CN2778199Y - 便携式无创血糖监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式无创血糖监测仪，由近红外光源单元、光通路单元、光电转换单元、电通路单元、数据处理单元组成，其特征在于：所述近红外光源单元中的入射光源装置采用能产生连续近红外光束的卤钨灯，所述光通路单元中的近红外光的入射和收集采用光纤探头，所述光电转换单元中的光电探测器采用温度冷却的InGaAs阵列。所述光纤探头采用同心圆环结构布局，探头的内环是一个光纤组成的入射光纤，外环是多个距离绕内环中心均匀分布的光纤束组成接受光纤。由于采用了模块化设计方案，仪器的集成度高，体积小、重量轻、能耗低、操作简单，适合家庭使用。仪器的反应速度快，准确性高，灵敏度高，仪器稳定性好。

Description

便携式无创血糖监测仪

技术领域

本发明涉及一种便携式无创血糖监测仪，属于一种适合在家庭直接测量人体内血糖含量的便携式无创血糖监测仪。

背景技术：

为了提高糖尿病患者的生存质量，人们盼望有更方便的、特别是适合家庭使用便携式无创伤血糖测量仪器的问世。目前，一些国家的研究机构已有一些无创伤血糖监测仪器。美国专利5028787中介绍了利用连续光谱无创伤检测血糖浓度的方法和仪器，采用近红外光谱分析的方法来检测血糖浓度，既可以采用透射方式也可以采用漫反射方式取样；中国专利99105693.0中介绍一种无创伤自测血糖仪，是由红外发光管构成的红外光源、光通路部分、光电探测转换器，光通路部分及显示部分构成，其采用的是透射取样方式取样。现有的这些专利存在仪器笨重、成本高、测量精度低、功能少及测量不方便等缺点。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种便携式无创血糖监测仪，重在发明一种便携式、小型化的无创血糖监测仪，方便于家庭使用，实现糖尿病患者的自我监测。

技术方案

本发明的技术特征在于：它由近红外光源单元1、光通路单元2、光电转换单元3、电通路单元4、数据处理单元5组成，其特征在于：所述近红外光源单元1中的入射光源装置采用能产生连续近红外光束的卤钨灯8，所述光通路单元2中的近红外光的入射和收集采用光纤探头9，所述光电转换单元3中的光电探测器12采用温度冷却的InGaAs阵列。

所述光纤探头9是采用同心圆环结构布局，探头的内环是一个光纤组成的入射光纤21，外环是若干个光纤束组成接受光纤22，并等距离绕内环中心均匀分布。

所述数据处理单元5中的微处理器20***设计了启动/复位开关17，显示及预警器15，存储器16，统计分析开关18和通讯和打印接口19。

有益效果

本发明的有益效果是：由于采用了上述模块化设计方案，使得仪器的集成度高，体积小、重量轻、能耗低、操作简单，适合家庭使用；仪器功能齐全，具有显示预警功能、统计分析功能、存储和打印功能；仪器的反应速度快，准确性高，灵敏度高，仪器稳定性好。

附图说明

图1：本发明***模块组成图

图2：本发明***框图

图3：本发明光纤探头结构图

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步描述：

该便携式无创血糖监测仪由近红外光源单元、光通路单元、光电转换单元、电通路单元、数据处理单元五部分组成。近红外光源单元产生所需的近红外光束，经过光通路单元完成近红外光的收集和传递，收集的带有血糖信息的近红外光经过光电转换单元完成光信号到电信号的转换，然后经过电通路单元完成信号滤波、积分、放大及模/数转换；最后经过数据处理单元对获得的数字信号实施数学运算，从而测定血糖含量。

近红外光源单元是由电源、电源开关、卤钨灯组成。电源既可以用12V的充电电池，也可以使用220V的市电，通过电源开关给微处理器和卤钨灯供电。卤钨灯上有恒温装置用来控制卤钨灯的放光温度，使其具有稳定的发光强度，以减少光源波动对检测***信噪比的影响，并通过一个反射镜汇聚近红外光到光纤耦合器。

光通路单元是由光纤、光纤探头、光栅组成。从卤钨灯发出的近红外光束经过光纤耦合器进入光纤探头，利用光纤传输效率高、损耗低等优点导光，光纤探头采用同心圆环结构布局设计，探头的内环是一个光纤组成入射光纤，外环是多个绕内环中心一定距离均匀分布的光纤束组成接受光纤。这种布局方案有效的集中了入射光强，使光通过入射光纤垂直射入人体皮肤组织；同时绕内环中心一定距离均匀分布的接受光纤又排除了大部分未经过深层组织漫散射而只由表皮反射回来的杂散光的收集。一个安装在固定光具座中的光栅将收集到的漫散射光从复色光分成单色光。

光电转换单元由一个InGaAs阵列的探测器组成。InGaAs探测器带有温度冷却装置，这有利于降低和抑制噪声，提高检测***信噪比；InGaAs探测器将光信号转换成电信号。

电通路单元由前置放大器和A/D转换器组成。从InGaAs探测器转换的电信号，经过前置放大器的滤波、放大、积分处理，使信号达到检测识别的幅度，再由A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转变。

数据处理单元是仪器中最主要的单元，它由微处理器、存储器、统计分析开关、启动/复位开关、显示及预警器及通讯和打印接口组成。启动/复位开关用来控制微处理器动作，将数字信号与存贮器中的标定模型相比较，推断和计算血糖含量，将结果存储在存储器内，并将结果送到显示及预警器显示输出。显示与预警器还有预警功能，当血糖含量在人体正常血糖含量范围内，显示“正常”；当其不在正常范围内时，发出“预警”。统计分析开关具有智能化统计功能，用于统计近期测定的血糖含量的最大值、最小值和平均值，并且绘制血糖含量变化曲线，显示在显示及预警器上，患者可以清楚了解自身血糖含量的变化趋势，可以指导患者服药。

当本监测仪工作时：电源6通过开关7控制卤钨灯8和微处理器20，卤钨灯8发出的近红外光束通过光纤耦合器进入光纤，经光纤导光至光纤探头9，近红外光束通过光纤探头9的入射光纤21垂直射入测量部位10，然后与入射光纤21相距0.07cm处于同一圆环上均匀分布的16个接收光纤22收集，经光栅11把复色光分成单色光，测量血糖相关吸收峰的吸收强度，光信号通过光电探测器12转换成电信号，然后经前置放大器13进行滤波、放大、积分处理，再由A/D转换器14实现模拟信号到数字信号转换，转换后的数字信号送到微处理器20，通过与标定模型比较，计算出人体的血糖含量，将结果保存在存储器16，同时显示在显示及预警器15并预警，最后可以通过通讯和打印接口19用来打印监测结果及存储监测数据；可以通过启动/复位开关17连续完成多次监测。

Claims (3)

1.一种便携式无创血糖监测仪，它由近红外光源单元(1)、光通路单元(2)、光电转换单元(3)、电通路单元(4)、数据处理单元(5)组成，其特征在于：所述近红外光源单元(1)中的入射光源装置采用能产生连续近红外光束的卤钨灯(8)，所述光通路单元(2)中的近红外光的入射和收集采用光纤探头(9)，所述光电转换单元(3)中的光电探测器(12)采用温度冷却的InGaAs阵列。

2.根据权利要求1所述的便携式无创血糖监测仪，其特征在于：所述光纤探头(9)是采用同心圆环结构布局，探头的内环是一个光纤组成的入射光纤(21)，外环是若干个光纤束组成接受光纤(22)，并等距离绕内环中心均匀分布。

3.根据权利要求1所述的便携式无创血糖监测仪，其特征在于：所述数据处理单元(5)中的微处理器(20)***设计了启动/复位开关(17)，显示及预警器(15)，存储器(16)，统计分析开关(18)和通讯和打印接口(19)。

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