近紅外無創(chuàng)血糖檢測——基于蒙特卡羅模擬的浮動基準點測量誤差的分析研究.pdf

1、隨著糖尿病患者的日益增多，人們對近紅外無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)的需求越來越急迫。該技術(shù)面臨的主要難題是，測量條件的穩(wěn)定性難以保證，加之測量系統(tǒng)及被測對象自身的背景變化大，導(dǎo)致難以提取出葡萄糖濃度變化的信息。針對上述難題，本課題組經(jīng)過多年研究，提出了浮動基準測量法以消除干擾因素的影響。本文基于Monte Carlo(MC)模擬，研究了課題組設(shè)計研發(fā)的多路光纖測量系統(tǒng)在測量過程中存在的測量誤差，以期能夠進一步完善浮動基準測量方法，并盡快將之應(yīng)用于在

2、體血糖測量。
　　首先，對測量系統(tǒng)的最佳測量條件進行了研究，主要研究了最佳測量時長和適于實驗測量的最佳濃度等。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，為使光源穩(wěn)定性帶來的粗大誤差降到最低，系統(tǒng)在進行測量前需要預(yù)熱4小時。考慮到離體實驗中受儀器測量精度的限制，同時也為了保證模擬與溶液實驗結(jié)果的一致性，在實際的離體測量實驗中應(yīng)選用濃度為1000～2500mg/dL的葡萄糖溶液進行測量。
　　其次，基于MC模擬，針對定位偏差產(chǎn)生的測量誤差進行了定量分析

3、，并提出了細化計算法(TCM)。該方法的優(yōu)勢:其一，能夠保證誤差源的單一性;其二，能夠利用一次模擬數(shù)據(jù)進行多組誤差分析，提高了效率。基于TCM的研究結(jié)果表明，7μm的定位誤差將會對浮動基準點位置的測定帶來10.63％的相對誤差。因此，為使得定位偏差引起的測量相對誤差控制在10％以內(nèi)，定位偏差須小于7μm。
　　再次，基于MC模擬對浮動基準點測量過程中的光源漂移誤差進行了定量分析。利用改變MC模擬中入射光子數(shù)來表示光源強度發(fā)生變化。