[发明专利]无创血糖快速检测的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学检测技术领域，是一种进行无创血糖快速检测的方法和装置。

背景技术

糖尿病是一种常见的代谢内分泌疾病，以高血糖为主要特征，是一种世界范围内的流行疾病。近年来，随着我国社会经济的发展和居民生活水平的提高，及人口老龄化的加速，糖尿病的发病率逐年升高，目前全国约有5000万糖尿病患者，且每年还以0.1％的速率增长。糖尿病危害巨大，主要是其严重的并发症，如心血管疾病、肾脏、眼病、神经病变及糖尿病足等。目前糖尿病没有有效根治的办法，控制血糖是惟一的治疗方案。及时进行血糖检测，对于控制糖尿病、防止并发症的发生，提高糖尿病患者的生活质量具有十分重要的意义。而现有的检测方法多需要扎针取血，给患者带来很大不便，市场亟需一种无创血糖快速检测设备。

从上世纪70年代起，西德的Kaiser，美国的Jobsis等人就开始应用光学的方法进行人体内化学成分测量的尝试。而对于血糖的研究较为流行的是近、中红外光谱测量方法。红外光谱方法原理清楚，硬件、软件的发展均比较成熟，实现起来也较方便，且可直接测量组织或血管等部位，易于实现体液成分的无创检测和多组分的同时测量，在生物医学领域已成功应用于血氧饱和度的测量。因此红外光谱测量方法被认为是一种比较有应用前景的无创血糖检测技术。在1992年的Oak-Ridge会议上，美国的Futrex公司展示了利用光吸收原理的无创血糖测量产品样机Dream Beam，这是世界上首次进行无创伤血糖测量仪器的样机展示。1996年美国的Biocontrol技术公司推出了Diasensor 1000型无创血糖仪。它只需将前臂放置在仪器上，将红外光射入皮肤，接收并测量经过人体组织的扩散反射光，在几分钟内即显示出测量值。LifeTrac Systems公司研制的SugarTrac，为无创红外频谱分析型，此装置插在耳道上，并向鼓膜发射不同波长的红外光，然后，将不同波长的反射信号进行分析、计算，从而求出血糖值。设计者认为鼓膜微循环系统具有更多的血糖特征，故此，希望从鼓膜采集到的信号，能更精确地反映血糖值。不过，目前仍在进行临床试验。但是由于光学信号容易受到体内复杂组织结构及化学成分的干扰，因此目前该方法再稳定性和可靠性方面还存在很大问题，还没有任何一种光学无创血糖仪通过美国食品药品管理局(FDA)认证。

目前在无创血糖检测方面，比较成熟的是美国Cygnus公司研制的葡萄糖手表(GlucoWatch)，已经获得美国FDA批准。此装置不用刺伤手指取血，采用反离子电渗技术抽取体内葡萄糖，应用电化学方法进行检测，进而获取体内血糖浓度值，检测结果直接显示在仪表上，也可进行存储。但是当遇皮肤温度过高和出汗的情况检测结果不再有效，且每隔10分钟该装置才能获得一个检测结果，反离子电渗过程中的微弱电流还会对皮肤产生刺激作用，使皮肤过敏。目前该仪表在美国和欧洲已上市，患者可以在医生的嘱咐下使用，而国内仅进行过少量的临床试验，没有获得应用。同时，该仪表及配套耗材价格昂贵，不适用于普通患者。

光声信号既依赖于生物组织的光学特性，也依赖于生物组织的声学性质，因此采用光声效应原理的检测技术能为医学诊断提供更丰富的有价值的信息。同传统的光学方法相比，采用光声效应检测血糖可以克服人体组织细胞对光的散射的影响；同反离子电渗技术相比，采用光声效应原理能够实现快速检测，克服了抽取葡萄糖需要的等待时间。目前，光声方法主要应用于固体的无损探测、气体痕量探测以及光声成像技术中，而血糖检测方面的应用报道相对较少。国外也有人利用光声效应方法进行无创血糖检测，取得了初步成果，验证了该方法的有效应。但在实用性，稳定性，准确性，可靠性方面，离实际应用还用很大距离。

据此，市场上还没用一种非常成熟的可以实现无创血糖快速检测的产品。针对目前无创血糖检测技术的现状，本发明采用光声检测与漫反射光学检测相结合的方法，同时探测由于光声效应产生的超声信号和漫反射光信号，消除体系干扰，达到提高检测稳定性和准确度的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种无创血糖快速检测的方法和装置，实现无创血糖快速检测。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种无创血糖快速检测的方法，其综合利用光声效应和光学漫反射原理，实现无创血糖快速检测：用具有葡萄糖吸收峰处波长的脉冲激光照射人体皮肤组织，同时以超声传感器和光电探测器探测人体组织由于光声效应产生的超声信号和漫反射光信号，经中央处理单元对比标准血糖浓度值对两信号数据分析处理，得出血糖浓度值。

所述的方法，其具体步骤如下：