[发明专利]生物体测量方法及其使用装置

说明书

本发明涉及一种通过将测量物理参数的探头与一生物体相接触而进行测量的接触式非刺入测量方法及其使用装置。特别涉及一种用一邻近红外线区域的光辐射人体并通过由此产生的人体发出光(包括诸如传导光、散射光和反射光在内的从生命体发出的全部光)而测量人体内的物理参数，如血糖浓度、血氧饱和度等等的非刺入测量方法及其使用装置。

目前，在医学临床试验中已经采用了一种用光照射生命体并利用相应的发出光测量血氧饱和度和血糖含量的非刺入测量方法。

为了测量一生命体诸如人体的一物理参数，如血液成分，必需通过一测量设备以某种形式获得与被测人体的体表的相互作用。比如，通过光吸收原理进行测量时就需要用光照射人体。在采取其它非光照射的测量方法时，同样也存在与被测物的相互作用。

在一种直接将探头与被测物接触的接触式测量方法中，可以想象得出，如果因探头与被测物的直接接触而对被测物产生的作用不被遏制在最小，则测量误差就会增加。特别是，在象人体这样的生命体中，测量方法对其产生的身体上或精神上的作用随着人体的平衡状态与探头的状态之间的差异而发生变化。对于该差异，可以想象到不管被测人本身清醒与否，一种变化到一个新的平衡状态的调整功能将改变测量数值。也可以想象到该调整过程会对物理性能的测量产生干扰从而影响测量值。

更具体地说，在将探头与被测人体相接触的接触式测量方法中，探头的温度与周围环境温度和被测人即人体的温度均不同。在这种情况下，当探头与人体接触时，可以想到对被测物进行温控的调整功能就会通过人体内的热传导机制或类似机制起作用以获得新环境下的平衡态。还有，不管周围环境如何，人体的表面温度变化取决于温度控制性能。可以想到热传导过程与稳定所需的时间一样，随着人体与同被测物接触的探头及环境之间的温差而变化。另外，还可以想到如果与人体接触的探头温度与人体所熟悉的环境的温度不同，人体会感到冷且产生精神上作用，导致生理现象上的有意识或无意识的影响。

在人体测量中，在现有技术条件下上述影响还大量不为人所了解。换句话说，现在还很难掌握诸如热传导等各类机制造成了什么内在影响或导致了何种精神上的变化，可以说在现有技术条件下是难以确知的。特别是，在对血糖浓度等微小量浓度进行测量的光学非刺入测量中，正常产生的信号极弱，因此温差产生的影响会降低信噪比，并使得信号的抽取变得更加困难。目前这是阻碍非刺入血糖测量精确度提高的原因之一。

表1所示为一组对一人手的脂肪测量值。

手的表面温度(℃)    脂肪率    (％)脂肪量 (kg)组织量(kg)    25.5    32.7    34.0    36.0    19.8    15.8    17.3    19.0    14.8    11.8    12.9    14.2    60.1    63.1    62.0    60.7

上述结果是通过人为改变手温得到的，很难相信，脂肪率仅随手温而发生变化。所以，应考虑到脂肪率测量值的误差受相当于干扰的人为温控所导致的生物变化及因温度变化所引起的吸收率的变化的影响。