濃度值屬于區(qū)間[3，4]記為第一類，屬于區(qū)間[4，5]記為第二類，屬于區(qū)間[5，6]記為第三類，以此類推作為輸出，直到將訓(xùn)練過程中出現(xiàn)的所有血糖值的區(qū)間[3，25]包含在內(nèi)，然后使用例如MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行訓(xùn)練，將其中識(shí)別率最高的網(wǎng)絡(luò)用于建模。
[0049]采集PPG信號(hào)，本示例中，選擇耳垂或者指尖作為提取PPG信號(hào)的部位，將耳垂或者指尖放置信號(hào)采集器I的檢測(cè)位。指尖和耳垂的血液比較豐富，隨著心臟的周期性循環(huán)，光電傳感器能探測(cè)到的光電信號(hào)周期性的變化，為了得到穩(wěn)定的光電容積脈搏波，需要將外界的影響因素降到最低或者變?yōu)榭煽?，例如環(huán)境溫度和濕度，綜上而言，耳垂或者指尖是最為合適的提取PPG信號(hào)的部位。經(jīng)過近紅外光譜透射人體皮膚組織或者經(jīng)過人體皮膚組織反射得到光電容積脈搏波。在優(yōu)選的實(shí)施例中，信號(hào)采集通過一次測(cè)量獲取多組數(shù)據(jù)的方式來提高數(shù)據(jù)量，每次測(cè)量需2min，將所采集數(shù)據(jù)分成多組，每組PPG數(shù)據(jù)分別送到預(yù)測(cè)-分類預(yù)測(cè)模型進(jìn)行檢測(cè)，可用于預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)誤差分析和精度提高。
[0050]雙重網(wǎng)絡(luò)回歸分析:提取PPG采集信號(hào)的特征值，并分別送入預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)netl和分類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)net2進(jìn)行第一檢測(cè)和第二檢測(cè)。利用預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)netl進(jìn)行第一檢測(cè)得到初始檢測(cè)值(血糖值Rl)，利用分類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)net2進(jìn)行第二檢測(cè)得到檢測(cè)區(qū)間(血糖區(qū)間R2)。利用Rl判斷血糖值所屬區(qū)間，如果Rl所在區(qū)間屬于R2，那么則認(rèn)為Rl是正確的，保留預(yù)測(cè)結(jié)果Rl ;反之，則認(rèn)為預(yù)測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤，丟棄預(yù)測(cè)結(jié)果R1，進(jìn)行下一次預(yù)測(cè)。
[0051]為了進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在無創(chuàng)血糖檢測(cè)中每一次會(huì)采集到足夠的光電容積脈搏波，將得到多個(gè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果，對(duì)同一次血糖預(yù)測(cè)結(jié)果去掉最大值和最小值，然后求平均值，作為最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。圖8示意出了本實(shí)施例血糖預(yù)測(cè)結(jié)果分析，圖8表明，采用本實(shí)施例公開的檢測(cè)方法檢測(cè)得到的血糖濃度值誤差較小。
[0052]本實(shí)施例公開的無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法及系統(tǒng)，由于采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間，并判斷第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，當(dāng)初始檢測(cè)值在所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)時(shí)，則該初始檢測(cè)值為血糖濃度值，通過對(duì)初始檢測(cè)值所屬區(qū)間進(jìn)行判斷，能夠有效地減小其它成分對(duì)血糖濃度造成的干擾，提高了血糖濃度檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確度。
[0053]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述實(shí)施方式中各種方法的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)硬件完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括:只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等。
[0054]以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 獲取脈搏波信號(hào)，所述脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息； 采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值； 采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間； 判斷檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，如果所述初始檢測(cè)值在所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測(cè)值則為所述脈搏波信號(hào)中承載的血糖濃度值。2.如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其特征在于，在獲取脈搏波信號(hào)之后，還包括:提取所獲取的脈搏波信號(hào)的特征值； 在采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值中，檢測(cè)提取的特征值得到血糖濃度的初始檢測(cè)值； 在采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間中，檢測(cè)提取的特征值得到血糖濃度的檢測(cè)區(qū)間。3.如權(quán)利要求2所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其特征在于，所述提取的特征值包括: 脈搏波信號(hào)的主峰幅值(hP)、主谷幅值(hA)、次峰幅值(hT)、次谷幅值(hv)、主峰次谷時(shí)間間隔(tl)、主峰次峰時(shí)間間隔(t2)、主峰主谷時(shí)間間隔(t3)和相鄰主峰時(shí)間間隔(t4);或者，脈搏波信號(hào)單位周期內(nèi)的幅值積分； 或者，主波波峰與主波上升時(shí)間比值和次波主波相對(duì)高度。4.如權(quán)利要求3所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)提取的特征值包括:脈搏波信號(hào)的主峰幅值(hP)、主谷幅值(hA)、次峰幅值(hT)、次谷幅值(hv)、主峰次谷時(shí)間間隔(tl)、主峰次峰時(shí)間間隔(t2)、主峰主谷時(shí)間間隔(t3)和相鄰主峰時(shí)間間隔(t4)時(shí)，提取所獲取的脈搏波信號(hào)的特征值包括: 對(duì)獲取的脈搏波信號(hào)進(jìn)行小波變換得到小波變換序列； 查找小波變換序列中的模極大值； 根據(jù)模極大值提取特征值。5.如權(quán)利要求4所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)小波變換得到的模極大值序列來確定特征值位置，進(jìn)而提取特征值，包括: 在小波變換序列中，連接負(fù)的模極大值和其后相鄰的正的模極大值，得到與橫坐標(biāo)軸的第一交點(diǎn)；在第一交點(diǎn)附近查找信號(hào)幅值最大的點(diǎn)，該點(diǎn)的幅值即為主峰幅值(hP); 在小波變換序列中，連接負(fù)的模極大值和其前相鄰的正的模極大值，得到與橫坐標(biāo)軸的第二交點(diǎn)；在第二交點(diǎn)附近查找信號(hào)幅值最小的點(diǎn)，該點(diǎn)的幅值即為主谷幅值(hA); 在小波變換序列中，連接次負(fù)模極大值和其后相鄰的正的模極大值，得到與橫坐標(biāo)軸的第三交點(diǎn)；在第三交點(diǎn)附近查找信號(hào)幅值最大的點(diǎn)，該點(diǎn)的幅值即為次峰幅值(hT)； 在小波變換序列中，連接次負(fù)模極大值和其前正的模次極大值，得到與橫坐標(biāo)軸的第四交點(diǎn)；在第四交點(diǎn)附近查找信號(hào)幅值最大的點(diǎn)，該點(diǎn)的幅值即為次谷幅值(hv)。6.如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，其特征在于，所述脈搏波信號(hào)為光電容積脈搏波信號(hào)、生物阻抗信號(hào)或壓力傳感信號(hào)。7.一種無創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 信號(hào)獲取模塊，用于獲取脈搏波信號(hào)，所述脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息; 初始檢測(cè)模塊，用于采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值； 區(qū)間檢測(cè)模塊，用于采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間； 判斷模塊，用于判斷檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，如果所述初始檢測(cè)值在所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測(cè)值則為所述脈搏波信號(hào)中承載的血糖濃度值。8.如權(quán)利要求7所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括: 特征值提取模塊，用于提取所獲取的脈搏波信號(hào)的特征值； 所述初始檢測(cè)模塊用于檢測(cè)提取的特征值得到血糖濃度的初始檢測(cè)值；所述區(qū)間檢測(cè)模塊用于檢測(cè)提取的特征值得到血糖濃度的檢測(cè)區(qū)間。9.一種無創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 信號(hào)采集器，用于采集并輸出脈搏波信號(hào)； 與所述信號(hào)采集器連接的如權(quán)利要求7或8所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置。10.如權(quán)利要求9所述的無創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集器包括:檢測(cè)位和位于檢測(cè)位兩端的光源和光敏元件，其中， 檢測(cè)位用于提供血糖濃度檢測(cè)的場(chǎng)所； 光源用于向檢測(cè)位發(fā)送至少包括近紅外光的光信號(hào)； 光敏元件用于接收經(jīng)過檢測(cè)位后的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出；所述光敏元件接收的光信號(hào)波段為近紅外光波段。
【專利摘要】一種無創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，獲取脈搏波信號(hào)，脈搏波信號(hào)承載著待測(cè)樣本血糖濃度信息；采用第一檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度的初始檢測(cè)值；采用第二檢測(cè)檢測(cè)獲取的脈搏波信號(hào)得到血糖濃度所屬的檢測(cè)區(qū)間；判斷檢測(cè)值是否屬于檢測(cè)區(qū)間，如果初始檢測(cè)值在檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，則該初始檢測(cè)值則為脈搏波信號(hào)中承載的血糖濃度值。通過對(duì)初始檢測(cè)值所屬區(qū)間進(jìn)行判斷，能夠有效地減小其它成分對(duì)血糖濃度造成的干擾，提高了血糖濃度檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確度。還公開了一種無創(chuàng)血糖檢測(cè)裝置及系統(tǒng)。
【IPC分類】A61B5/02, A61B5/1455
【公開號(hào)】CN105193423
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510623388
【發(fā)明人】王新安, 雍珊珊, 郭到鑫, 商亞洲, 彭然
【申請(qǐng)人】北京大學(xué)深圳研究生院
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日