[發(fā)明專利]個體化血糖濃度檢測裝置的數(shù)據(jù)處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510530557.0
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105092497B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳龍聰;熊興良;劉改琴;張應(yīng)舉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/33;G01N21/359;G01N21/3577
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50216
• 代理人: 余錦曦

1.一種個體化血糖濃度檢測裝置的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括電化學(xué)血糖采集模塊和光學(xué)血糖采集模塊，所述電化學(xué)血糖采集模塊包括基準(zhǔn)電壓輸出單元、電流電壓轉(zhuǎn)換單元、第一數(shù)控放大單元和第一濾波處理單元，所述光學(xué)血糖采集模塊包括微處理器控制單元、第二濾波處理單元、模擬選擇器單元、LED驅(qū)動單元、LED發(fā)光模塊、光敏傳感器、前級放大單元、第三濾波處理單元以及第二數(shù)控放大單元；

所述基準(zhǔn)電壓輸出單元用于向血糖試紙條提供測試所需的基準(zhǔn)電壓，經(jīng)三電極測試，其輸出的電流信號經(jīng)過所述電流電壓轉(zhuǎn)換單元送入所述第一數(shù)控放大單元中，所述第一數(shù)控放大單元輸出放大后的信號經(jīng)過所述第一濾波處理單元送入所述微處理器控制單元的第一A/D采樣端，所述微處理器控制單元的第一控制端還與所述第一數(shù)控放大單元的控制引腳相連，用于控制所述第一數(shù)控放大單元的信號放大倍數(shù)；

所述微處理器控制單元的D/A輸出端口還與所述第二濾波處理單元的輸入端相連，該第二濾波處理單元的輸出端連接所述模擬選擇器單元，在所述模擬選擇器單元的每一路輸出端上分別連接有LED驅(qū)動單元和不同波段的LED發(fā)光模塊，通過所述模擬選擇器單元選擇不同波段的LED發(fā)光模塊點(diǎn)亮，所述光敏傳感器用于接收透射光信號，該透射光信號依次經(jīng)過所述前級放大單元、第三濾波處理單元以及第二數(shù)控放大單元后送入所述微處理器控制單元的第二A/D采樣端，所述微處理器控制單元的第二控制端還與所述模擬選擇器單元的控制引腳相連，用于控制所述模擬選擇器單元選擇不同波段的LED發(fā)光模塊點(diǎn)亮，所述微處理器控制單元的第三控制端還與所述第二數(shù)控放大單元的控制引腳相連，用于控制所述第二數(shù)控放大單元的信號放大倍數(shù)；

在所述微處理器控制單元上還連接有溫度傳感器單元和參考電壓單元；

處理方法按照以下步驟進(jìn)行：

S1：控制光學(xué)血糖采集模塊進(jìn)行光學(xué)血糖檢測，其中LED發(fā)光模塊使用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)在200nm-2500nm范圍內(nèi)掃描，通過光敏傳感器得到一系列吸收光強(qiáng)隨血糖濃度變化大于90％的波長和吸收光強(qiáng)隨血糖濃度變化小于5％的波長；

S2：根據(jù)S1得到的數(shù)據(jù)，分別從吸收光強(qiáng)隨血糖濃度變化大于90％的波長中選出1-3種波長，以及從吸收光強(qiáng)隨血糖濃度變化小于5％的波長中選擇1-3種波長；

S3：利用S2得到的2-6種不同波長的光作為光學(xué)血糖檢測的測試光，獲取透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)的比值以及對應(yīng)波長的脈搏波信號，使用溫度傳感器獲取體溫和環(huán)境溫度；

S4：控制電化學(xué)血糖采集模塊進(jìn)行電學(xué)血糖檢測，測量出其相應(yīng)的血糖濃度；

S5：使用偏最小二乘法，通過多次電化學(xué)血糖檢測和光學(xué)血糖檢測所得的數(shù)據(jù)，按照下式進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合：

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*為擬合出的血糖濃度值，M為2-6種波長獲取的脈搏波的特征參數(shù)總個數(shù)，P_i為第i個特征參數(shù)的值，N為測試光的總個數(shù)，R_maxi為第i個入射光和透射光比值在3-50個脈動周期內(nèi)每次搏動最大值的平均值的常用對數(shù)值，R_mini為第i個入射光和透射光比值在3-50個脈動周期內(nèi)每次搏動最小值的平均值的常用對數(shù)值，T_b為體溫，T_c為環(huán)境溫度，c₀、c_2i-1、c_2i、k_2i-1、k_2i、l_2i-1、l_2i、c_Tb、c_Tb'、c_Tc、c_Tc'分別為各個參數(shù)所對應(yīng)的擬合系數(shù)，通過調(diào)整各個擬合系數(shù)使得擬合出的血糖濃度值等于電化學(xué)血糖檢測出的血糖濃度值；

S6：利用S5所得的擬合系數(shù)，直接利用S2得到的2-6種不同波長的光作為光學(xué)血糖檢測的測試光，通過提取步驟S5中所對應(yīng)的參數(shù)，直接計(jì)算血糖濃度值。