無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐步提升，但是隨之而來(lái)的還有一些疾病，目前而言，糖尿病已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)危害人類健康的主要疾病之一。血糖的過(guò)高或過(guò)低，不僅影響患者的新陳代謝，還有一些并發(fā)癥，像心血管疾病和神經(jīng)病變，這些對(duì)于患者的身體健康有著很大的威脅。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報(bào)告，到2025年全世界將會(huì)有3億糖尿病患者，其中中國(guó)的糖尿病患者也將會(huì)有很大一部分。近年來(lái)，糖尿病的患者不僅存在于一些老年人當(dāng)中，對(duì)于一些年輕人，也開(kāi)始出現(xiàn)糖尿病病癥。糖尿病是一種慢性疾病，很難通過(guò)一次性的治療達(dá)到很好的效果，所以糖尿病患者需要實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的了解自己的血糖水平。
[0003]但是目前對(duì)于血糖檢測(cè)的方法，在醫(yī)院或者患者自己在家中，都是采用有創(chuàng)的血糖檢測(cè)方法，即直接抽取患者血液，根據(jù)電化學(xué)的方法檢測(cè)患者的血糖水平。這種檢測(cè)方法對(duì)患者造成一定的生理痛苦，而且反復(fù)抽血容易造成感染。進(jìn)一步，電化學(xué)反應(yīng)試紙價(jià)格昂貴，對(duì)于糖尿病患者而言，也是一種較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)可消除患者檢測(cè)的痛苦，可頻繁檢測(cè)，改善患者生活質(zhì)量。
[0004]目前，存在許多無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其中基于光的對(duì)人體血液中葡萄糖濃度的檢測(cè)方法被廣泛應(yīng)用于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的研究中。然而血液中除了葡萄糖還存在許多其他成分，限制了血糖檢測(cè)的精度。如何提高血糖檢測(cè)的精度成為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，以提高對(duì)血糖濃度檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確度。
[0006]根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，包括:
[0007]獲取脈搏波信號(hào)，脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息；采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值；采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間；判斷檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，如果初始檢測(cè)值在檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測(cè)值則為脈搏波信號(hào)中承載的血糖濃度值。
[0008]根據(jù)第二方面，一種實(shí)施例中提供一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置，包括:
[0009]信號(hào)獲取模塊，用于獲取脈搏波信號(hào)，脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息；初始檢測(cè)模塊，用于采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值；區(qū)間檢測(cè)模塊，用于采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間；判斷模塊，用于判斷檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，如果初始檢測(cè)值在檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測(cè)值則為脈搏波信號(hào)中承載的血糖濃度值。
[0010]根據(jù)第三方面，一種實(shí)施例中提供一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0011]信號(hào)采集器，用于采集并輸出脈搏波信號(hào)；與信號(hào)采集器連接的上述無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置。
[0012]依據(jù)上述實(shí)施例的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，由于采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間，并判斷第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，當(dāng)初始檢測(cè)值在所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)時(shí)，則該初始檢測(cè)值為血糖濃度值，通過(guò)對(duì)初始檢測(cè)值所屬區(qū)間進(jìn)行判斷，能夠有效地減小其它成分對(duì)血糖濃度造成的干擾，提高了血糖濃度檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確度。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)施例公開(kāi)的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)施例公開(kāi)的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)施例公開(kāi)的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法流程圖；
[0016]圖4為本實(shí)施例公開(kāi)的脈搏波信號(hào)一種波形示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)施例脈搏波信號(hào)特征值提取的一種方法流程圖；
[0018]圖6為本實(shí)施例脈搏波信號(hào)小波變換的一種不意圖；
[0019]圖7為本實(shí)施例血糖濃度檢測(cè)的一種示例流程圖；
[0020]圖8為本實(shí)施例血糖濃度檢測(cè)效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)施例公開(kāi)的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)，包括:信號(hào)采集器I和無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置2，其中:信號(hào)采集器I用于對(duì)待測(cè)者進(jìn)行采集并輸出脈搏波信號(hào)。無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置2與信號(hào)采集器I連接，用于對(duì)信號(hào)采集器I輸出的脈搏波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以得到待測(cè)者的血糖濃度。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施例中，在信號(hào)采集器I和無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置2之間還可以連接有前端信號(hào)處理電路2，前端信號(hào)處理電路2用于對(duì)信號(hào)采集器I采集輸出的脈搏波信號(hào)進(jìn)行前置處理。例如對(duì)信號(hào)采集器I輸出的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、前置放大和濾波等，當(dāng)然，前端信號(hào)處理電路2還可以為信號(hào)采集器I提供電源。具體地，在對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行濾波時(shí)，能夠去除脈搏波信號(hào)中的噪聲和直流分量，留下所需的交流分量；對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，作為例子，可以采用12位ADC進(jìn)行采樣，采樣頻率例如可以是ΙΚΗζ，以得到脈搏波信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)發(fā)送給無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置2進(jìn)行后續(xù)的處理。
[0024]在具體實(shí)施例中，脈搏波信號(hào)可以為光電容積脈搏波信號(hào)，也可以為生物阻抗信號(hào)或壓力傳感信號(hào)。在本實(shí)施例中，脈搏波信號(hào)優(yōu)選為光電容積脈搏波信號(hào)(photoplethysmograph, PPG)。信號(hào)采集器I包括:檢測(cè)位和位于檢測(cè)位兩端的光源11和光敏元件12，其中，檢測(cè)位用于提供血糖濃度檢測(cè)的場(chǎng)所，例如可以用于放置人體手指指尖、耳垂或者手腕等人體毛細(xì)血管密集的人體組織；光源11用于向檢測(cè)位發(fā)送至少包括近紅外光的光信號(hào)，作為優(yōu)選的實(shí)施例，光源11可以包括800nm-1100nm波段內(nèi)多個(gè)近紅外發(fā)光管，近紅外發(fā)光管峰值波長(zhǎng)偏差為±10nm，輻射功率大于3mW ;光敏元件12用于接收經(jīng)過(guò)檢測(cè)位后的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，在具體實(shí)施例中，可以對(duì)光敏元件12所接收的波段進(jìn)行設(shè)置，以使光敏元件12接收的光信號(hào)波段為近紅外光波段，具體地，光敏接收管峰值波長(zhǎng)偏差為±10nm，感光電流大于10uA，光敏接收管12接收的峰值波長(zhǎng)偏差小于土 10nm。需要說(shuō)明的是，在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)對(duì)光敏元件12所接收的波段進(jìn)行設(shè)置后，光源11可以包含其它波段的光信號(hào)，但需要滿足光源11所發(fā)送的光信號(hào)至少包括近紅外光。
[0025]本實(shí)施例的改進(jìn)之處還在于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置2，請(qǐng)參考圖2，為本實(shí)施例公開(kāi)的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置包括:信號(hào)獲取模塊21、初始檢測(cè)模塊22、區(qū)間檢測(cè)模塊23和判斷模塊24，其中:
[0026]信號(hào)獲取模塊21用于獲取脈搏波信號(hào)，所述脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息；初始檢測(cè)模塊22用于采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值；區(qū)間檢測(cè)模塊23用于采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間；判斷模塊24用于判斷檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，如果所述初始檢測(cè)值在所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測(cè)值則為所述脈搏波信號(hào)中承載的血糖濃度值。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施例中，該無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置還包括:特征值提取模塊25，其用于提取所獲取的脈搏波信號(hào)的特征值。初始檢測(cè)模塊用于檢測(cè)提取的特征值得到血糖濃度的初始檢測(cè)值；區(qū)間檢測(cè)模塊用于檢測(cè)提取的特征值得到血糖濃度的檢測(cè)區(qū)間。
[0028]請(qǐng)參考圖3，基于上述無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置，本實(shí)施例還公開(kāi)了一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，為該無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法包括如下步驟:
[0029]步驟100，脈搏波信號(hào)獲取。所稱脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息。本實(shí)施例中，脈搏波信號(hào)優(yōu)選為光電容積脈搏波信號(hào)(photoplethysmograph，PPG)。葡萄糖分子式含有多個(gè)0-H、C-H化學(xué)鍵，在800nm-1100nm波段存在吸收峰值和吸收峰谷，吸收峰值波長(zhǎng)作為關(guān)鍵波長(zhǎng)，該波長(zhǎng)是血糖對(duì)近紅外光吸收的峰值