无创伤人体血糖检测系统设计
2012-11-14房东东孟立凡刘一江
电子测试 2012年12期
关键词:血糖
房东东, 孟立凡, 刘一江
(中北大学电子测试技术国家重点实验室 太原 030051)
0 引言
糖尿病是一种常见的内分泌疾病,发高病率,是危害人类健康的4大疾病之一。根据世界卫生组织公布,2025年全球糖尿病患者人数将上升到3亿[1]。据调查显示,在我国的糖尿病患者中,合并高血压者多达1200万,冠心病者600万,双目失明者45万,脑卒中者500万,尿毒症者50万[2]。由此可见,预防和治疗糖尿病的意义重大。
本文根据近红外光的漫反射原理与比尔定律,利用血流容积周期性变化这一事实,以某一时刻的人体光谱背景作为标准背景,其余时刻光谱与标准背景作差进行校正,可以在很大程度上滤去噪声背景。采用测得电压与实际血糖浓度标定的方法,能够大大缩小该系统体积,减少运算量和制作成本。
1 系统检测血糖原理
光在组织中的传播遵从朗伯-比尔定律:

式(1)中,Aλ为被测样品对特定波长光的吸光度,I0(λ)和I(λ)分别为入射光强度和透射光强度,ci(λ)为第i种吸收物在对相应波长光的吸光系数,li为光在相应吸收物光程长,ci为相应吸收物的浓度。
人体组织中所含有的多种组分中的每一种对光的吸收作用均符合该定律。由该定律可知,样品的吸收度与待测成分浓度之间具有很好的相关性,样品成分浓度变化会导致光谱特征吸收的变化[5]。
人体组织中血流容积随时间周期性变化这一事实,早于20世纪30年代初就已经用光电方法记录下来[6]。以此为基础研制出的实用血氧仪也已在医学界广泛应用。……
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