[發明專利]用于測量人體血液中葡萄糖濃度的方法

有效

• 申請號: 201380015903.0
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN104302229A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 葉夫根尼·L·索科洛夫;安德烈·A·切奇科;弗拉基米爾·Y·埃洛霍夫斯基
• 申請（專利權）人: 赫爾比公司
• 主分類號: A61B5/145
• 分類號: A61B5/145;A61B5/053
• 代理公司: 北京律恒立業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 顧珊;龐立巖

技術領域

本發明涉及人類健康體檢的非外科手術方法，即，通過人體部分的電阻抗檢測結果來確定人體血液中的葡萄糖濃度的方法。

背景技術

基于人體部分的電阻抗或電阻抗組分的測量結果來確定人體血液中葡萄糖濃度的非侵入性方法是已知的。

例如，一種檢測人體血液中糖含量的方法記載于[RU?Pat.No.2073242，G01N33/4，1997]，其中，基于放在傳感器的電場中的手指的介質電導率變化來確定糖含量水平。

另一種監測人體血糖含量的方法記載于[RU?Pat.No.2088927，G01N33/49，1997]，其中，通過人體對振蕩電路元件的直接作用導致包含在高頻發生器中的次級電路的振蕩電路的電抗發生改變來進行測量。通過這種方法，基于在高頻發生器中的次級電路的電流變化來確定血糖含量。

另一種方法記載于[U.S.Pat.No.5792668，G01N27/00，1998]，其中，對人體反射或穿過人體的高頻輻射進行光譜分析。直射和反射(或透射)波之間的相移表征了是電阻抗中的電抗組分，這代表了通過這種方法測量的一個參數。血液中所包含物質的濃度(特別是血糖濃度)是基于相位譜的被測量的參數來確定的。

另一種已知方法的實例記載于RU?Pat.No.9703U1，А61B5/00，1999中所述的一種設備。使用該設備按如下方法確定葡萄糖濃度：測量在兩個頻率下的人體區域的阻抗，確定阻抗中的電容組分并將得到的電容組分的值轉化為病人的血液中葡萄糖濃度。

一種測量人體血液中葡萄糖濃度的非侵入性方法記載于[U.S.Pat.No.6517482，A61B5/00，2003]。該方法是基于若干頻率下兩個電極之間阻抗的測量并且在測量值基礎上得到葡萄糖濃度值。

另一種已知的確定血液中葡萄糖濃度的非侵入性方法包括通過兩對四電極傳感器測量電傳輸函數[RU?Pat.No.2342071，A61B5/053，2008]。血液中葡萄糖的濃度基于預先指定的數學模型來確定。

另一種確定人體血液中葡萄糖濃度的方法記載于[U.S.Pat.No.7050847，A61B5/00，2006]，其中，在不同頻率下用傳感器來測量人體區域的阻抗。在高頻阻抗值與人體組織內液體體積相關，而在低頻阻抗值與細胞外液的體積相關?；跍y量值確定人體生物液體的參數，然后由這些參數得到人體血液中葡萄糖濃度。

但是，以上所述方法都具有一個共同的缺點——即，通過使用這些方法得到的人體血液中葡萄糖濃度數值在測量精度方面低于使用直接侵入性方法所獲得的數值。但同時，由于侵入性方法需要采取血液樣本，所以在方便和安全性方面低于非侵入性方法。

本發明要解決的一個技術問題包括提供一種用于人體血液中葡萄糖濃度的連續確定的非侵入性方法，這種方法與目前已知的非侵入性方法相比的特點是精度更高。

發明內容

一種測量人體血液葡萄糖濃度的方法，所述方法包括下述步驟：

使用貼附到人體某區域的間隔的電極，以預定的時間間隔對所述區域的高頻阻抗的值和低頻阻抗的值進行連續測量；

使用高頻阻抗的測量值來確定在電極之間的區域的組織內液體的估測體積；

使用低頻阻抗的測量值來確定體在電極之間的區域的組織內細胞外液的估測體積；

通過下述步驟確定細胞外液的體積中代謝組分的增量：

確定液體的估測體積相對于先前測量的液體體積值的增量；

確定細胞外液的估測體積相對于先前測量的細胞外液的體積值的增量；

確定液體的估測體積的增量和細胞外液的估測體積的增量之間的差異；

通過對細胞外液體積的代謝組分的增量進行歸一化，來確定血糖濃度的增量；

通過血糖的濃度的增量和先前確定的血液中濃度的加和來確定血糖濃度；

其中確定在第一時間間隔的血糖濃度包括將在第一間隔時間濃度的增量和初始血糖濃度進行加和。

所述方法的主要物理方法包括測量人體區域內液體體積。人體中的水占體重的70％，而且并不是存在于人體內的單一空間中，而是分布在身體組織中。血管壁和細胞膜(其中包括人體所有組織)作為液體的邊界。通常認為分為三個含水空間：細胞內液、血管內液體(血漿流體)和細胞間液體(填充細胞間隙的液體)。

細胞內液或包含在組織細胞內的液體以及紅細胞約占人體重量的30-40％。

血管內液體和細胞間液占據細胞外液的空間，約占人體重量的20％。