[發(fā)明專利]一種無創(chuàng)連續(xù)血糖測量系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108209942B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雪;陳毅豪
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: A61B5/1477
• 分類號: A61B5/1477;A61B5/145
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

1.一種無創(chuàng)連續(xù)血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述血糖測量系統(tǒng)包括：調(diào)控物質(zhì)、正電極、負(fù)電極、電源以及皮膚表面的葡萄糖測量儀；其中，所述正電極與負(fù)電極分別放置在皮膚表面，并分別連接至電源；在正電極與皮膚之間放置設(shè)定體積和濃度的調(diào)控物質(zhì)；所述調(diào)控物質(zhì)為能夠改變組織液的滲透壓的物質(zhì)，調(diào)控物質(zhì)的形態(tài)為膏狀、凝膠狀、凝露狀或膠貼狀；調(diào)控物質(zhì)的放置方式為涂抹在正電極表面、涂抹在正電極對應(yīng)的皮膚表面或者粘貼在正電極表面；調(diào)控物質(zhì)帶有正電；所述電源通過正電極在皮膚表面形成方向垂直于皮膚的電場，方向指向皮膚內(nèi)，通過離子導(dǎo)入的方式驅(qū)動帶有正電的調(diào)控物質(zhì)進(jìn)入皮下；調(diào)控物質(zhì)進(jìn)入組織液后，提高了組織液的滲透壓，滲透壓的增加導(dǎo)致血液向組織液的濾過壓增加，因為濾過壓與濾過量成正比，所以血液中的葡萄糖向組織液中的過濾作用增強(qiáng)，最終導(dǎo)致血液中的葡萄糖濾過血管主動外流到組織液的摩爾質(zhì)量增加，增加的葡萄糖的質(zhì)量與濾過壓的增加量成正比；電源通過負(fù)電極在皮膚表面形成方向垂直于皮膚的電場，方向指向皮膚外，通過反向離子滲透的方式將組織液中的葡萄糖驅(qū)動至皮膚表面，形成皮膚表面葡萄糖；通過皮膚表面的葡萄糖測量儀測量皮膚表面葡萄糖的濃度I，并根據(jù)事先標(biāo)定的比例系數(shù)K，從而得到人體的血液中的葡萄糖濃度C＝KI。

2.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，在測量血糖濃度前，標(biāo)定比例系數(shù)K：設(shè)定體積和濃度的調(diào)控物質(zhì)放置在皮膚表面與正電極之間，通過正電極施加方向垂直于皮膚向內(nèi)的電場，驅(qū)動帶正電的調(diào)控物質(zhì)進(jìn)入組織液，從而增加血液中的葡萄糖滲透到組織液中，通過負(fù)電極施加方向垂直于皮膚向外的電場，驅(qū)動組織液中的葡萄糖至皮膚表面，通過皮膚表面的葡萄糖測量儀測量皮膚表面葡萄糖的濃度I₀，利用測量指尖毛細(xì)血管血或靜脈血測量得到此時血液的葡萄糖濃度C₀，得到在設(shè)定體積和濃度的調(diào)控物質(zhì)下，皮膚表面葡萄糖的濃度I₀與血液的葡萄糖濃度C₀之間的比例系數(shù)K：K＝C₀/I₀。

3.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定體積和濃度的調(diào)控物質(zhì)的體積濃度為0.05％～0.5％；設(shè)定體積和濃度的調(diào)控物質(zhì)的體積為0.33～5000μL。

4.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)控物質(zhì)采用分子量大于100萬的透明質(zhì)酸、糖蛋白、氨基酸和脂肪酸中的一種。

5.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動時間在10～30分鐘之間；所述正電極和負(fù)電極的面積在1～30cm²之間。

6.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述電源為恒壓源或恒流源；恒壓源的輸出電壓在2～5V之間；恒流源的輸出電流為0.5～10mA/cm²，正電極與負(fù)電極之間的中心距離為1～5cm。

7.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述正電極和負(fù)電極的形狀為圓形、方形或不規(guī)則形狀。

8.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述正電極和負(fù)電極采用金屬、導(dǎo)電聚合物或者導(dǎo)電氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)電物質(zhì)。

9.如權(quán)利要求1所述的血糖測量系統(tǒng)，其特征在于，所述皮膚表面的葡萄糖測量儀采用葡萄糖氧化酶生物傳感器、紅外光譜測量儀器、拉曼光譜葡萄糖測量儀器、微流體芯片、基于場效應(yīng)管的葡萄糖傳感器以及熒光反應(yīng)葡萄糖傳感器中的一種。