基于光电容积脉搏波的血红蛋白无创检测技术

提出一种基于多波长光电容积脉搏波(PPG)的检测技术,实现人体总血红蛋白(t Hb)浓度的无创测量。首先,根据改进的Lambert-Beer定律,推导t Hb浓度与PPG信号的理论关系。然后,设计无创检测系统,采集6种特定波长光源照射下的PPG信号。最后,提取信号的幅度特征,分别应用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量回归(SVR)算法预测t Hb浓度。实验结果表明,两种回归模型的预测值与标准值均具有较高的相关性(r>0.7)。SVR模型预测的结果更准确,在82例样本上的预测值与标准值的平均绝对误差为0.849 8 g/d L,相关系数为0.845 7。进一步证实了无创检测t Hb浓度的可行性,提供了具有临床实用性的实现方案。     

用于检测皮瓣移植术后血红蛋白浓度的多方位反射式无创测试系统

血红蛋白浓度作为衡量皮瓣移植手术部位恢复状 况的重要指标,能较好地反映血液流通状态。目前 常见的术后血运监测方法限于对皮肤温度、颜色和肿胀程度等物理观察和经验诊断,或仅通 过血氧饱和度 粗略判断,未见对血红蛋白浓度的实时监测。本文设计并搭建了一种用于检测皮瓣移植术后 血红蛋白浓度 的多方位反射式无创测试系统,通过对样本数据的采集分析引入修正系数,实现了血红蛋白 浓度的无创检 测。实验结果表明,6名志愿者连续10次测量结果的标准偏差较小; 40组测量值与真值的相关性良好;皮 肤加热后采集的血红蛋白浓度对温度变化灵敏,说明系统具有较好的稳定性、精确性和有效 性。项目组将 与河南大学淮河医院合作,对皮瓣移植术后患者的血红蛋白浓度进行临床检测,进一步校准 数据并研发小 型化便携式测量仪器,为术后护理提供更加可靠的依据。     

基于AFE4490的无创血氧检测系统设计

文章以STM32F103VET6作为核心处理器,结合TI公司高性能集成血氧采集芯片AFE4490。硬件设计方面,简化了电路设计、降低功耗、缩小了电路尺寸。通过Fluke Index 2血氧模拟仪采集大量数据进行分析预处理,在滤波方面采用基于小波软(硬)阈值去除噪声方法,取得了不错的效果。利用无创检测血氧饱和度原理计算得到SpO2的百分比。     

红外无创血糖检测与阵列信号处理

红外无创血糖检测是一种不需收集血样进行人体血糖浓度测量的新方法.它不仅可以减少患者的痛苦,还能进行连续测量.由于无创血糖检测技术市场利益巨大是各国研究的热点,且技术相互之间保密,可参考的数据不多.常用的技术是利用一束一定波长的红外光传过人体部分血管区域,从光谱中提取相应的血糖浓度信息,但在测量精度和稳定性方面存在着问题.为了克服红外无创血糖检测中存在的难题,使微弱的光谱信号变化能正确的体现人体血糖浓度,作者根据朗伯-比尔定律原理,分析了人体葡萄糖的吸收谱,设计了多波长红外血糖检测传感器阵列,采用MOE和MADALINE整合神经网络方法建立了传感器阵列信号处理模型,使红外无创血糖检测的精度和稳定性得到了改善,同时讨论了红外无创血糖检测中需要注意的问题.     

基于荧光光谱法的皮肤胆固醇快速无创检测技术

皮肤胆固醇含量可以作为评价动脉粥样硬化的重要指标之一,现有的皮肤胆固醇含量检测主要基于实验室活检进行,缺少快速无创的检测技术和装备。针对以皮肤胆固醇含量为评价指标的动脉粥样硬化的早期快速筛查需求,本文提出了基于荧光光谱法的皮肤胆固醇快速无创检测方法,研发了一种皮肤胆固醇无创检测系统。为了提高测量的准确性和稳定性,该系统对温度引起的检测试剂荧光效率的波动进行了修正。本文结合气相色谱法对测量结果的准确性进行了验证,并通过检测正常人群和动脉粥样硬化高风险人群的皮肤胆固醇含量,明确了该系统的临床应用价值。本文的研究结果表明,462~520 nm波段内的平均荧光强度与温度的相关系数为-0.995(p<0.0001),可据此建立温度校准曲线对由温度差异引起的荧光波动进行修正。校正后,系统测量的皮肤胆固醇含量与气相色谱测量值的相关性显著,相关系数为0.905(p<0.0001)。在动脉粥样硬化高风险人群的筛查实验中,动脉粥样硬化高风险人群和正常人群的皮肤胆固醇检测结果具有显著差异(P=0.0004)。与现有技术相比,基于荧光光谱法的皮肤胆固醇检测技术具有测量快速无创等优势,为大规模开展动脉粥样硬化的早期风险筛查提供了先进技术手段。     

正弦调制偏振光无创血糖检测的研究

常规的有创血糖检测方法有较多的局限性,光学无创血糖检测是糖尿病患者自我血糖评估的最佳方法,提出了一种偏振光无创血糖检测方法,将正弦调制偏振光通过血糖引起的微小偏振角的变化转化为电光调制器基频和倍频两个分量的变化,由相关原理高灵敏锁相放大器检测基频信号,控制法拉第线圈电流补偿血糖引起的偏转角变化,利用血糖浓度与法拉第线圈电流的线性关系,计算获得血糖浓度。以LX-20全自动生化分析仪测得的数据作为标准进行对比实验,葡萄糖溶液实验的相关系数为0.9952。研究表明偏振光无创血糖检测方法具有较高的检测灵敏度和准确度,为研制实用的新型无创血糖检测仪打下了基础。     

无创人体血糖光学检测技术研究与展望

对糖尿病患者血糖浓度的频繁测定是控制病情的重要手段,但目前频繁采血的有创测量方法给患者带来了极大的痛苦和不便。本文对国内外无创血糖光学检测技术,尤其是近红外光谱检测技术的研究现状及存在的问题进行了综述,指出了无创血糖检测的技术难点和解决方案,并对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。     

无创血糖检测光声信号的特征提取

针对有创血糖监测会带来二次感染的风险而提出的无创血糖检测方法,该方法的信号特征在复杂环境下不易提取。为了更方便地提取出光声信号,提出了一种基于Laplace小波变换提取光声信号的方法。结合光声原理、压电陶瓷等效电路模型,提取光声信号的基本特征信号,采用该基本特征信号作为Laplace小波基,在实际制作的光声检测系统,对100mg/dL~400mg/dL四组不同浓度的葡萄糖溶液的实际信号分析,经提取后的光声信号与葡萄糖浓度有显著线性特征。     

红外无创检测血糖仪研究

糖尿病为一种慢性病难以根治,对人民群众的生活与工作有着一定的影响。因此,为了控制机体内的血糖浓度,需对血糖进行检测。以往利用生化手段进行血糖检测,容易对患者造成损伤,影响患者血糖的测量结果。为了降低有创生化检测手段带来的影响,可选择光学无创检测技术弥补生化检测技术存在的弊端。该种检测技术可以让糖尿病患者的日常血糖检测变得越来越简单,更是满足了糖尿病患者的无痛需求,且具有便捷、无痛苦、实时检测的优势。本文基于红外光谱检测原理,设计了红外无创血糖仪。     

近红外光谱无创血糖检测中的生理背景问题

分析了目前直接利用携带复杂组织背景信息的人体近红外光谱进行无创血糖检测方法存在的技术障碍：作为主要信息载体的人体生理背景成分复杂、易变,导致测得的人体近红外光谱无法反映血液中血糖浓度的变化信息,因此,其检测精度很难达到临床应用的要求。提出一种新方法,即利用血流容积一直在变而人体组织背景和血液成分含量短时间不变的事实,消除人体组织背景干扰,获得只反映血液信息的＂纯净＂光谱,将近红外无创血糖检测技术的重点问题转移到如何得到具有较高信噪比的光谱数据,为该技术的临床应用提供了可能性。