基于光声光谱法的无创血糖检测原理研究*
2012-08-15高丽丽
光学仪器 2012年6期
高丽丽,陶 卫,赵 辉
(上海交通大学 电子信息与电气工程学院,上海 200240)
引 言
糖尿病(diabetes mellitus)是由于体内胰岛素缺乏引起的代谢紊乱性疾病或内分泌疾病,病症最初为体内血糖失控,血糖浓度的异常导致体内代谢紊乱,引起糖尿病酮症、心脑血管病、肾病、眼病等并发症[1],以高血糖为主要特征,是一种世界范围内的流行疾病。随着生活水平的提高,糖尿病的发病率日益上升。据国际糖尿病联盟统计,20世纪90年代全球糖尿病患者约为1亿人,然而到2007年,该数字已经迅速增长到2.46亿人,预计到2025年,全球将有3.8亿人受到糖尿病的困扰。目前,中国已成为仅次于印度的糖尿病第二大国[2]。
对糖尿病患者来说,除了要有标准的生活规律外,若对糖尿病进行严密的控制对患者来说具有重大意义[3]。现有的无创血糖测试主要是通过提取光学信息来测量患者血糖浓度[4]。目前各国科学家进行研究和探索。利用光学方法检测血糖浓度的方法包括近红外光谱分析法、远红外光谱分析法、激光拉曼光谱分析法、光声光谱分析法、光散射谱分析法以及光偏振谱分析法等等[5]。
光声光谱法利用光声信号的幅度与吸收系数之间的关系检测组织内部葡萄糖成分的含量。光声法对血浆内血糖的含量具有较高的灵敏性[1,6]。凌明胜等通过对葡萄糖粉末、血清、血细胞和不同葡萄糖含量的全血溶液的光声谱分析得670nm区域峰是葡萄糖特征峰[4],所以文中选用650nm激光作为调制光源。利用光声法原理,首先对葡萄糖粉末用不同调制频率进行激励,检测激发的声信号,得到声信号幅值和调制频率之间的关系,进而找到最大声信号对应的调制频率。……
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