一種太赫茲連續(xù)血糖測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種血糖測量系統(tǒng)，尤其涉及一種無創(chuàng)的太赫茲連續(xù)血糖測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的檢測血糖的方法是從體內(nèi)穿刺抽取血液通過生化分析進行，這種有創(chuàng)的血 糖檢測技術(shù)可用于醫(yī)院臨床診斷和家庭健康保健，但由于需要抽血，該技術(shù)存在測量頻率 受限、容易造成不適、甚至感染的風(fēng)險，給糖尿病患者帶來不便，因此，開展新型的無創(chuàng)血糖 檢測技術(shù)的研宄很具有十分重要的意義。目前無創(chuàng)血糖檢測方法主要有旋光法、光聲法、拉 曼光譜法、光散射系數(shù)法、紅外光譜法等。
[0003] 旋光法利用葡萄糖具有穩(wěn)定的偏光特性，通過測量透射光(或反射光）的偏轉(zhuǎn)角來 預(yù)測人體血糖濃度，該方法的缺點是偏轉(zhuǎn)角較小，測量難度大，同時因為是對人眼測量，患 者不易接收。光聲光譜測量方法利用近紅外激光脈沖與組織相互作用產(chǎn)生的光聲信號，通 過光聲信號的幅度與吸收系數(shù)之間的關(guān)系來檢測組織內(nèi)部某種成分的含量，該方法對組織 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化較為敏感，因而對檢測器的要求較高。激光拉曼光譜法是根據(jù)當(dāng)激光作用 于葡萄糖時會發(fā)生拉曼散射的原理，利用拉曼光譜分析來得到葡萄糖的濃度，由于生物組 織的吸收和散射效應(yīng)，這種信號檢測受其他生物大分子干擾嚴重，對體內(nèi)研宄尚處于起步 階段。光散射系數(shù)法是一種新型的光學(xué)無創(chuàng)檢測技術(shù)，其是檢測空間分辨的擴散反射光，并 計算人體組織簡化散射系數(shù)，通過追蹤簡化散射系數(shù)的變化來得到體內(nèi)成分含量的變化情 況。紅外光譜法也是通過紅外光譜分析技術(shù)處理后計算待測成分的濃度的原理，目前尚存 在測量條件選取、測量部位選擇、重疊光譜中提取微弱化學(xué)信息的方法等關(guān)鍵性問題需要 解決。現(xiàn)有技術(shù)無創(chuàng)血糖測量方法因其它因素導(dǎo)致對于測量影響極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：構(gòu)建一種太赫茲連續(xù)血糖測量系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)外 部因素對測量影響的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：構(gòu)建一種太赫茲連續(xù)血糖測量系統(tǒng)，包括太赫茲波循環(huán)發(fā) 生單元、太赫茲波探測單元、信號處理單元、輸出單元，所述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元對待測 區(qū)域發(fā)生連續(xù)太赫茲波信號，所述太赫茲波探測單元探測連續(xù)的太赫茲波信號，所述太赫 茲波循環(huán)發(fā)生單元發(fā)生頻率為IGHz至100GHz，所述信號處理單元接收所述太赫茲波探測 單元探測的太赫茲波信號，所述信號處理單元對接收的太赫茲波信號進行信號轉(zhuǎn)換處理， 所述輸出單元根據(jù)所述信號處理單元的處理輸出血糖測量值。
[0006] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元包括脈沖激光發(fā)生模 塊、光電導(dǎo)器件、太赫茲波發(fā)射器。
[0007] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述信號處理單元根據(jù)所述太赫茲波探測單元接收 的太赫茲波回波信號獲取太赫茲波信號的振幅和相位偏移。
[0008] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述信號處理單元根據(jù)獲取的太赫茲波信號振幅和 相位偏移與血糖的對應(yīng)關(guān)系確定待測區(qū)域的血糖值。
[0009] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述信號處理單元根據(jù)預(yù)設(shè)的太赫茲波信號與血糖 對應(yīng)關(guān)系確定待測區(qū)域的血糖值。
[0010] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述太赫茲波發(fā)射器及所述太赫茲波探測單元均為 多個，所述太赫茲波發(fā)射器及所述太赫茲波探測單元依次間隔設(shè)置。
[0011] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述太赫茲波發(fā)射器相互發(fā)生不同頻率的太赫茲波 信號，所述太赫茲波探測單元間隔采集待測區(qū)域不同頻率的太赫茲波回波信號。
[0012] 本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：所述信號處理單元采用混合專家算法和Madaline 線性神經(jīng)網(wǎng)整合的方法來處理太赫茲波回波信號。
[0013] 本發(fā)明的技術(shù)效果是：構(gòu)建一種太赫茲連續(xù)血糖測量系統(tǒng)，包括太赫茲波循環(huán)發(fā) 生單元、太赫茲波探測單元、信號處理單元、輸出單元，所述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元對待測 區(qū)域發(fā)生太赫茲波信號，所述太赫茲波探測單元探測經(jīng)待測區(qū)域血液的太赫茲波信號，所 述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元發(fā)生頻率為IGHz至100GHz，所述信號處理單元接收所述太赫茲 波探測單元探測的太赫茲波信號，所述信號處理單元對接收的太赫茲波信號進行信號轉(zhuǎn)換 處理，所述輸出單元根據(jù)所述信號處理單元的處理輸出血糖測量值。本發(fā)明的基于太赫茲 波的血糖測量系統(tǒng)，收集太赫茲波波譜信息，根據(jù)波譜數(shù)據(jù)得到相應(yīng)的血糖值。能更回精確 地得到血糖測量值，設(shè)備測量的精度和穩(wěn)定性得到了改善。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為本發(fā)明的同軸探頭電路圖。
[0016] 圖3為本發(fā)明MOE和MADALINE整合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明技術(shù)方案進一步說明。
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明的【具體實施方式】是：構(gòu)建一種太赫茲連續(xù)血糖測量系統(tǒng)，包括 太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元1、太赫茲波探測單元2、信號處理單元3、輸出單元4,所述太赫茲 波循環(huán)發(fā)生單元1對待測區(qū)域發(fā)生太赫茲波信號，所述太赫茲波探測單元2探測經(jīng)待測區(qū) 域血液的太赫茲波信號，所述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元1發(fā)生頻率為IGHz至100GHz，所述信 號處理單元3接收所述太赫茲波探測單元2探測的太赫茲波信號，所述信號處理單元3對 接收的太赫茲波信號進行信號轉(zhuǎn)換處理，所述輸出單元4根據(jù)所述信號處理單元的處理輸 出血糖測量值。太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元1中包括循環(huán)電路，所述循環(huán)電路也整裝在內(nèi)置的 電路板上，在微控制器內(nèi)寫入循環(huán)調(diào)用程序，測量過程一經(jīng)觸發(fā)后，將進行連續(xù)監(jiān)測。該循 環(huán)電路可以控制太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元1每十秒發(fā)射一次太赫茲光，同時信號被接收和計 算，將每次測定的結(jié)果按照測量時間順序進行分別儲存，每次測量的數(shù)據(jù)得以單獨儲存。并 且命令同時控制輸出單元4,將每次測量的血糖數(shù)據(jù)實時顯示在外殼上的LED顯示屏上。連 續(xù)測量直至得到結(jié)束命令，即觸發(fā)結(jié)束測量按鈕。
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明的具體實施過程是：所述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元1發(fā)生頻率為 IGHz至100GHz，所述太赫茲波循環(huán)發(fā)生單元1發(fā)生的太赫茲波傳過人體部分血管區(qū)域。所 述太赫茲波探測單元2采集人體組織的血糖吸收信息，產(chǎn)生電信號，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，完成所 述太赫茲波的采樣。各通道光電傳感器產(chǎn)生的電信號送到所述信號處理單元3,在所述信 號處理單元3中，送往多通道前置放大器進行放大、濾波、積分處理，使信號達到檢測識別 的幅度和信噪比，再由A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送 到微處理器進行陣列信號的處理，最后輸出血糖值?；诟鞣N物質(zhì)有各自特殊的波譜吸收 /反射特性，利用血糖的波譜吸收/反射特性，就可以把它的波譜信息與血液中其他物質(zhì)信 息區(qū)分開來，同時，血糖溶液在太赫茲波的特定頻段，具有一定的吸收窗口和反射窗口，表 明在這些波段范圍內(nèi)，通過對太赫茲波經(jīng)過血糖后的反射波譜/吸收波譜的測量，可以通 過統(tǒng)計方法獲取一定頻率下，其回波信號與血糖的對應(yīng)關(guān)系，通過對應(yīng)關(guān)系獲取血糖值。也 可以根據(jù)其吸收系數(shù)/反射系數(shù)對介電特性比較敏感，因此，最終可經(jīng)過算法執(zhí)行得出其 對應(yīng)的血糖濃度值。本專利技術(shù)方案為了克服太赫茲波無創(chuàng)血糖檢測中存在的難題，使微 弱的波譜信號變