[发明专利]一种多技术融合的无创血糖检测装置及测量方法

权利要求书

1.一种多技术融合的无创血糖检测装置，包括主控制器模块(1)、显示器模块(2)、AOTF单色光源模块(3)、检测探头模块(4)以及数据处理模块(5)；其特征在于：

所述的主控制器模块(1)控制AOTF单色光源模块(3)产生近红外正交偏振单色光，近红外正交偏振单色光通过光纤传递给所述的检测探头模块(4)，所述的检测探头模块(4)将近红外偏振单色光发射到检测部位上，经过检测部位反射的近红外偏振单色光由检测探头模块(4)采集并将光信号转换成带有近红外强度数据以及偏振角度数据的电信号，所述的检测探头模块(4)将电信号传递给所述的数据处理模块(5)，所述的数据处理模块(5)将电信号进行处理和A/D转换，并将转换好的信号传递给所述的主控制器模块(1)，所述的主控制器模块(1)对血糖值进行预测并将预测的血糖值通过所述的显示器模块(2)进行显示；

所述无创血糖检测装置的无创血糖测量方法步骤如下：

步骤1：以t为步长，改变AOTF单色光源模块(3)输出的近红外正交双偏振单色光波长，共采集m个采样点的近红外强度数据以及偏振角度数据，将m个采样点的数据储存到所述的主控制器模块(1)，t为波长，单位nm；

步骤2：所述的主控制器模块通过随机森林算法与数据融合算法预测出最终的血糖值，其中所述的步骤2通过如下步骤实现血糖浓度的预测：

步骤2-1：所述的主控制器模块(1)对储存的m个近红外光强数据以及m个光束偏振角度数据进行数字滤波与校正；

步骤2-2：经过所述的数字滤波与校正后，利用随机森林算法，分别得出近红外光谱法预测得到的血糖值BG1，与旋光法预测得到的血糖值BG2；

步骤2-3：所述的主控制器模块(1)对两种方法预测得到的血糖值进行关联性分析，并根据关联性分析结果分配权值，按下式进行数据融合，计算最终的血糖浓度：

BG＝a*BG1+b*BG2+c

式中，a、b为关联性分析得到的权值，c为校正系数，进而得到的血糖值BG通过所述的主控制器模块(1)控制显示在显示器模块(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种多技术融合的无创血糖检测装置，其特征在于：

所述的AOTF单色光源模块(3)包括卤钨灯(3-1)、准直透镜(3-2)、AOTF(3-3)、聚焦纤维透镜(3-4)、光纤合路器(3-5)、保偏光纤(3-6)、射频功放(3-7)、射频发生器(3-8)；所述的主控制器模块(1)控制所述的射频发生器(3-8)生成指定频率的信号并通过所述的射频功放(3-7)将信号放大输入到AOTF(3-3)；主控制器模块控制卤钨灯(3-1)打开并发射复色光束，所述的复色光束经过准直透镜(3-2)准直后，入射到所述的AOTF(3-3)，复色光束经过所述的AOTF(3-3)后产生两束偏振态正交的正负1级近红外单色光，两束光经过所述的聚焦纤维透镜(3-4)耦合进入保偏光纤(3-6)，光束经过所述的光纤合束器(3-5)后形成一束近红外正交偏振单色光，所述的近红外正交偏振单色光由保偏光纤(3-6)传递给检测探头模块(4)。

3.根据权利要求1所述的一种多技术融合的无创血糖检测装置，其特征在于：

所述的检测探头(4)包括发射探头单元(4-1)、接收探头单元(4-2)、Y型保偏光纤(4-3)、近红外光电探测器(4-4)、检偏器(4-5)以及光电接收器(4-6)组成；所述的AOTF单色光源模块(3)将近红外正交偏振单色光通过保偏光纤传递给发射探头单元(4-1)，经过检测部位反射的光束由接收探头单元(4-2)接收，并将光束耦合进入Y型保偏光纤(4-3)，Y型保偏光纤(4-3)将光束分为两束，其中一束光进入到所述的近红外光电探测器(4-4)，产生近红外强度信号，另一束光进入到所述的检偏器(4-5)后，由光电接收器(4-6)接收，所述的光电接收器(4-6)产生带有偏转角度信息的光强信号，所述的近红外光强信号与偏振角度信号被传递到数据处理模块(4)进行处理；所述的数据处理模块(5)将近红外光电强度信号与偏振角度信号进行放大滤波处理，并对经过处理后的近红外光电强度信号与偏振角度信号进行模数转换，将模数转换后的信号传递给所述的主控制器模块(1)，主控制器模块(1)对信号进行分析，并预测血糖数值。