基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種血糖檢測儀及檢測方法，特別是涉及一種基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]血糖檢測就是對血糖值的定期檢查。實施血糖檢測可以更好地掌握人體的血糖變化。這對于人們，尤其是對于糖尿病患者的生活規(guī)律、運動、飲食及合理用藥都有重要的指導(dǎo)意義，并可以幫助糖尿病患者及時發(fā)現(xiàn)問題，以降低糖尿病并發(fā)癥的風(fēng)險。同時，血糖檢測的結(jié)果被用來反映飲食控制、運動治療和藥物治療的結(jié)果，從而可對治療方案進行調(diào)整。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的血糖檢測主要包括以下幾種方式:
[0004](1)直接從人體抽取一定的血量，在體外利用生物或者物理的方法來檢測血液中的葡萄糖濃度。然而，無論采取什么方法取血，都是在對人體有損情況下進行，會給被檢測者帶來一定的損傷和精神負擔(dān)，并有感染的風(fēng)險。
[0005](2)將光穿過皮膚照射到皮下血管或毛細血管等，通過測量吸收光或散射光來判斷血液中的葡萄糖濃度。然而，該方法雖然達到無損檢測血糖的目的，但由于不同人的皮膚、皮下脂肪、肌肉等的厚度不同，以及對光的吸收能力不同，導(dǎo)致血糖檢測的偏差較大。
[0006](3)通過測定人的唾液、呼氣或者人體血液外其它組織等進行達到血糖的無損檢測。盡管唾液或呼氣或其它組織等的有關(guān)分子成分可能與血糖值存在一定的函數(shù)關(guān)系，但在時相上卻有差別，而且不同個體的函數(shù)關(guān)系與時相差異還很不相同，故檢測偏差較大。因此，到目前為止該方法仍未能實際用于臨床使用。
[0007]研究表明，人體眼部的結(jié)膜及鞏膜上有好些血管是裸露在表面的。所以光可直接照射到這些血管的血液上，由此便可避免皮膚、皮下脂肪、肌肉等各部分的吸收干擾，從而直接、實時地獲得血液中的血糖含量。因此，通過結(jié)膜或鞏膜血管進行血糖的無損檢測成為一個極有前景的研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀及檢測方法，其將低功率激光照射在結(jié)膜或鞏膜血管的血液中，通過檢測和分析激光照射血管內(nèi)血液產(chǎn)生的散射光來達到對血糖的實時無損檢測。
[0009]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，包括依次相連的血管尋的模塊、激光聚焦投射模塊和信號檢測分析模塊；所述血管尋的模塊用于尋找并選定結(jié)膜或鞏膜表面上的血管，并定位血管坐標(biāo)；所述激光聚焦投射模塊用于根據(jù)所定位的血管坐標(biāo)將激光聚焦投射到所選定血管中的血液上；所述信號檢測分析模塊用于采集激光照射所選定血管中的血液產(chǎn)生的散射光，并根據(jù)檢測到的散射光的拉曼散射光譜分析并顯示出血糖值。
[0010]根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述血管尋的模塊、所述激光聚焦投射模塊和所述信號檢測分析模塊均置于箱體中，所述箱體一端開有一檢測窗，所述檢測窗在檢測時對準(zhǔn)眼珠。
[0011]進一步地，根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述檢測窗上帶有罩膜，用于進行檢測時檔住外部雜散光。
[0012]根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述血管尋的模塊包括眼珠導(dǎo)引燈、照明燈、攝像頭和血管識別與定位模塊；
[0013]所述眼珠導(dǎo)引燈用于引導(dǎo)使用者的眼珠向鼻側(cè)靠攏而使結(jié)膜及鞏膜露出；
[0014]所述照明燈用于對結(jié)膜及鞏膜的血管進行照明；
[0015]所述攝像頭用于拍攝結(jié)膜及鞏膜的血管圖像；
[0016]所述血管識別與定位模塊用于根據(jù)所拍攝的血管圖像中各血管的大小與顏色選定某一位于結(jié)膜或鞏膜的血管并定位其坐標(biāo)。
[0017]進一步地，根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:選定血管的標(biāo)準(zhǔn)為:選擇顏色最為鮮紅且最粗的血管。
[0018]根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述激光聚焦投射模塊包括激光器、兩個掃描振鏡和掃描振鏡驅(qū)動器；所述掃描振鏡驅(qū)動器在接收到選定的血管的坐標(biāo)信息后，驅(qū)動所述兩個掃描振鏡，使所述激光器發(fā)射出的聚焦激光投射到所選定的血管上。
[0019]進一步地，根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述激光器采用半導(dǎo)體激光器，發(fā)射出波長為785nm，輸出功率為l_5mW的半導(dǎo)體紅外線激光；所述掃描振鏡米用反射式掃描振鏡。
[0020]根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述信號檢測分析模塊包括反射聚焦鏡、聚焦透鏡、濾光器、拉曼光譜儀和分析顯示模塊；
[0021]所述反射聚焦鏡用于反射激光照射血管中的血液產(chǎn)生的散射光；
[0022]所述聚焦透鏡用于聚焦反射聚焦鏡反射的散射光；
[0023]所述濾光器用于將聚焦透鏡聚焦過來的光中可能夾雜的入射光或其它雜散光濾除；
[0024]所述拉曼光譜儀用于檢測聚焦后的散射光的拉曼散射光譜；
[0025]所述分析顯示模塊用于根據(jù)所述拉曼光譜儀的檢測結(jié)果，比較拉曼散射光中對應(yīng)血糖的譜峰與對應(yīng)于血紅素的譜峰的比值，從而根據(jù)預(yù)先獲得的上述兩個譜峰的比值與血糖關(guān)系的定標(biāo)曲線確定血糖值，并將其顯示出來。
[0026]進一步地，根據(jù)上述的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀，其中:所述濾光器只通過波長大于入射光波長的光。
[0027]同時本發(fā)明還提供一種基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測方法，其包括以下步驟:
[0028]步驟S1、眼珠導(dǎo)引燈在眼睛靠近鼻側(cè)發(fā)光，以引導(dǎo)使用者的眼珠轉(zhuǎn)向鼻側(cè)從而露出結(jié)膜及鞏膜；
[0029]步驟S2、在照明燈的照明下，攝像頭拍攝結(jié)膜與鞏膜的血管圖像，血管識別與定位模塊根據(jù)血管圖像中各血管的顏色與大小選定某一血管并定位其坐標(biāo)；
[0030]步驟S3、掃描振鏡驅(qū)動器接收到選定的血管的坐標(biāo)信息后，控制兩個掃描振鏡將聚焦激光投射到所述選定的血管上；
[0031]步驟S4、反射聚焦器反射激光照射所選定血管中的血液所產(chǎn)生的散射光，聚焦透鏡將反射來的散射光聚焦到濾光器中；
[0032]步驟S5、濾光器將聚焦過來的光中可能夾雜著的入射光或其它雜散光濾除后送入拉曼光譜儀；
[0033]步驟S6、拉曼光譜儀檢測散射光的拉曼散射光譜；
[0034]步驟S7、分析顯示模塊分析比較拉曼散射光中對應(yīng)血糖的譜峰與對應(yīng)于血紅素的譜峰兩者的比值，再根據(jù)預(yù)先獲得的兩峰比值與血糖關(guān)系的定標(biāo)曲線確定出血糖值，并將其顯示出來。
[0035]如上所述，本發(fā)明的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀及檢測方法，具有以下有益效果:
[0036](1)無須對病人取血，在對人體無損情況下對血糖進行直接、實時地檢測；
[0037](2)由于對血糖的檢測是通過將激光直接照射在結(jié)膜或鞏膜表面的血管，并從其血液的散射光獲得血糖含量來實現(xiàn)的，故可排除皮膚、皮下脂肪與肌肉等的吸收干擾，使得血糖檢測結(jié)果精確可靠；
[0038](3)檢測過程自動快捷，且照射的低功率激光對人體無害，不會引起超過0.5° C的溫升，使用者在不會有任何不適的情況下即可完成檢測；
[0039](4)由于是無損測量，可按照需要多次反復(fù)進行血糖檢測，更加有利于對血糖的監(jiān)測；
[0040](5)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，且不需要試紙等其他耗材，能夠直接顯示血糖值。
【附圖說明】
[0041]圖1顯示為本發(fā)明的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2顯示為本發(fā)明的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀的工作狀態(tài)示意圖；
[0043]圖3顯示為本發(fā)明的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測方法的流程圖。
[0044]元件標(biāo)號說明
[0045]1 血管尋的模塊
[0046]11眼珠導(dǎo)引燈
[0047]12照明燈
[0048]13攝像頭
[0049]14血管識別與定位模塊
[0050]2 激光聚焦投射模塊
[0051]21激光器
[0052]22掃描振鏡驅(qū)動器
[0053]23兩個掃描振鏡
[0054]3 信號檢測分析模塊
[0055]31反射聚焦鏡
[0056]32聚焦透鏡
[0057]33濾光器
[0058]34拉曼光譜儀
[0059]34分析顯示模塊
[0060]4血管
【具體實施方式】
[0061]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0062]需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0063]參照圖1，本發(fā)明的基于眼血管血液拉曼散射的無損血糖檢測儀包括依次相連的血管尋的模塊1、激光聚焦投射模塊2和信號檢測分析模塊3。其中，血管尋的模塊1用于尋找并選定結(jié)膜或鞏膜表面上的血管，并定位血管坐標(biāo)；激光聚焦投射模塊2用于根據(jù)所定位的血管坐標(biāo)將激光聚焦投射到所選定血管中的血液上；信號檢測分析模塊3用于采集激光照射所選定血管中的血液產(chǎn)生的散射光，并根據(jù)檢測到的散射光的拉曼散射光譜分析并顯示出血糖值。
[0064]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，血管尋的模塊1、激光聚焦投射模塊2和信號檢測分析模塊3被封裝在手持便攜式箱體中。箱體一端開有一檢測窗，檢測窗比人眼稍大并帶有軟性罩膜，以便在進行檢測時能對準(zhǔn)眼球并檔住外部雜散光。
[0065]具體地，血管尋的模塊1包括眼珠導(dǎo)引燈11、照明燈12、攝像頭13和血管識別與定位模塊14。
[0066]其中，眼珠導(dǎo)引燈11用于引導(dǎo)使用者的眼珠向鼻側(cè)靠攏而使結(jié)膜及鞏膜露出。具體地，眼珠導(dǎo)引燈11