[實用新型]基于多環陣列光聲傳感的便攜式血糖檢測儀

無效

• 申請號: 200820113091.X
• 申請日: 2008-07-03
• 公開（公告）號: CN201211188Y
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 曾呂明;劉國棟;徐景坤
• 申請（專利權）人: 江西科技師范學院
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 南昌新天下專利代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本實用新型涉及生物醫學測量和醫療器械技術領域，具體涉及一種基于多環陣列光聲傳感的便攜無創血糖檢測儀。

背景技術

糖尿病是世界性的多發病和常見病，是僅次于心血管病和癌癥的第三大危險性疾病，且血糖濃度長時間紊亂會引起失明、腎衰等并發癥，因此糖尿病已成為威脅人類生命的一大殺手。要有效地控制該疾病，需要實時探測糖尿病患者的血糖濃度，從而確定具體的服藥量和診斷方案，已成為糖尿病診斷和治療的關鍵技術。當前血糖檢測仍普遍采用有創或微創的介入型檢測手段，盡管這種方式只需要幾微升的末稍血液和配合相應的試紙，但儲存環境對試紙影響較大，并且疼痛感使患者仍盡量回避這種方式。因此，非介入型的無創血糖測試手段就成為糖尿病人的期盼。

目前最典型的代表是基于光學技術的近紅外光譜分析法，但由于葡萄糖分子在近紅外吸收值很小、干擾很大，而且要求儀器精度和信噪比較高。在測量時，受到人體其他成分如骨骼、肌肉和脂肪等的干擾很大，因此建立數學模型時不僅需要考慮提高精度，還要考慮實際在儀器開發時的可行性，其臨床可行性和適用性還有待研究，類似血糖測量的光學方法還有遠紅外光譜分析法、拉曼光譜分析法、聲光譜分析法、光散射譜分析法以及光偏振譜分析法等。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于多環陣列光聲傳感的便攜無創血糖檢測儀。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種基于多環陣列光聲傳感技術的便攜式無創血糖檢測儀，它包括由激光發生器、光纖、聚焦透鏡和驅動電路組成的光學輻射單元A、由依次互相電路連接的阻抗匹配電路、信號放大電路、信號濾波電路、A/D轉換電路、脈沖信號源及與A/D轉換電路導線連接的信號處理器組成的信號處理單元B、由多環陣列超聲傳感器、測試槽組成的測試傳感單元C、由輸入按鍵構成外部控制單元D、由顯示屏構成的信號顯示單元E、和由電池構成的能量提供單元F；與驅動電路連接的激光發生器通過光纖與聚焦透鏡連接，安置在多環陣列超聲傳感器之上的測試槽位于聚焦透鏡的下方；測試槽與信號處理單元B中的阻抗匹配電路導線連接，信號處理單元B的脈沖信號源與驅動電路導線連接，信號處理器分別與輸入按鍵和顯示屏導線連接；電池與上述單元A、B、C、D、E分別電路連接。所述的激光發生器采用小型化的半導體脈沖激光二極管，脈沖激光的波長范圍為紫外至紅外范圍里一個或多個波長。激光發生器、聚焦透鏡和中空多環陣列超聲傳感器的中心都位于同一中軸線上，構成一體化的同軸共焦結構。所述中空多環陣列超聲傳感器為中空多環圈結構，采用壓電材料，包括鈮酸鋰、復合材料、壓電陶瓷和PVDF薄膜。

采用基于多環陣列光聲傳感技術的便攜式無創血糖檢測儀檢測血糖的方法，包括以下步驟：

(1)被測人員的被測手指涂上超聲耦合液后，指甲朝上伸入測試槽，開啟血糖檢測儀；激光發生器分時發射的多波長脈沖激光耦合進入光纖中，通過光纖和聚焦透鏡聚焦輻射到位于聚焦透鏡下方的被測手指，并透過指甲入射到血管上，激勵產生光聲信號；

(2)光聲信號傳至位于測試槽下面的多環陣列超聲傳感器，多環陣列超聲傳感器采用前向模式探測光聲信號，在深度方向進行A型動態聚焦掃描，采集到深度方向多個位點的血糖光聲數據；

(3)采集到的光聲信號數據傳入信號處理單元B進行數據處理，得出多個位點的血糖含量并由顯示屏顯示或后續打印。

本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型采用前向接收模式的多環陣列光聲傳感技術，可沿深度方向進行連續A型動態聚焦掃描監測人體手指上的血糖含量，同時提供多個位點的血糖光聲數據。

2.檢測時無創傷，不需提取血液和提供試紙，避免交叉感染及環境的影響。

3.光聲激發與多環陣列光聲傳感的同軸共焦結構，能極大提高光聲的激發和傳感效率，有效降低激光能量要求的同時提高A型探測深度。

4.采用小型化的半導體激光管作為光源，系統造價相對較低，輕巧便攜式的結構具有良好的適應性和實用性，便于推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的測試傳感單元示意圖。

圖3為中空多環陣列超聲傳感器橫剖面示意圖。

具體實施方式