[發(fā)明專利]一種基于近紅外光的血糖預(yù)測模型自校正方法

有效

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• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113063753B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季忠;唐建清;米鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G16H50/50
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明涉及一種基于近紅外光的血糖預(yù)測模型自校正方法，屬于生物醫(yī)學(xué)信號采集和處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法以基于對應(yīng)時刻人體近紅外光譜檢測的相鄰兩個血糖預(yù)測值的差異度為判別依據(jù)，根據(jù)差異度與容許值的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合人體血糖短期波動的規(guī)律性、個體生活習(xí)慣和健康狀態(tài)，自動識別血糖檢測異常點并由血糖無創(chuàng)檢測系統(tǒng)自動提醒用戶輸入當(dāng)天飲食情況和用藥情況，通過提問了解被測者當(dāng)前生理病理狀態(tài)，由系統(tǒng)自動評估及判斷血糖異常值產(chǎn)生原因，排除偶發(fā)因素，根據(jù)差異度產(chǎn)生的不同原因，進(jìn)入不同的血糖預(yù)測模型自校正流程，保證血糖預(yù)測模型總是與被測者當(dāng)前的生理病理狀態(tài)相一致。本發(fā)明能保持血糖無創(chuàng)檢測系統(tǒng)長時間應(yīng)用時的精度穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)信號采集和處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于近紅外光血糖無創(chuàng)預(yù)測模型的自校正方法。

背景技術(shù)

隨著老齡化，糖尿病已成為危害人類健康并導(dǎo)致死亡的最主要疾病之一。在目前糖尿病無法根治的前提下，如何更方便地實現(xiàn)血糖濃度的監(jiān)測和控制，對于糖尿病的防治具有深遠(yuǎn)意義。

目前血糖濃度測量主要有兩種方法，一種為自動生化儀測量法，該方法從靜脈取血，并對血液采用離心方法獲得血清，再使用大型生化儀器測量得到血糖濃度。該方法測量精度高，但其測量儀器體積較大，需求血量多，測量時間長，一般在醫(yī)院中使用。另一種是快速血糖儀測量法，其通常利用針刺指尖來獲取1～3微升的血，經(jīng)一次性試紙虹吸作用吸入血樣，并由微型血糖儀在短時間內(nèi)計算出測量值。其因體積小、操作簡單、易于攜帶、快速測量的優(yōu)點而在住院病人及家庭得到廣泛應(yīng)用。上述兩種測量方式有其局限性，它們?yōu)橛袆?chuàng)或微創(chuàng)測量法，測量過程中需要收集人體血液樣本，并使用相應(yīng)耗材來測得血糖濃度。糖尿病患者理論上每日需測量4次以上的血糖濃度。雖然理論上現(xiàn)在普遍使用的便攜式血糖儀可以滿足隨時進(jìn)行血糖檢測的需要，但如此頻繁地檢測將給患者帶來不必要的麻煩與精神壓力，長期的針刺會給患者留下疼痛甚至心理陰影，若處理不當(dāng)會留下被感染的可能。當(dāng)然，每次測量所需的一次性試紙也給血糖測量帶來不小的費(fèi)用開支。因此，有創(chuàng)血糖測量法在一定程度上約束了血糖測量的頻率，對患者血糖濃度的變化和藥物劑量的精確調(diào)節(jié)造成了影響。實際上，大多數(shù)糖尿病患者因測量麻煩、經(jīng)濟(jì)因素等原因并不能保持自我持續(xù)監(jiān)測血糖的狀態(tài)，不能實現(xiàn)醫(yī)學(xué)上所期待的頻繁血糖監(jiān)測，不能將血糖濃度控制在合理的范圍內(nèi)，患者不能及時地治療和控制血糖，由此帶來了各種糖尿病并發(fā)癥的嚴(yán)重后果和治療負(fù)擔(dān)。因而，一種無創(chuàng)傷血糖濃度監(jiān)測方法及設(shè)備對于糖尿病患者而言具有非常重要的現(xiàn)實意義，可減輕患者苦痛，方便患者了解自己的血糖水平，更有效地控制血糖依賴相關(guān)的藥物，從而降低糖尿病并發(fā)癥的發(fā)病風(fēng)險，提高患者的生活質(zhì)量，延長人民的健康壽命。

在血糖濃度的無創(chuàng)檢測領(lǐng)域，國內(nèi)外已進(jìn)行了大量研究并取得了一定的研究成果，但實際應(yīng)用效果尚需進(jìn)一步驗證。而被廣泛研究的基于近紅外光譜的無創(chuàng)血糖檢測方法，絕大多數(shù)尚處于離體研究階段，已有設(shè)備的在體應(yīng)用的檢測精度和穩(wěn)定性尚不足以滿足日常血糖濃度監(jiān)測的需求。在現(xiàn)有的血糖預(yù)測模型中所使用的校正模型，需要樣本數(shù)量多(約60多個)，而且目前的預(yù)測模型不具有長期跟隨能力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于近紅外光的血糖預(yù)測模型自校正方法，解決無創(chuàng)、穩(wěn)定精度、操作方便、無耗材的基于近紅外光譜的血糖無創(chuàng)檢測儀器應(yīng)用的技術(shù)瓶頸——血糖濃度單點檢測的精度問題和長時間應(yīng)用時血糖預(yù)測模型校正問題，基于患者個體差異-特征參數(shù)平均影響值-非線性自回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的血糖預(yù)測模型，通過對血糖濃度無創(chuàng)檢測值變化原因的自動評估，自主確定該次血糖檢測值是否納入自校正學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫及是否進(jìn)入自校正流程，從而實現(xiàn)無創(chuàng)血糖預(yù)測模型的自我修正，保證模型長時間應(yīng)用時的預(yù)測精度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：