CN102183570A - 提高血液检测准确度的实现方法和检测仪 - Google Patents

Abstract

提高血液检测准确度的实现方法和检测仪。所述方法通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度，能够应用于血糖检测仪，血酮检测仪，血脂检测仪，胆固醇检测仪等等。所述血液检测采用滴血试条(也称血液检测试条或试纸)，标准的滴血试条有血糖检测试条、血酮检测试条、血脂检测试条、胆固醇检测试条、以至于血液中因心肌梗塞向血液中释放的蛋白质标记物，血液中各种激素等等，通过滴血试条和与其电路连接的数字处理***获得相应的血液参数浓度值。

Description

提高血液检测准确度的实现方法和检测仪

技术领域

本发明涉及体液和血液检测技术，特别是一种通过建立“被测物含量-电压关系曲线”提高血液检测准确度的实现方法和检测仪。所述方法能够应用于血糖检测仪，血酮检测仪，血脂检测仪，胆固醇检测仪，以至于血液中因心肌梗塞向血液中释放的蛋白质标记物的检测仪，和血液中各种激素等等的检测仪等等。从而提高血液检测准确度。所述血液检测采用滴血试条(也称血液检测试条、试纸条、或试纸)，标准的滴血试条有血糖检测试条、血酮检测试条、血脂检测试条、胆固醇检测试条等。

背景技术

“便携式血液成分检测仪”(可简称为“血液成分检测仪”或“血液检测仪”)是一种检测血液中某种成分含量的便携式仪器。这些成分可以是血糖，血酮，血脂，胆固醇，等各种不同的血液成分。目前最为常见的是为了检测血液中血糖含量的便携式血糖仪。它方便好用，但是准确度不高是它的致命缺点。所以，通常认为便携式血液检测仪的检测结果只能作为参考，不能作为正式诊断的依据。要想改变这一情况，必须设法提高其准确度。本文的目的就是要提高便携式血液检测仪(本文中把它简称为血液检测仪，在检测血糖时的应用叫做血糖仪)的准确度，因而提高其检测结果的参考价值。

目前一些主流便携式血液检测仪的工作原理基本上是：血液检测仪试纸的一端涂有某种成分的氧化酶(例如葡萄糖氧化酶，胆固醇氧化酶，或其他酶化合物等等)。今以血糖检测仪为例说明问题。

把试纸***血液检测仪，另一端滴血或抹血后，氧化酶接触血液中的某一成分后即会产生电子，经过线路的采集放大及变换后，即输出成为一定电压。这电压与血液中被测物含量有一定关系。经过标定，可从实验标定出被测物含量-电压的关系曲线。在为患者检测时，量出电压，通过这个被测物含量-电压关系曲线即可求出对应的被测物含量数值。所以关键在于这条被测物含量-电压关系曲线必须十分准确。

关于血液检测仪。今以血糖检测仪为例说明问题，此时血液中的被测物即是血糖。把试纸涂有的-葡萄糖氧化酶的一端***血糖检测仪。另一端滴血或抹血后，血液通过试纸的细管传入试纸***端与涂有的葡萄糖氧化酶接触后即会产生电子。这些电子被血糖仪电路采集，经过电路的放大及变换后，即输出成为一定的电压。这电压与血液中的血糖浓度有一定关系。经过标定，从实验定出血糖-电压的关系曲线。在为患者检测时，量出电压，通过这个血糖-电压关系曲线即可求出对应的血糖数值。所以关键在于这条血糖-电压关系曲线必须十分准确。

我们分析认为，检测误差的主要来源有三方面：

1、试纸方面的误差：试纸的一致性不好：即同一批号的每条试纸不完全相同产生的误差。

2、电子电路方面：血液检测仪输出电压与血糖数值有一个换算关系，应当由标定决定。但是，标定只能标定有限个点，例如3个点，5个点等等，但是在做血液检测时，可以在对应不同血糖值的任何点做检测，大部分都不恰好在标定的点上。这就要假设一条血糖-电压关系曲线，在此曲线上查找测出电压对应的血糖数值。一般假设这曲线为直线或近似直线(例如二次方曲线)。如果这条真实的血糖-电压关系曲线并不能简化为由少数几个标定点决定的直线或近似直线，结果就会引起较大误差。

3、电子器件老化引起的误差。

总结以上，试纸的一致性问题由试纸制造、酶化学方法解决，我们在这里只讨论电子方面的问题。电子元件老化问题，我们可以一方面使用高标准的电子元件；另一方面，只要我们的血液检测仪插卡价钱够便宜，就可以在一定时间更换新的。问题好解决。我们在这里只讨论由测出电压到血糖数值变换引起的误差，和减少这一误差的方法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的实现方法和检测仪。所述方法能够应用于血糖检测仪，血酮检测仪，血脂检测仪，胆固醇检测仪，从而提高血液检测准确度。所述血液检测采用滴血试条(也称血液检测试条或试纸)，标准的滴血试条有血糖检测试条、血酮检测试条、血脂检测试条、胆固醇检测试条、以至于血液中因心肌梗塞向血液中释放的蛋白质标记物，血液中各种激素等等，通过滴血试条和与其电路连接的数字处理***获得相应的血液参数浓度值。

本发明的技术方案如下：

通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过公式(1)确定血液测试点的相对电压；通过公式(2)确定血液中被测物含量与相对电压的函数关系；

V＝u-u₀                                            (1)

g＝a₀+a₁v+a₂v²+a₃v³+a₄v⁴+....+a_ivⁱ+....a_n-1v^n-1    (2)

u为测出电压，u₀为参照电压，V为血液测试点的相对电压；相对电压为测出电压与参照电压之差；

g为血液中被测物含量，a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，为待定系数；

根据n个标准测试液，按照实验标定出n个对应数组：(g₀，v₀)；(g₁，v₁)；(g₂，v₂)；....；(g_n-1，v_n-1)；

通过实验标定出的n个对应数组，逐一代入公式(2)，共得到了变量为a₀，a₁，a₂，...a_n-1的n个一阶联立代数方程组；

通过求解n个一阶联立代数方程组，使a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，成为n个确定系数；

将n个确定系数代入公式(2)，即得被测物含量-电压关系曲线的数学表达式；

将被测物含量-电压关系曲线的数学表达式存入血液检测仪的智能模块中，从而提高血液检测准确度。

具有一个或数个数码卡，数码卡上有一个或几个记忆芯片，其中存有标定测试时定出的被测物含量-电压关系曲线中的所有待定系数的数值；用户检测血糖时，此数码卡可***血糖仪的插口中，所存的所有待定系数的数值即可输入血糖仪，血糖仪即可把这些系数的数值存于被测物含量-电压关系曲线中相应系数的位置，此被测物含量-电压关系曲线即可正确地工作，使血液检测仪测出的电压转换为正确的血糖数值。

被测物含量-电压关系曲线被展开成一个n项的多项式，标定测试共对m个点进行测试，其中n，m为任何正整数；对于m＜n的情况，测试结果只能定出m个待定系数，不足以确定全部n个待定系数，对于这一情况，我们可以令第m项以后的诸系数皆为0；这样，由m个标定测试可以定出m个系数，第m项以后的系数皆为0，这样被测物含量-电压关系曲线的所有系数就全部被确定，它就可以正确地工作了。

对于测试次数m大于n的情况，必须放弃一些测试结果，取m等于或小于n才可以计算。

所述n个确定系数中的每一个均增加一个温度校正系数，以适配被测物含量-电压关系曲线的数学表达式随温度变化而带来的形状变化。

将所述温度校正系数设定为常数。

被测物含量-电压关系曲线的数学表达式以一般形式存入血液检测仪，n可以取任何正整数，例如可以取n＝20。

一种血液检测仪，包括微处理器，其特征在于，所述微处理器中存储有被测物含量-电压关系曲线。

所述血液检测仪指以下一种或多种的组合：被测物为血糖的血糖检测仪，被测物为血酮的血酮检测仪，被测物为血脂的血脂检测仪，被测物为胆固醇的胆固醇检测仪，被测物为血液中某些激素的血液激素检测仪，以及被测物为血液中某些免疫活性物质的血液免疫测试仪等等。

所述血液检测仪包括血液检测插件的电路结构。

通过建立被测物含量-电压关系曲线提高体液检测准确度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过公式(1)确定体液测试点的相对电压；通过公式(2)确定体液中被测物含量与相对电压的函数关系；

V＝u-u₀                                            (1)

g＝a₀+a₁v+a₂v²+a₃v³+a₄v⁴+....+a_ivⁱ+....a_n-1v^n-1    (2)

u为测出电压，u₀为参照电压，V为体液测试点的相对电压，即相对电压，为测出电压与参照电压之差；

g为体液中被测物含量，a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，为待定系数，n为任一正整数；

根据n个标准测试液，按照实验标定出n个对应数组：(g₀，v₀)；(g₁，v₁)；(g₂，v₂)；....；(g_n-1，v_n-1)；

通过实验标定出的n个对应数组，逐一代入公式(2)，共得到了变量为a₀，a₁，a₂，...a_n-1的n个一阶联立代数方程组；

通过求解n个一阶联立代数方程组，使a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，成为n个确定系数；

将n个确定系数代入公式(2)，即得被测物含量-电压关系曲线的数学表达式；

将被测物含量-电压关系曲线的数学表达式存入体液检测仪的智能模块中，从而提高体液检测准确度。

所述体液为尿液。

附图说明

图1是实施本发明的血液成分检测仪流程图。

图2是实施本发明的血糖仪流程图。

图3是实施本发明的血液检测插件的电路结构原理图。

具体实施方式

第一部分：建立准确的血糖-电压关系曲线。

1.目的：通过标定测试，求出血液检测仪使用的、准确的“血糖-电压关系曲线。”(此方法不只适用于血糖，还适用于任何血液中的被测物。虽然这里说的是血液中的血糖，但是实际上血液中的任何被测物，例如血糖，血脂，胆固醇，血酮，...以至于血液中因心肌梗塞向血液中释放的蛋白质标记物，血液中各种激素等等都可以使用此法做出它与电压的准确的关系曲线。从而通过计算提高检测的准确度。)

2.曲线的形状：由于任何函数，如果在某一点的n阶导数存在(以此点为参照点)，就可以展开为以此点为参照点的Taylor级数，所以血糖-电压关系曲线可展开为Taylor级数。取其前若干项作为近似，则任何“血糖-电压关系曲线”可展开为取若干项的多项式。如果设任一点的电压为u，参照点的电压为u₀，则任一点相对于参照点的电压差(叫做“相对电压”)为：

v＝u-u₀                                             (1)

任一点的血糖g可用如下函数表示：

g＝a₀+a₁v+a₂v²+a₃v³+a₄v⁴+....+a_ivⁱ+....a_n-1v^n-1     (2)

其中：v＝u-u₀表示测试点的相对电压，为测出电压与参照电压之差。为此我们必须先定出参照电压。可取任何点的电压为参照电压。今把血糖为某一数值(叫做参照血糖g₀)时测出电压叫做参照电压u₀。代入方程式2，可以得出a₀＝g₀

例如，现在***和糖尿病学会定义空腹血糖大于7.0mmol//L为糖尿病，所以我们可以考虑取g₀＝7.0mmol//L，于是对应于这个g₀的电压为参照电压v₀。g表示测试点对应的血糖数值，a₀，a₁，a₂，...a_i...a_n-1(i＝0，1，...n-1)为待定系数。

当然，我们也可以取任何点的电压为u₀。例如可以取地的电压为u₀，则此时的u₀为0，则V＝u 。

标定方法：

1)标定测试1：在血液检测仪上***试纸，在试纸滴上(或抹上)血糖为g₁的标准测试液(或血清)，在血液检测仪的输出端测出电压为u₁于是我们得到v₁＝u₁-u₀，把g₁和v₁入公式(2)即可得出如下公式：

g₁＝a₀+a₁v₁+a₂v₁ ²+a₃v₁ ³+....+a_iv₁ ⁱ+....a_nv₁ ^n-1    (2.1)

2)标定测试2：用同上方法，给出血糖为g₂的标准测试液，测出血液检测仪输出电压v₂，代入方程(1)即得出：

g₂＝a₀+a₁v₂+a₂v₂ ²+a₃v₂ ³+....+a_iv₂ ⁱ+....a_nv₂ ^n-1    (2.2)

3)标定测试n：用同上方法，给出血糖为g_n-1的标准测试液，测出血液检测仪输出电压v_n-1，代入方程(2.1)，得到：

g_n-1＝a₀+a₁v_n-1+a_n-2 ²+....+a_iv_n-1 ⁱ+....a_nv_n-1 ^n-1  (2.3)

4)这样，共得到了变量为a₀，a₁，a₂，...a_n-1的n个一阶联立代数方程组。正好可解出n个变量a_i。

5)标定结果：求出全部a_i并代入方程(2)，这就是描写血糖电压关系的“血糖-电压关系曲线”的较为准确数学表达式。如果我们在上述公式中取无限多项(也就是整个的Taylor级数)，那么整个结果就是准确的。

上述n个一次代数方程组成一个代数方程组，标定最需要的就是要找出一个求解这方程组的一般方法(可以是徒手解法，对复杂问题一般是计算机方法)。也就是由这n个代数方程式求出n个系数a_i。

第二部分：关于检测血糖时的应用。

1)可以把一个如方程(2)的(n-1)阶多项式作为血液检测仪的“血糖-电压关系曲线”的一般形式存入血液检测仪。(其中n可以去任何正整数，作为一个例子，我们可以取n＝20)这时需要通过20次标定测试才能定出20个待定系数：a₀，a₁，...a₁₉，标定结果定出全部a_i后，可把全部a_i存于一个储存元件，做成数码卡***血液检测仪或计算机把这些a_i输入。也可以直接从键盘或互联网输入。有了这些a_i，就有了血糖-电压关系曲线的函数表达式，就可以通过测出的电压换算出对应的血糖值(当然有时还要进行温度或其他参数的校正)。

2)如果不做20次标定测试，就不能定出20个a_i，此时可设较大的a_i为0.，使之与检测次数向适应。例如我们只准备做三个点的标定检测(例如取血糖值为3.5，7.0，和14.5mmol/l)，我们可令a₃，a₄，...a₁₉，皆为0。于是血糖-电压关系曲线函数(2)变为：

g₁＝a₀+a₁v₁+a₂v₁ ²

或写做av²+bv+c＝g

可以根据三次测试定出a，b，c，就得出了血糖-电压关系曲线。

3)如上述情况，血糖-电压关系曲线，可简化为2次代数方程，3个待定系数a，b，c可通过三次标定定出。3次标定就决定出3组血糖与电压的关系，(g₁，v₁)，(g₂，v₂)，和(g₃，v₃)。由此得出3个代数方程：：

g₁＝a₀+a₁v₁+a₂v₁ ²

g₂＝a₀+a₁v₂+a₂v₂ ²

g₃＝a₀+a₁v₃+a₂v₃ ²

通过求解上述代数方程组，就可以定出三个参数a₀，a₁，和a₂。就定出了这条血糖-电压关系曲线。

4)如果，这条血糖-电压关系曲线不能用简单的2次曲线表示，最一般的方法是吧它展开成n-1阶的多项式，如式(2.1)所示。我们就需要用n次标定来解决其中的n个系数，a₀，a₁，a₂，...a_i...a_n-1。由标定的出的n个代数方程组成的代数方程组。当n较大时这个方程组需要用计算机方法求近似解。可用现成的软件如Matlab或其他现成软件求解。

第三部分：关于曲线的温度校正。

1)随着温度变化，“血糖-电压关系曲线”的形状也会有变化，但是试验发现，在血液检测仪应用的温度范围内，它的变化不大。一般可以在系数a₀，a₁，a₂，...a_n-1上加上一个温度校正系数k_i。

这个系数k_i应是个变量，随不同的a_i而不同。

如果设标定时温度为t₀，此时标定系数为a_i。当温度变为t时，a_i变为a_it，，于是我们有：

a_it，＝a_i。〔1+k_i(t-t₀)〕for i＝0...n-1   (3.1)

把上式代入方程(2)后，即得出在不同温度下的“血糖-电压关系曲线”。

2)简单情况下，可设k为常量：即为了简化计算，可以设温度系数不随不同a_i而变，即设

k_i＝k                                     (3.2)

于是计算公式(3.1)变为：

a_it，＝a_i。〔1+k(t-t₀)〕for i＝0...n-1    (3.3)

把(3.3)代入公式(2)，如果用g₀表示标准温度下的转换成的血糖值，g_i表示检测温度下的血糖值，我们就有简单的转换公式：：

g_t，＝g。〔1+k(t-t₀)〕    (3.4)

试验证明，温度系数的这样简化，不会引起明显误差，这样简化是允许的。

第四部分：系数的输入法--数码卡

我们可以制作一个数码卡，它包含存有一个芯片，芯片中存有所有标定测试中求出的a_i(包括等于0的各系数)和温度系数k_i。这个数码卡可以***试纸插口或单为它设计的数码卡插口。***后，血液检测仪***即从它读出这些系数并把它存于校正曲线的相应位置。校正曲线即可开始工作。

更换一批试纸，系数a_i和k_i可能会有变化，此时要重新做一批数码卡，存有新的a_i。和k_i。在用户检测血糖用这批新试纸时，就要用这个与他相对应的数码卡。

第五部分：结合图1-图3分别叙述血液成分检测仪的流程，血糖仪的流程，和血液检测插件的电路结构。

图1和图2是本发明的流程图。其中图1是一般性的“血液成分检测仪流程图”，用以检测序言中的某些成分。例如，血糖、血脂、血酮、血氧、胆固醇、以及其他的心机梗塞释放的信号等。图2是一个特殊情况，检测血液中的血糖含量，即是所谓的便携式血糖仪，简称血糖仪。这是血液成分检测仪中研究、生产、和使用最多的仪器。下面让我们分别来解释这两个流程图。

关于图1的说明：

方块1：血液检测仪首先要与主机连接，即自动接通并开启电源；或者开启血液检测仪本身的电源(如果血液检测仪本身装有电池的话)。

方块2：电源开启后，血液检测仪的程序即启动。主机屏幕上显示“请***试纸”。

方块3：把试纸***血液检测仪后，主机屏幕显示“请滴血”。指示用户在试纸的另一端滴血。

方块4：滴血后，主机开始倒计时，并显示倒计时数字10，9，8...。等，倒计时的时间长短，视试纸上变化所需的时间决定。通常倒计时为5或10秒。

方块5：时间够了，血液检测仪即可通过电路测出放大后的电压。

方块6：通过模数转换，把测出的电压转换为数字形式。

方块6后，程序可分为两条路线进行。A.路线，测出的电压换算成血糖数值及校正完全在血液检测仪中进行，转换及校正完毕后再送入主机；B路线，测出的电压原始数据直接输入于主机，换算成血糖数值的程序及校正程序完全在主机中进行然后在主机上显示、储存、及传输。下面来分别叙述：

路线A：转换及校正在血液检测仪中进行。

方块7：在血液检测仪内，存有标定好的“被测物含量-电压”关系曲线。通过此曲线，把电压换算成正确的血糖值。

方块8：在血液检测仪内，同时对计算进行温度校正。校正后，得出的就是准确的血糖数值。

方块9：准确的血糖数值通过USB接口、串口或其他接口或蓝牙等无线装置传给主机。

方块10：主机把输入的血糖显示并按人分类储存，以备用于显示、分析、作图等其他用途。

路线B：转换及校正在主机中进行。

方块11：测出的原始电压不经校正，直接输入主机。

方块12：主机内存有被测物含量-电压关系曲线。

方块13：主机内还有软件，可对方块12中的曲线进行温度校正。

方块14：方块11传入主机的原始电压数据，通过方块12，和13的转换，转变为准确的血液成分含量的数值，然后由主机显示并储存。也可以再由主机传播上网，传于其他终端，构成远程医疗物联网或互联网。

关于图2的说明：

图2是图1的一个特殊情况，被检测物是血液中的血糖。目的是检测血液中的血糖含量，即是所谓的便携式血糖仪，简称血糖仪。这是血液成分检测仪中研究、生产、和使用最多，也是最成功的一个产品和应用。下面让我们来解释这个流程图。

方块21：血糖仪首先要与主机连接，即可自动开启电源；或者开启血糖仪仪本身的电源(如果仪器本身装本身有电池的话)。

方块22：电源开启后，血糖仪的程序即启动。主机屏幕上显示“请***试纸”。

方块23：把试纸***血液检测仪后，主机屏幕显示“请滴血”。指示用户在试纸的另一端滴血。

方块24：滴血后，主机开始倒计时，并显示倒计时数字10，9，8...。等，倒计时的时间长短，视试纸上变化所需的时间决定。通常倒计时为5或10秒。

方块25：时间够了，血糖仪即可通过电路测出放大后的电压。

方块26：通过模数转换，把测出的电压转换为数字形式。

方块26后，程序可分为两条路线进行。A.路线，测出的电压换算成血糖数值及校正完全在血糖仪中进行，转换及校正完毕后再送入主机；B路线，测出的电压原始数据直接输入于主机，换算成血糖数值的程序及校正程序完全在主机中进行，转换及校正完毕后再送入主机显示、储存、及传输。下面来分别叙述：

路线A：转换及校正在血液检测仪中进行。

方块27：在血糖仪内，存有标定好的“被测物含量-电压”关系曲线。通过此曲线，把电压换算成正确的血糖值。

方块28：在血糖仪内，对计算进行温度校正。校正后，得出的就是准确的血糖数值。

方块29：准确的血糖数值通过USB接口、串口或其他接口或蓝牙等无线装置传给主机。

方块30：主机把输入的血糖显示并按人分类储存，以备用于显示、分析、作图等其他用途。

路线B：转换及校正在主机中进行。

方块31：测出的原始电压不经校正，直接输入主机。

方块32：主机内存有血糖-电压关系曲线。

方块33：主机内还有软件，可对方块32中的曲线进行温度校正。

方块34：方块31传入主机的原始电压数据，通过方块32，和33的转换，转变为准确的血糖数值，然后由主机显示并储存。也可以再由主机传播上网，传于其他终端，构成远程医疗物联网或互联网。

图3中各功能部分的作用如下：

71：试条接口模块，此模块有一个插口，供试条***。试条上有多个触点，试条接口模块内也有与之相对应的弹簧片，可压紧***试条上的触点。模块上的触点包括有电源线，地线，试条识别信号线，试条检测信号线，试条***信号线等等。

对于不同的检测对象(例如血糖，血酮，血脂，胆固醇等)所用试条并不相同。所以这个试条插口模块的构造也不完全相同。检测同一对象，不同品牌的试条构造也不相同。所以这个接口的构造也不相同。今以某一品牌的血糖仪试条来说明。

试条上有6条触点(其它品牌的血糖仪试条可能有不同数目的触点)。试条***后，模块的相应触点弹簧片就压紧试条上的触点。在试条的一端滴血或抹血后，由于试条中的酶与血液发生化学反应，从而使试条另一端的触点间电流发生变化，试条接口模块通过弹簧片即可取出该电流送至下一级去放大处理。

72：运算放大电路，将血液经反应后的微弱信号进行放大。

73：稳压电路，提供运算放大电路及微处理器所需的参考电压。

74：模数转换电路，将放大后的模拟信号转换成数字信号，输入微处理器。

76：微处理器电路，处理测得数据并经USB接口或无线方式传输给主机。

可以将求得的血液中的被测物含量-电压关系曲线存放于此微处理器中，对测定的电压进行变换，变换成正确的被测物的含量数值，测得的温度及温度校正也一并在此微处理器中进行校正，得到的正确的数字讯号就可以输入主机，进行储存，显示，甚至向远程发射。

也可以把被测物含量-电压关系曲线及温度校正放于主机内，这样血液检测

仪就只把测得的原始电压数值输入主机，把一切变换和校正任务的软件都放在主机内。一切变换和校正任务都在主机内进行。(可参看图1和图2)。

75：温度补偿电路，校正由温度引起的检测误差。是对76中血糖-电压关系曲线进行温度校正。

77：稳压电路，将主机提供的输入电压调整和稳定在插件所需的电压。

78：USB接口电路，是插件准备与主机连接的插口，主机可以是手机，计算机(包括台式，笔记本，上网本，智能本等)以及任何类似有操作***的可视仪器，装置。插口可以是USB口，串口，或其他可输出和/或输入的接口。

79：其它外部电路，***正常工作所需的其它外部电路，比如外部振荡器电路。

80：无线传输模块，通过无线传输方式将插件与主机连接的电路。

81：血液检测模块，虚线框图所包围的电路统称为血液检测模块。血液检测插件，包括血液检测试条接口和连接主机的连接接口；所述插件是一个没有显示功能的移动式器件。所述连接接口包括USB接口和/或无线传输接口。所述血液检测试条是血糖检测试纸条、血酮检测试纸条、血脂检测试纸条或胆固醇检测试纸条。所述连接接口连接微处理器MCU，所述微处理器MCU通过模数转换电路连接运算放大器电路，所述运算放大器电路连接血液检测试纸条接口。所述微处理器MCU连接有稳压电路、温度补偿电路和外部振荡器电路，所述运算放大器电路连接有稳压电路。所述主机是装有插件配合软件的手机、台式电脑、笔记本电脑或上网本电脑。

血液检测模块的一个特例，就是血糖检测模块，也就是通常所谓的血糖仪。在这里我们重点以血糖仪为例来做介绍。但实际上，其原理及其基本构造适用于其他血液检测模块和血液检测仪。只要把叙述中的“血糖”换为血液中的“被测物含量”即可。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，对不脱离本发明精神和技术实质的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明专利的保护范围中。例如，实施方式中的血糖也可以是血酮、血脂或胆固醇等血液检测参数，还可以是血液蛋白质标记物或血液激素等等。按照同样的技术原理和技术思路，可以进行体液如尿液等的检测，在此不再赘述。

本发明中用“血液检测仪”检测血液中任何成分含量的方法是，血液中某种成分通过与试纸或其他介质上的某种酶化物的作用而产生电子，即产生电流。血液检测仪采集这些电子形成的电流再变成电压，由电压的强度即可测出所测某种成分的含量、浓度。

这种方法的关键在于通过事先的标定，用含有某成分的、浓度已知的标准测试液、血液、或血清，测出它们在“血液检测仪”中产生的电压。这样就定出了在“血液检测仪”中测出的电压与滴入血液中某物质含量的关系。当正式使用时，滴入血液，测出电压，由电压的高低反过来计算某成分的含量。

但是标定时，只能标定有限个点。在这些点，电压与某成分含量的关系是已知的了。而在用此仪器检测时，可能遇到某成分的任何含量，不一定洽好在某一个测试点上，这时应如何由电压换算成含量浓度呢？

为了在任何点都可以通过换算得出正确结果，就必须有一条“某成分含量-电压”的关系曲线。有了这条曲线就可以通过测出的任何电压，换算出对应的某成分的含量。但这条曲线必须准确，即必须能够正确反映出测出电压与被测物含量的关系。根据数学定理我们用Taylor级数表示这条曲线，并以Taylor级数的多项式表示表示这一曲线的近似。这样我们就可以完成在任何点上，电压与物质成分的变换。

在应用时，温度的变化也会对曲线的形状产生影响，可以在标定时把温度的变化也考虑进去，引入一个温度系数k_i，对曲线的系数进行校正如公式(3.1)或(3.3)所示。所以我们可以用公式(3.3)或(3.4)来进行温度校正。显然温度系数k要由标定来决定。

Claims (12)

1.通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过公式(1)确定血液测试点的相对电压；通过公式(2)确定血液中被测物含量与相对电压的函数关系；

V＝u-u₀                                            (1)

g＝a₀+a₁v+a₂v²+a₃v³+a₄v⁴+....+a_ivⁱ+....a_n-1v^n-1    (2)

u为测出电压，u₀为参照电压，V为血液测试点的相对电压，即相对电压，为测出电压与参照电压之差；

g为血液中被测物含量，a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，为待定系数，n为任一正整数；

根据n个标准测试液，按照实验标定出n个对应数组：(g₀，v₀)；(g₁，v₁)；(g₂，v₂)；....；(g_n-1，v_n-1)；

通过实验标定出的n个对应数组，逐一代入公式(2)，共得到了变量为a₀，a₁，a₂，...a_n-1的n个一阶联立代数方程组；

通过求解n个一阶联立代数方程组，使a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，成为n个确定系数；

将n个确定系数代入公式(2)，即得被测物含量-电压关系曲线的数学表达式；

将被测物含量-电压关系曲线的数学表达式存入血液检测仪的智能模块中，从而提高血液检测准确度。

2.根据权利要求1所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，具有一个或数个数码卡，数码卡上有一个或几个记忆芯片，其中存有标定测试时定出的被测物含量-电压关系曲线中的所有待定系数的数值；用户检测血液中被测物就含量时，此数码卡可***血液检测仪的插口中，所存的所有待定系数的数值即可输入血液检测仪，血液检测仪即可把这些系数的数值存于被测物含量-电压关系曲线中相应系数的位置，此被测物含量-电压关系曲线即可正确地工作，使血液检测仪测出的电压转换为正确的被测物含量数值。

3.根据权利要求1所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，被测物含量-电压关系曲线被展开成一个n项的多项式，标定测试共对m个点进行测试，其中n，m为任何正整数；对于m＜n的情况，测试结果只能定出m个待定系数，不足以确定全部n个待定系数，对于这一情况，我们可以令第m项以后的诸系数皆为0；这样，由m个标定测试可以定出m个系数，第m项以后的系数皆为0，这样被测物含量-电压关系曲线的所有系数就全部被确定，它就可以正确地工作了。

4.根据权利要求3所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，对于测试次数m大于n的情况，必须放弃一些测试结果，取m等于或小于n才可以计算。

5.根据权利要求1所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，标定测试定出的被测物含量-电压关系曲线中的所有待定系数的数值，可以通过下载、光盘、U盘、键盘、或蓝牙等无线方法把这些数值输入计算机，再由计算机输入血液检测仪。使之存于被测物含量-电压关系曲线中相应的系数位置，使此曲线可以正确地工作。

6.根据权利要求1-4之一所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，所述n个确定系数中的每一个均增加一个温度校正系数，以适配被测物含量-电压关系曲线的数学表达式随温度变化而带来的形状变化。

7.根据权利要求6所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，将所述温度校正系数设定为常数。

8.一种血液检测仪，包括微处理器，其特征在于，所述微处理器中存储有被测物含量-电压关系曲线。

9.根据权利要求8所述的血液检测仪，其特征在于，所述血液检测仪指以下一种或多种的组合：被测物为血糖的血糖检测仪，被测物为血酮的血酮检测仪，被测物为血脂的血脂检测仪，被测物为胆固醇的胆固醇检测仪，被测物为血液中某些激素的血液激素检测仪，以及被测物为血液中某些免疫活性物质的血液免疫测试仪等等。

10.根据权利要求8所述的血液检测仪，其特征在于，所述血液检测仪包括血液检测插件的电路结构。

11.通过建立被测物含量-电压关系曲线提高体液检测准确度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过公式(1)确定体液测试点的相对电压；通过公式(2)确定体液中被测物含量与相对电压的函数关系；

V＝u-u₀                                            (1)

g＝a₀+a₁v+a₂v²+a₃v³+a₄v⁴+....+a_ivⁱ+....a_n-1v^n-1    (2)

u为测出电压，u₀为参照电压，V为体液测试点的相对电压，即相对电压，为测出电压与参照电压之差；

g为体液中被测物含量，a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，为待定系数，n为任一正整数；

根据n个标准测试液，按照实验标定出n个对应数组：(g₀，v₀)；(g₁，v₁)；(g₂，v₂)；....；(g_n-1，v_n-1)；

通过实验标定出的n个对应数组，逐一代入公式(2)，共得到了变量为a₀，a₁，a₂，...a_n-1的n个一阶联立代数方程组；

通过求解n个一阶联立代数方程组，使a₀，a₁，a₂，...，a_n-1，成为n个确定系数；

将n个确定系数代入公式(2)，即得被测物含量-电压关系曲线的数学表达式；

将被测物含量-电压关系曲线的数学表达式存入体液检测仪的智能模块中，从而提高体液检测准确度。

12.根据权利要求11之一所述的通过建立被测物含量-电压关系曲线提高血液检测准确度的方法，其特征在于，所述体液为尿液。

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