近紅外無創(chuàng)血糖測量——基于耳垂部位檢測的可行性研究.pdf

1、應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)進(jìn)行人體血糖濃度無創(chuàng)檢測有著很高的應(yīng)用價值。對于人體,選擇合適的測量部位會使近紅外測量的精度明顯提高。由于耳垂部位有血流豐富、便于探頭固定等優(yōu)點,易用性較強(qiáng),本文針對耳垂作為測量部位進(jìn)行近紅外無創(chuàng)血糖檢測的可行性開展了相關(guān)研究。
　　論文在闡述近紅外血糖檢測中常用的指尖、手掌、前臂,以及本文擬研究的耳垂的生理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,從各部位皮膚的分層厚度角度以及各部分之間血糖濃度相關(guān)性進(jìn)行了分析;其次,開展了人體口服葡萄

2、糖耐受實驗,實驗結(jié)果表明:耳垂毛細(xì)血管中的血糖濃度變化與前臂靜脈全血及指尖毛細(xì)血管中的葡萄糖濃度變化趨勢基本相同,相關(guān)系數(shù)均在0.8之上;由此可以認(rèn)為,從生理學(xué)角度,耳垂作為血糖檢測的測量部位是可行的。
　　采用蒙特卡洛模擬方法,分別開展了基于耳垂五層皮膚模型在大濃度下和人體血糖濃度下的仿真,結(jié)果表明:此模型下,位置浮動基準(zhǔn)點存在,且在大濃度下受個體差異比在人體血糖濃度下影響較大,該結(jié)果可用于指導(dǎo)無創(chuàng)血糖檢測探頭設(shè)計中源光纖與探測

3、光纖之間的距離;同時,針對耳垂的結(jié)構(gòu)特性,基于仿真結(jié)果分析了其透射光的分布規(guī)律及受個體差異的影響,并在徑向上和耳垂的漫反射光進(jìn)行了比較,表明耳垂透射光有較大的應(yīng)用潛力。
　　最后,基于耳垂五層模型的仿真數(shù)據(jù),以及利用雙光纖空間分辨漫反射測量系統(tǒng)進(jìn)行的仿體實驗數(shù)據(jù),分別用基準(zhǔn)位置1.9 mm的原始光譜數(shù)據(jù)、在扣背景處理后和基于浮動基準(zhǔn)方法的光譜修正后建立糖濃度預(yù)測的多變量模型,得到的預(yù)測精度呈現(xiàn)遞增趨勢;針對1.9 mm徑向位置處的