近紅外光譜無創(chuàng)血糖檢測中的偶然相關(guān)及波長選擇的研究.pdf

1、糖尿病是危害人類健康的世界性難題，患病率呈上升趨勢，無創(chuàng)血糖檢測可以降低患者日常監(jiān)測血糖濃度的不便和痛苦。無創(chuàng)性血糖檢測研究中使用較多的是近紅外光譜分析技術(shù)，但其光譜組成復(fù)雜，血糖信號微弱，波長之間多重相關(guān)，檢測精度需要提高?；诖耍菊n題對近紅外光譜血糖檢測中的偶然相關(guān)及波長選擇的問題進(jìn)行了研究。
　　 運(yùn)用近紅外光譜分析技術(shù)進(jìn)行血糖檢測時，需要借助化學(xué)計量學(xué)方法建立模型來實(shí)現(xiàn)對未知樣品的定量分析。在模型建立和驗(yàn)證的過程中通常

2、會引入一定程度的偶然相關(guān)，從而影響模型的穩(wěn)健性。本文從算法原理上分析建模方法產(chǎn)生偶然相關(guān)的可能性，并采用隨機(jī)數(shù)模擬光譜數(shù)據(jù)及參考濃度的研究方式進(jìn)行驗(yàn)證。從建模波長數(shù)的選擇和交互驗(yàn)證方法兩方面考察了不同建模方法在建模的過程中存在偶然相關(guān)的概率水平，并給出了最佳的建模波長數(shù)以及最優(yōu)的交互驗(yàn)證方法，以降低引入的偶然相關(guān)。
　　 在血糖檢測中，人體溫度等生理因素的改變，同樣會引起近紅外光譜信息的改變。本文通過離體實(shí)驗(yàn)，研究溫度對葡萄糖濃

3、度檢測的影響關(guān)系并指導(dǎo)如何在實(shí)際血糖檢測中降低溫度引入的偶然相關(guān)。
　　 近紅外區(qū)域中光譜重疊現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致在某些波長處的光譜信息的測量選擇性和靈敏度較差，直接影響了模型的預(yù)測精度。本文采用遺傳算法優(yōu)選人體血糖光譜的波長點(diǎn)，驗(yàn)證其適用性。遺傳算法選擇的波長多集中在血糖的吸收峰附近，與物理期望一致。傳統(tǒng)遺傳算法使PLS模型的RMSEP的值降低了11％，動態(tài)遺傳算法則降低16％。
　　 本文通過對偶然相關(guān)及波長選擇的研究，提