[发明专利]用于测量人体血液中葡萄糖浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及人类健康体检的非外科手术方法，即，通过人体部分的电阻抗检测结果来确定人体血液中的葡萄糖浓度的方法。

背景技术

基于人体部分的电阻抗或电阻抗组分的测量结果来确定人体血液中葡萄糖浓度的非侵入性方法是已知的。

例如，一种检测人体血液中糖含量的方法记载于[RU Pat.No.2073242，G01N33/4，1997]，其中，基于放在传感器的电场中的手指的介质电导率变化来确定糖含量水平。

另一种监测人体血糖含量的方法记载于[RU Pat.No.2088927，G01N33/49，1997]，其中，通过人体对振荡电路元件的直接作用导致包含在高频发生器中的次级电路的振荡电路的电抗发生改变来进行测量。通过这种方法，基于在高频发生器中的次级电路的电流变化来确定血糖含量。

另一种方法记载于[U.S.Pat.No.5792668，G01N27/00，1998]，其中，对人体反射或穿过人体的高频辐射进行光谱分析。直射和反射(或透射)波之间的相移表征了是电阻抗中的电抗组分，这代表了通过这种方法测量的一个参数。血液中所包含物质的浓度(特别是血糖浓度)是基于相位谱的被测量的参数来确定的。

另一种已知方法的实例记载于RU Pat.No.9703U1，А61B5/00，1999中所述的一种设备。使用该设备按如下方法确定葡萄糖浓度：测量在两个频率下的人体区域的阻抗，确定阻抗中的电容组分并将得到的电容组分的值转化为病人的血液中葡萄糖浓度。

一种测量人体血液中葡萄糖浓度的非侵入性方法记载于[U.S.Pat.No.6517482，A61B5/00，2003]。该方法是基于若干频率下两个电极之间阻抗的测量并且在测量值基础上得到葡萄糖浓度值。

另一种已知的确定血液中葡萄糖浓度的非侵入性方法包括通过两对四电极传感器测量电传输函数[RU Pat.No.2342071，A61B5/053，2008]。血液中葡萄糖的浓度基于预先指定的数学模型来确定。

另一种确定人体血液中葡萄糖浓度的方法记载于[U.S.Pat.No.7050847，A61B5/00，2006]，其中，在不同频率下用传感器来测量人体区域的阻抗。在高频阻抗值与人体组织内液体体积相关，而在低频阻抗值与细胞外液的体积相关。基于测量值确定人体生物液体的参数，然后由这些参数得到人体血液中葡萄糖浓度。

但是，以上所述方法都具有一个共同的缺点——即，通过使用这些方法得到的人体血液中葡萄糖浓度数值在测量精度方面低于使用直接侵入性方法所获得的数值。但同时，由于侵入性方法需要采取血液样本，所以在方便和安全性方面低于非侵入性方法。

本发明要解决的一个技术问题包括提供一种用于人体血液中葡萄糖浓度的连续确定的非侵入性方法，这种方法与目前已知的非侵入性方法相比的特点是精度更高。

发明内容

一种测量人体血液葡萄糖浓度的方法，所述方法包括下述步骤：

使用贴附到人体某区域的间隔的电极，以预定的时间间隔对所述区域的高频阻抗的值和低频阻抗的值进行连续测量；

使用高频阻抗的测量值来确定在电极之间的区域的组织内液体的估测体积；

使用低频阻抗的测量值来确定体在电极之间的区域的组织内细胞外液的估测体积；

通过下述步骤确定细胞外液的体积中代谢组分的增量：

确定液体的估测体积相对于先前测量的液体体积值的增量；

确定细胞外液的估测体积相对于先前测量的细胞外液的体积值的增量；

确定液体的估测体积的增量和细胞外液的估测体积的增量之间的差异；

通过对细胞外液体积的代谢组分的增量进行归一化，来确定血糖浓度的增量；

通过血糖的浓度的增量和先前确定的血液中浓度的加和来确定血糖浓度；

其中确定在第一时间间隔的血糖浓度包括将在第一间隔时间浓度的增量和初始血糖浓度进行加和。

所述方法的主要物理方法包括测量人体区域内液体体积。人体中的水占体重的70％，而且并不是存在于人体内的单一空间中，而是分布在身体组织中。血管壁和细胞膜(其中包括人体所有组织)作为液体的边界。通常认为分为三个含水空间：细胞内液、血管内液体(血浆流体)和细胞间液体(填充细胞间隙的液体)。

细胞内液或包含在组织细胞内的液体以及红细胞约占人体重量的30-40％。

血管内液体和细胞间液占据细胞外液的空间，约占人体重量的20％。