[实用新型]基于嵌入式技术的唾液葡萄糖检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机技术在生物检测系统中的应用，具体的说是涉及一种基于嵌入式技术的唾液葡萄糖检测系统。

背景技术

随着社会的发展和生活水平的提高,糖尿病已经成为威胁人类生命的第二大病症。糖尿病是一组以慢性血液葡萄糖(即血糖)浓度偏高为特征,由遗传、环境和免疫等因素导致机体胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,引起糖、脂肪、蛋白质、电解质一系列代谢紊乱的内分泌代谢疾病。糖尿病时长期存在的高血糖,导致各种组织,特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍,如果治疗不当或者不及时将容易引发急慢性临床症状,包括糖尿病酮症酸中毒、高渗性昏迷、乳酸酸中毒、糖尿病心脏病变、糖尿病高血压、糖尿病脑血管病变等,直接危害生命,目前全世界约有10%的成年人身患此病。

随着人们生活习惯和生活节奏的改变，糖尿病已经成为一种严重威胁人们健康的常见的内分泌疾病。目前，世界糖尿病患者已构成一个庞大的群体，并且仍在不断增加。而中国已经成为糖尿病患者大国，但目前尚没有有效的治疗糖尿病的方法，只能不断地对患者血糖水平进行监控，用药物等手段控制血糖升高。目前普遍采用的血糖检测方法是针刺式手指取血。该方法检测结果比较准确，操作简便，但由于血糖检测次数频繁，再加上糖尿病患者自身免疫力和身体状况问题，多次针刺造成的伤口愈合缓慢，极易造成感染，导致感染性急性并发症。

同时，基于单片机的信号采集和显示处理系统能够摆脱计算机进行光谱信号的采集和显示处理可使微型光谱仪的体积进一步缩小，同时单片机价格又比较便宜。因此基于光谱仪的单片机系统的研究对光谱仪的便携化和商品化具有重要的现实意义。

因此，有必要探索出一种间接的、无创的血糖检测系统，以减轻患者在血糖测量中由于频繁针刺造成的身体和心理上的痛苦。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种基于基于嵌入式技术的唾液葡萄糖检测仪，通过将表面等离子波共振技术与嵌入式技术相结合，构建出无创伤葡萄糖快速检测系统，根据人体内唾液中葡萄糖溶液浓度的变化将引起其折射率的变化,通过表面等离子体共振(SPR)传感器检测溶液的折射率,从而间接反映出葡萄糖溶液的浓度，其可快速高灵敏检测唾液中葡萄糖，最终推出人体内的血糖浓度，为患者减少创伤痛苦，同时，该系统结构简单、操作方便。

为了达到上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种基于嵌入式技术的唾液葡萄糖检测系统，主要包括单片机系统、光谱仪、光源和Y型光纤SPR传感器，其中，所述的单片机系统包括单片机Ⅰ、单片机Ⅱ、显示模块、按键模块和外部储存器，单片机Ⅰ与单片机Ⅱ相互连接，显示模块、按键模块与单片机Ⅰ相连，外部储存器与单片机Ⅱ相连，单片机系统与光谱仪相连，Y型光纤SPR传感器包括Y型光纤、光纤SPR探头，Y型光纤的V侧分别与光谱仪、光源相连，Y型光纤的I侧通过接插式接续 子与光纤SPR探头相连，光纤SPR探头为Ag-SiO2-GOD的三层结构。

作为优选，进一步，所述的光源为LS-HAL型卤钨灯，波长范围为360 nm-2500 nm，光源处设有偏振片。

作为优选，进一步，所述的Y型光纤为阶跃型多模双芯Y型光纤，其由光纤芯和保护层构成。

作为优选，进一步，所述的单片机Ⅰ采用 ADuC812单片机，单片机Ⅱ采用AT89C52单片机，单片机Ⅰ与单片机Ⅱ通过4根控制线，8根通讯线实现相互通讯。

作为优选，进一步，所述的光纤SPR探头的长度为20mm，其Ag-SiO₂-GOD的三层结构中，Ag层厚度为40nm、SiO₂层厚度为3nm，GOD层为葡萄糖氧化酶层，修饰在SiO₂层表面。

作为优选，进一步，所述的光谱仪为Omni-300型光谱仪。

作为优选，进一步，光源、光谱仪、Y型光纤的I端都设有SMA905标准型接入口，对应的Y型光纤V端两侧、接插式续子设有SMA905标准型光纤转接头。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过将表面等离子波共振技术与嵌入式技术相结合，构建出无创伤葡萄糖快速检测系统，根据人体内唾液中葡萄糖溶液浓度的变化将引起其折射率的变化,通过表面等离子体共振(SPR)传感器检测溶液的折射率,从而间接反映出葡萄糖溶液的浓度，其可快速高灵敏检测唾液中葡萄糖，最终推出人体内的血糖浓度，为患者减少创伤痛苦，同时，该系统结构简单、操作方便。