合会发布的《糖尿病地图》显示，估计全国成年人将近1.14亿患有糖尿病，占全国总人口(13.82亿)的8.3％，到2030年这表明将有1.78亿人口患糖尿病。在2013年预计糖尿病保健支出占全球卫生总费用的10.8％(548亿美元)，而到2035年支出的糖尿病患者将非常具有6270亿美元。

糖尿病患者宜每天检查他们的血糖水平，以避免高血糖/低血糖事件。频繁的血糖监测起到改善生活质量，以及糖尿病人的寿命至关重要的作用。但是最广泛使用的血糖设备是侵入它们是痛苦的病人，进行感染的风险，也扰乱糖尿病患者的日常生活。

基于以上原因，寻求一种无创伤，连续可测，便携式的动态血糖检测仪已经成为当前血糖仪发展趋势。而目前临床上常用的血糖测试仪均为创伤性的，给患者带来一定的痛苦。同时，我们注意到众多企业正在研制无创伤性血糖测定方法和检测仪器，其中不乏国际巨头大企业，例如Microsoft,Google,Samsung在最近几年提出和开展无创伤血糖仪的研发，无创伤血糖仪一旦研发成功，对于现行“血糖仪免费、靠试纸赚钱”的模式将是革命性的进步。

另一方面，我们注意到目前已经公开了多项关于无创血糖仪的发明专利，如《基于代谢热-光学方法的无创血糖检测仪》(CN102293654A)利用红光和红外LD光源(660～940nm)透射手指，根据血糖的吸收光谱，并采用红外辐射传感器、热敏电阻以及湿度传感器进行检测，由于采用多个传感器存在相互信号串扰等问题；《无创伤自测血糖仪》(CN1271562A)是利用红外光发射管作为红外光源(波长：1000～2900nm)，采用透射式测量血糖值；《无创式近红外电子血糖仪》(CN102198004A)利用近红外光谱技术和DSP技术为背景技术，通过收集来自于指尖的红外光对人体血糖值进行检测，血糖值与人体温度之间存在较大的相互影响，必然会导致红外光测量方式出现较大误差。

以上方法采用的红外光谱法，受干扰严重，受到环境温度的影响大。无创血糖仪为何没迟迟不能研发成功，究其原因是两个方面：(1)稳定性和准确性是目前无创伤血糖仪的瓶颈(2)无创伤动态血糖检测仪检测受环境尤其是人体个体差异影响大。在医疗领域，提高检测设备的精度即是对被测者健康和生命的尊重。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的是提供一种用于医学检测糖尿病患者血糖水平的无创伤测量仪，其旨在解决现有无创伤血糖仪检测结构单一，缺乏必要测量补偿与校正，以及当个体发生差异时，其工作精度受环境影响大，血糖真实值与测量值偏离大的技术问题；此外，现有血糖仪还存在不便携，稳定性低且通用性差等技术问题。在如此紧张的医患关系社会背景下，供应检测精度极高的医疗设备以获得准确的症状，并进而为判断出被测者是否存在某种疾病提供可靠的鉴定依据是非常必要的和迫切的。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于光声谱特征的可佩带式无创伤动态血糖监测仪，其特征在于：它包括依序连接的微处理器、激光调制器、激光器、激光准直单元、光学基底和透明胶体，构成激发光声效应回路与结构；进一步包括第一光声腔，输出对应其光声腔体聚焦点上光声信号所转换的电信号，以获得被测体无放大的、宽频谱的光声效应特征；第二光声腔，输出对应其光声腔体谐振放大光声信号所转换的电信号，以获得被测体放大的、窄频谱的光声效应特征；所述的微处理器，接收所述第一光声腔输出的电信号和所述第二光声腔输出的电信号，并对其进行延时耦合处理，以获得血糖测量前值；电阻抗测试单元：获取被测体的皮肤组织表面的电阻抗特性，输出特征电信号至所述的微处理器；温度传感器：获取被测体皮肤组织表面的温度信息，输出特征电信号至所述的微处理器；所述的微处理器，根据所述特征电信号对所述血糖测量前值进行补偿处理，获得血糖测量值；所述的透明胶体粘贴在人体皮肤上。

所述的多波长调谐激光器与激光调制器相连接，激光器受到激光调制器的控制，能够输出不同的波长和脉宽信号，能够在不同波长和脉宽下工作，激光能量被人体皮肤下血液组织吸收后，由于光声效应形成表现血糖特征的超声波，光声腔中的聚焦压电声换能器探测到超声波并将超声信号转化成电信号，传输给微处理器；微处理器接收到光声腔的电信号进行处理；