[发明专利]个体化血糖浓度检测装置的数据处理方法

摘要

本发明公开了一种个体化血糖浓度检测装置及其数据处理方法，包括电化学血糖采集模块和光学血糖采集模块，所述电化学血糖采集模块包括基准电压输出单元、电流电压转换单元、第一数控放大单元和第一滤波处理单元，所述光学血糖采集模块包括微处理器控制单元、第二滤波处理单元、模拟选择器单元、LED驱动单元、LED发光模块、光敏传感器、前级放大单元、第三滤波处理单元以及第二数控放大单元。有益效果大大减小指尖取血次数，减小对患者的创伤，及降低感染的风险，同时克服了光学测量个体误差大、测量精度不高等问题。

主权项

一种个体化血糖浓度检测装置的数据处理方法，其特征在于，包括电化学血糖采集模块和光学血糖采集模块，所述电化学血糖采集模块包括基准电压输出单元、电流电压转换单元、第一数控放大单元和第一滤波处理单元，所述光学血糖采集模块包括微处理器控制单元、第二滤波处理单元、模拟选择器单元、LED驱动单元、LED发光模块、光敏传感器、前级放大单元、第三滤波处理单元以及第二数控放大单元；所述基准电压输出单元用于向血糖试纸条提供测试所需的基准电压，经三电极测试，其输出的电流信号经过所述电流电压转换单元送入所述第一数控放大单元中，所述第一数控放大单元输出放大后的信号经过所述第一滤波处理单元送入所述微处理器控制单元的第一A/D采样端，所述微处理器控制单元的第一控制端还与所述第一数控放大单元的控制引脚相连，用于控制所述第一数控放大单元的信号放大倍数；所述微处理器控制单元的D/A输出端口还与所述第二滤波处理单元的输入端相连，该第二滤波处理单元的输出端连接所述模拟选择器单元，在所述模拟选择器单元的每一路输出端上分别连接有LED驱动单元和不同波段的LED发光模块，通过所述模拟选择器单元选择不同波段的LED发光模块点亮，所述光敏传感器用于接收透射光信号，该透射光信号依次经过所述前级放大单元、第三滤波处理单元以及第二数控放大单元后送入所述微处理器控制单元的第二A/D采样端，所述微处理器控制单元的第二控制端还与所述模拟选择器单元的控制引脚相连，用于控制所述模拟选择器单元选择不同波段的LED发光模块点亮，所述微处理器控制单元的第三控制端还与所述第二数控放大单元的控制引脚相连，用于控制所述第二数控放大单元的信号放大倍数；在所述微处理器控制单元上还连接有温度传感器单元和参考电压单元；处理方法按照以下步骤进行：S1：控制光学血糖采集模块进行光学血糖检测，其中LED发光模块使用紫外‑可见‑近红外分光光度计在200nm‑2500nm范围内扫描，通过光敏传感器得到一系列吸收光强随血糖浓度变化大于90％的波长和吸收光强随血糖浓度变化小于5％的波长；S2：根据S1得到的数据，分别从吸收光强随血糖浓度变化大于90％的波长中选出1‑3种波长，以及从吸收光强随血糖浓度变化小于5％的波长中选择1‑3种波长；S3：利用S2得到的2‑6种不同波长的光作为光学血糖检测的测试光，获取透射光强与入射光强的比值以及对应波长的脉搏波信号，使用温度传感器获取体温和环境温度；S4：控制电化学血糖采集模块进行电学血糖检测，测量出其相应的血糖浓度；S5：使用偏最小二乘法，通过多次电化学血糖检测和光学血糖检测所得的数据，按照下式进行数据拟合：y*=c0+Σi=1Mc2i-1Pi+Σi=1Mc2iPi2+Σi=1Nk2i-1Rmaxi+Σi=1Nk2iRmaxi2+Σi=1Nl2i-1Rmini+Σi=1Nl2iRmini2+cTbTb+cTb′Tb2+cTcTc+cTc′Tc2]]>其中：y*为拟合出的血糖浓度值，M为2‑6种波长获取的脉搏波的特征参数总个数，Pi为第i个特征参数的值，N为测试光的总个数，Rmaxi为第i个入射光和透射光比值在3‑50个脉动周期内每次搏动最大值的平均值的常用对数值，Rmini为第i个入射光和透射光比值在3‑50个脉动周期内每次搏动最小值的平均值的常用对数值，Tb为体温，Tc为环境温度，c0、c2i‑1、c2i、k2i‑1、k2i、l2i‑1、l2i、cTb、cTb'、cTc、cTc'分别为各个参数所对应的拟合系数，通过调整各个拟合系数使得拟合出的血糖浓度值等于电化学血糖检测出的血糖浓度值；S6：利用S5所得的拟合系数，直接利用S2得到的2‑6种不同波长的光作为光学血糖检测的测试光，通过提取步骤S5中所对应的参数，直接计算血糖浓度值。