近红外无创血糖测量的研究.PDFVIP

现代仪器 二 ○○四年·第四期 近红外无创血糖测量的研究 陈民森 　陈文亮 　杜振辉 　徐可欣 　蒋诚志 (天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 　天津 　300072) 摘 　要 　本文分析了光在手掌组织中的传播特性 , 以及经皮近红外无创血糖浓度测量原 ( ) 理。基于 AOTF 声光可调谐滤波器 分光系统 , 构建了近红外经皮无创血糖检测系统 , ( ) 并利用该系统对 3 名健康青年志愿者进行 OGTT 口服葡萄糖耐量试验 实验 , 得到较 好的测量结果。三次实验中 PLS ( 偏最小二乘) 校正集模型的 RMSEP ( 预测均方根误 ) 差 分别为 069mmol/ L 、049mmol. / L 、054mmol/ L 。 关键词 　近红外 　经皮的 　无创血糖检测 　　糖尿病及其并发症已成为严重威胁人类健康的 世界性公共卫生问题。目前还没有根治糖尿病的有 效手段 , 主要是采取控制血糖浓度以预防或减轻并 发症的发生 , 特别是通过频繁地监测血糖浓度并及 时调整口服降糖药物和胰岛素的用量。在各种血糖 浓度测量方法中 , 近红外光谱无创血糖检测技术具 有检测快速、无创伤、不易感染、无污染等优点 , 是血糖测量技术的发展趋势 , 也是能够真正实现糖 1 尿病人实时自测血糖的最佳方案 。利用近红外光 图 1 　近红外光在手掌组织中的传输示意图 谱分析技术进行人体血糖浓度的无创测量 , 已成为 表皮层的厚度约为 03mm 左右 , 具体厚度随不同人 当前国内外研究的热点课题。 的年龄、性别等有所差别。由于手掌组织的皮肤层 血液中的糖类主要是葡萄糖 , 简称血糖。其分 较厚 , 而测量所用近红外光源能量相对较弱 , 因此, ( ) 子式为 C H O , 包含有多个羟基 O —H 和甲基 6 12 6 光子进入皮下脂肪组织和肌肉层的概率很低。近红 (C —H) , 均是能够在近红外光谱区产生吸收的主 ( ) 外光在手掌组织内的传输特性 见图 1 。I 光射入 要含氢官能团 , 从而为利用近红外光谱测定葡萄糖 0 手掌组织 , 忽略光在皮下组织层中的传递 , 则经手 提供了理论基础。皮肤和大多数组织一样 , 以葡萄