首页 →文档下载

以下为《******_基于近红外三波长的血糖检测系统研制》的无排版文字预览，完整内容请下载

光 电 子 ·激 光 第 18 卷 第 9 期 　2007 年 9 月 　　　　　 J our nal of Optoelect ronics ·L aser 　　　　　　　Vol. 18 No. 9 　Sep . 2007 基于近红外三波长的血糖检测系统研制3 3 肖 　君 , 王 　龙 , 骆清铭 , 龚 　辉 3 3 (华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室 ,XX光电国家实验室 (筹) 生物医学光子学研究部 ,湖北 武 汉 430074) 摘要 :研制了一套基于近红外三波长的血溏浓度检测系统 ,其主要由光源、斩波器、探头及锁定放大器组成 ,3 个 波长分别为 1200、1350 和 1610 nm ,探头采用圆2环式设计 ,并将源探间距设为理论分析的最佳距离 3～5 mm。 对不同浓度葡萄糖水溶液测量表明 :吸收差值比 D 与葡萄糖浓度具有很好的线性相关性 ,其相关系数为 0. 972。 采用偏最小二乘回归建立预测模型 ,其预测均方根误为 17. 08 mg/ dL ,相关系数可达 0. 997。 关键词 :近红外三波长 ; 葡萄糖水溶液 ; 偏最小二乘 中图分类号 :R318. 51 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :***6 (2007) ***04 A Blood Glucose Detecting System Based on Three Wavelengths XIAO J un , WAN G Long , LUO Qing2ming , GON G Hui 3 3 ( The Key Laboratory of Biomedical Photonics of Ministry of Education ,Division Biomedical Photonics of Wuhun National Laboratory for Optoelectronics ,Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430074 ,China) Abstract :A system based on three2wavelength in near2infrared range was designed to detect the blood glucose concentration. The system is composed of a light source ,a chopper ,a detector and a lock2in amplifier. 1 200 nm ,1 350 nm ,1 610 nm were chosen in this system. The detector contained ring source and round photodiode. And the distance of source2detector was 3～ 5 mm which is derived by theoretic analysis. The result indicated that the ratio of absorption difference D depended on the glucose level linearly ,and the relative coefficient was 0. 972. When using partial least square( PLS) to predict ,the root mean square error of prediction (RMSEP) was 17. 08 mg/ dL and the relative coefficient was 0. 997. Key words :three2wavelength in near2infrared ; glucose water solution ; partial least square 1 　引 　言 　　糖尿病是一种严重危害人类健康的疾病 ,传统的检测方法 需指尖采血后由比色法测定 ,而频繁的采血容易造成患者疼痛 和易感染的危害[1] 。因此 ,光学无损检测技术的研究已成为糖 尿病检测的一种趋势[2] 。 　　由于近红外区的光较容易穿透人的体表 ,收集到更深层组 织的吸收信息 ,因此当前大多数血糖的无损检测均为近、中红 外漫反射光谱 ,需要建立复杂的算法从重叠光谱中提取样本浓 度相关信息进行分析。Ndumiso 研究组[3] 采用傅立叶近红外 谱检测系统在对血糖分析算法方面进行了大量的研究。陈文 亮研究组[4] 主要采用近红外双光路漫反射光谱系统测量人体 血糖浓度变化。但是谱分析中 ,多波长模型计算复杂 ,谱峰的 重叠使得信噪比较低。为简化模型计算 ,提高信号强度 ,本文 研制一套基于近红外三波长的检测系统 ,实现血糖浓度的无损 检测。 2 　测量方法 2. 1 　系统三波长的确定 　　人体血糖中的主要成分是葡萄糖 ,其分子中含有 O H ,2 CH ,2C = O ,这些含 H 基团 X2H 在近红外范围内都具有倍频 和合频的吸收[5] 。***在 1530～1 850 nm 内 ,如图 1(c) 所示[6] ,其主要的吸收峰在 1 613 nm ,因此 将信号波长选为 1 610 nm。 　　为避免血液中如血色素、白蛋白和胆固醇等在近红外谱区 谱带重叠的干扰 ,另外选择两个参考波长提高测量准确度。首 先 ,血色素在血液中的含量比葡萄糖高 2 个数量级 ,其吸收远 大于葡萄糖的吸收 ;其次 ,组织中水的含量非常高 ,水的强吸收 可能造成入射光无法进入组织深层。因此 ,参考波长的选择必 须尽量减少血色素和水吸收的影响。由图 1(b) 可见 ,血色素的 吸收主要集中在1 200 nm以下 ,因此将一个参考波长选为 1 200 nm ;另一个参考波长的选取不仅要避开水的吸收峰 1 440 3 收稿日期 :***17 　3 　基金项目 :国家自然科学基金资助项目(***) ;教育部科学技术研究重点资助项目(重点 02173) 　3 3 E2mail :huigong @mail. hust . edu. cn ·1136 ·　　　　　　　　　　　　　 　　　　　光 电 子 ·激 光 　2007 年 　第 18 卷 　 nm 和蛋白质的吸收峰 1 670 nm[7] ,并且需要根据算法中用到 的吸收差值比率 ,对水的吸收满足 　　　　Aλ - Aλ = Aλ - Aλ (1) 1 2 2 3 当| M| 的值最小时 ,表面光通量相对于散射系数的灵敏度最 低 ,而对于吸收系数的灵敏度最高。此时背景散射对目标浓度 吸收光谱的测量影响最小 ,得到最佳源探间距ρop 。对应不同 μst 、μa 取值 ρ, op 的值也不同。当μa = 0. 10 mm- 1 、μst = 1. 0 mm- 1 时 ,| M| 与ρ的函数关系如图 2 所示。对于近红外范围内正常 人体及皮肤组织的 0. 5 mm- 1 请点击下方选择您需要的文档下载。

1. 加纳医疗废弃袋项目
2. 附件3 学院专业实习报告 Internship Report_BMCT
3. 教学设计课题NewZealand
4. 九年级英语 unit 4 section A-1 教案设计
5. 2019——2020学年第一学期八年级英语期末测试题（WORD无听力，有答案和部分解析）
6. 疫情常用英语单词
7. Learningaims
8. 8---1reading_california课件
9. Unit 4 At Table教学设计
10. WHO-2019-nCoV-IPC-v2020.1-eng
11. art%3A10.1007%2Fs1***-8
12. Batch Job - AAAU - AU001b - BO Accepted STD Pick R
13. Resume Template
14. sc10_vocab
15. ******_基于近红外三波长的血糖检测系统研制
16. 8D报告详细解释

以上为《******_基于近红外三波长的血糖检测系统研制》的无排版文字预览，完整内容请下载

******_基于近红外三波长的血糖检测系统研制由用户“dale0410”分享发布，转载请注明出处 回顶部 | 首页 | 电脑版 | 举报反馈 更新时间2020-03-02 09:30:43