[发明专利]一种便携式拉曼光谱无创伤血糖仪

说明书

技术领域

 医疗测量仪器→无损检测技术的无创伤医疗测量仪器。

背景技术

根据2010年的调查，我国目前有糖尿病患者9200万人，糖尿病前期患者1.48亿人，糖尿病成为严重影响我国公共卫生的主要问题之一。而在血糖的监测领域，我国仅有1.5％的糖尿病患者有自己的血糖监测仪，而欧美国家90％以上的糖尿病患者都有自己的便携式血糖监测仪。目前我国血糖仪产品市场主要由美国强生、德国罗氏等国外品牌所占领，国产品牌仅仅占有不到10%左右的市场份额，且大多数国产品牌的血糖仪和相应的配套试纸插件都存在不同程度上的配合问题。 

我国便携医疗电子产品的出现和推广，源于家庭医疗护理的兴起、消费者对自身健康关注度的增加，以及个人消费者对医疗保健和简单诊断产品的需求。一方面，我国人口老龄化加剧、人们生活水平提高及医疗服务需求增加等因素促使传统医疗方式的变革，便携化和智能化管理成为了影响医疗电子产业市场的关键和必须。另一方面，在快速处理计算、高精度模数转换和不断创新的医学电子测量方法等科学技术进步的带动下，医疗电子产品逐渐走向便携式、小型化和精确化。比如便携式小型血糖仪在提高操作简便化和智能化的同时，更要求通过高精度的算法测量，获得准确血糖值测量结果。

目前医院采用的精确血糖测量仪器是血糖生化仪，方法是通过抽静脉血后用离心机分离血液得到血浆，血浆通过与葡萄糖氧化酶反应氧化葡萄糖后产生过氧化氢，通过测定过氧化氢的多少，从而得出血糖含量。生化仪的优点主要是测量非常精确，缺点是测量时间慢，通常第二天才能得到结果；用血量多，通常要3000～5000微升；操作复杂，只有受过专业培训的人才能操作；机器价格昂贵，只有部分医院才有配备。

本方法考虑采用基于拉曼光谱检测的无创伤、便携式检测血糖的系统。文件[1]中采用近红外方法无创式检测血糖，但面临红外光谱对其血糖变化不那么灵敏，其精度较低，但可预见无创式血糖仪的可能性。文件[2]中，可以看出拉曼光谱无损检测技术在应用上的成熟。文件[3]介绍了本征拉曼光谱血液分析血糖技术，验证了拉曼光谱检测血糖的可行性和优势，但处于实验室研究阶段，不适于便携式及常规环境下使用。

对比文件

[1]无创式近红外电子血糖仪 北京北新智诚知识产权代理有限公司 申请专利CN201295231

[2] 拉曼光谱无损检测技术在医学上的应用 数理医药学杂志 赵亚佩 程宁 2011年第24卷第5期

[3] 本征拉曼光谱血液分析技术研究 光散射学报 蔡红星 肖亚飞 郑峰 刘春雨 王正明 2007年12月第19卷第四期。

发明内容

1.要解决的技术问题（即原“发明目的”）

在检测糖尿病患者血糖的发明中，旨在利用无创血糖检测技术的检测快速，无创伤，不易感染、无污染等优点，采用拉曼光谱分析方法，发明一种无需取血的无创伤、精度高便携式血糖测试仪。

2.技术方案（方法说明）

利用激光二极管作为拉曼光谱的激发源,利用光纤进行传递，通过一个滤波片, 滤除其他波长杂光，只让激光波长通过.再通过反远距系统控制光斑的大小，再通过一个开孔的平面镜，此时光斑照到皮肤上，得到拉曼散射光，将拉曼散射光通过平面镜进行光路转折，再利用菲涅尔透镜进行光斑会聚，再通过一个滤波片滤去一段频率的光斑，再通过耦合的光纤束，照射到电荷耦合器件（CCD），进行光电转换，利用数字信号处理（DSP）进行数据处理与计算，最后显示所测血糖值。

（1）拉曼光谱测量血糖方法

    利用拉曼光谱无创血糖测量的原理是利用近红外激光脉冲与人体组织间的相互热作用而测量温度变化从而反映人体组织成分的一种方法。

    首先将近红外激光脉冲射入人体，人体组织的内部结构会由于不同种成分的分子对光的吸收作用不同而导致细微的局部变热，当温度持续升高引起快速的热膨胀后，放置于组织表面的温度和压力传感器就能检测到超声压力波，即光声信号。利用不同组织成分散发出的光声信号的幅度与频率的不同关系就可以检测出组织内部某种特定成分的含量。