人体无创血糖检测技术

无创血糖检测技术具有无疼痛、无感染、测量简单、测量速度快等优点,能有效地满足糖尿病人实时、频繁监测血糖浓度的需要,是血糖检测技术发展的方向.本文介绍了人体无创血糖检测各种技术的原理、特点及研究进展.指出近红外无创血糖检测是最有前景的无创血糖检测方法之一,是无创检测技术研究的热点.     

人体无创血糖检测的发展与现状

随着糖尿病的发病率逐年增高,为避免传统有创血糖监测血糖的痛苦,无创血糖监测已经越来越引起人们的重视。无创血糖检测技术就是在不对人体造成伤害的条件下检测人体血糖的方法。该方法可以避免传统试纸测试带来的痛苦,降低检测成本,提高病人测量的依从性,既能增加血糖检测的频率又能获得血糖的动态变化趋势,从而降低了患者糖尿病并发症的发生,同时可以避免针刺可能带来的感染,对于糖尿病人的自我监测具有非常重要的意义。详细介绍了当前各种无创血糖检测技术的原理,分析了各种技术的优缺点,并提供了国内外无创血糖仪的最新成果,还介绍了本人所在课题组所研发的基于代谢守恒原理的无创血糖监测产品。     

代谢热整合法无创血糖检测技术研究

介绍了一种新的基于代谢热整合法的无创血糖检测技术。采用温度传感器、红外传感器、湿度传感器和光学测量装置,通过测量人体代谢产生的热量、血液流速、血氧饱和度,利用人体代谢产生的热量是血糖浓度、供氧量的函数,可以推算出血糖浓度。介绍了系统的组成、数据处理方法及可能造成误差的因素。用所研制的检测系统进行了临床实验,得到的血糖值与用大型生化分析仪测得的血糖值的相关系数达到0.856。实验证明,代谢热整合法无创血糖检测技术是可行的。     

近红外无创血糖测量的研究

本文分析了光在手掌组织中的传播特性 ,以及经皮近红外无创血糖浓度测量原理。基于AOTF (声光可调谐滤波器 )分光系统 ,构建了近红外经皮无创血糖检测系统 ,并利用该系统对 3名健康青年志愿者进行OGTT (口服葡萄糖耐量试验 )实验 ,得到较好的测量结果。三次实验中PLS (偏最小二乘 )校正集模型的RMSEP (预测均方根误差 )分别为 0 6 9mmol/L、 0 4 9mmol. /L、 0 5 4mmol/L。     

一种多信息融合无创血糖检测数据处理方法研究

以生物特征检测技术为基础,基于已经构建的无创血糖检测系统进行血糖检测数据分析。以光电检测技术为主,结合其他人体特征信息检测,对人体进行无创血糖测试得到大量数据,建立数学模型并利用算法来计算血糖浓度。与一种常用有创血糖仪检测数据进行对比,有创与无创检测结果的相关系数达到了85.4%,为多信息融合无创血糖检测系统提供了一种有效的数据处理方法。     

基于多信息融合的无创血糖检测系统设计

为了解决糖尿病人血糖检测的有创问题,以生物特征检测技术为基础,设计了一种近红外透射光谱法的多信息融合无创血糖检测系统,并测试了系统性能。通过建立数学模型对该系统实测的数据进行处理,得到人体的血糖值。试验结果表明,本系统与传统血糖仪检测结果的相关系数达到了0.854 2。同时该系统可以对人体血糖变化趋势进行记录,为连续监测血糖值提供了新方法。     

近红外光谱无创血糖测量的极限检测浓度研究

检测极限浓度综合了光子传输的微观过程信息、漫反射光的统计性质和仪器设备的系统性能,降低检测极限浓度是无创伤血糖浓度测量的目标所在。通过分析血糖浓度变化对光学参数的两种作用及其对光传播的影响,针对皮肤中葡萄糖主要分布真皮层的特点,引入有效信噪比的概念,推导了血糖检测极限浓度与光源检测器之间距离、有效仪器信噪比之间的关系。针对不同个体在表皮和真皮厚度的差异,用蒙特卡洛方法研究了其对检测极限浓度的影响,讨论了光学测头设计的方案和适应性。结果表明,通过选择合适的光源检测器之间距离,来自真皮层的有效信号能超过50%;假定仪器信噪比为10000,可获得满足FDA要求的血糖检测极限浓度。     

基于太赫兹衰减全反射光谱法的无创血糖检测研究

结合太赫兹时域光谱系统,利用棱镜衰减全反射技术,设计了一种太赫兹衰减全反射光谱法的无创血糖检测系统。借助德拜模型分析了皮肤中含水量变化会影响皮肤在太赫兹波段的弛豫作用,得到皮肤复折射率与皮肤含水量的关系,利用菲涅耳公式给出了计算皮肤复折射率实部和虚部的方法。将太赫兹光谱法测得的人体大拇指皮肤复折射率的实部与虚部,与口服葡萄糖耐量试验实际测得的人体血糖浓度进行对比,得到了人体手指皮肤的太赫兹反射谱以及复折射率与人体血糖浓度成正相关的关系,为太赫兹应用于无创血糖浓度检测提供了参考。     

近红外光谱在无创血糖监测中的应用

糖尿病患者的自我监测是减少由糖尿病引发的并发症的重要手段.现行的检测方法是有创的或微创的,给病人带来一定的痛苦,并且在使用中有许多不足.在几种光学的监测方法中,无创血糖监测的近红外光谱分析的方法是最具有应用前景的一种.在此介绍了国内外在这方面研究的进展情况、并且提出了一些看法.     

自聚焦光纤在油液磨粒监测中的应用

结合在线监测,根据油液中悬浮颗粒对光线的散射的特性,提出了利用双光路光纤传感器,通过检测激光透射过不同油液后的透射光强,并把测量量进行相关计算,得到油液中的磨粒信息,及时了解设备的工作状态,从而实现了对设备的实时在线状态监测。     

一种新型的固定污染源烟气连续监测系统探针设计

国内火电厂安装的烟气在线监测系统在实际使用中运行状况不佳。调查发现监测结果不准确主要是由于采样问题造成的，减少烟气采样对测量结果产生的影响是烟气排放监测的技术难点之一。针对国内火电厂CEMS采样探针的一些缺点，设计了基于差分吸收光谱技术的新型采样监测探针，简化了整个采样子系统，提高运行的可靠性。     

光纤光栅测温技术在电气设备中的应用研究

针对电气设备热故障引起绝缘能力下降并导致击穿,光纤光栅传感器由于耐高温、抗干扰性强、防水、远距离光纤传输等特性得到广泛应用,介绍了其在电力、铁路、桥隧、发电等领域中的一些典型监测方案,基于某牵引变电所的现场试验数据知:传感器测温分辨率0.1℃,误差在±2℃之内,报警灵敏度高,说明该技术具有很高的可靠性和稳定性,对于高压设备关键部位的绝缘监测具有很强的实用性。     

分布式光纤温度传感渗漏监测技术研究进展？

介绍了分布式光纤温度传感器技术在渗漏监测应用方面的优点,概述了分布式光纤温度传感渗漏监测技术的工作原理,对比了梯度法和加热法的优劣性,综述了国内外在室内模型模拟试验和理论推导方面的研究现状,最后总结得出该领域今后的发展趋势应该是在深化室内分布式光纤温度传感器定量监测试验研究的基础上,结合施工控制因素开展分布式光纤温度传感渗漏监测技术在实际工程中的应用研究。     

基于蒙特卡罗法的气门弹簧稳健设计研究

以气门弹簧质量最小以及防共振性能最好为目标,以钢丝直径、弹簧直径、弹簧圈数为设计变量,以弹簧指数、弹簧强度、弹簧稳定性、弹簧尺寸等为约束条件,建立了某内燃机气门弹簧数学模型,并应用多岛遗传算法得到了全局优化结果。应用蒙特卡罗方法,将设计变量处理为具有正态分布特征的随机变量,对设计结果进行稳健性分析,研究设计变量变异对目标函数的影响。分析表明:在给定的精度下此设计结果不能保证气门弹簧的稳健性能。应用田口方法重新设计,提高了气门弹簧的稳健性能。     

基于田口方法的汽车悬架稳健性优化

针对悬架设计制造过程中存在不确定性因素而带来性能不稳定的问题,对某电动车麦弗逊悬架进行空间运动学分析,建立了求解悬架性能参数的数学模型,并通过试验验证了模型的合理性。利用该数学模型,采用田口稳健性设计方法,进行正交试验设计,对悬架跳动力学特性进行了多目标稳健性优化,将优化结果进行蒙特卡罗验证,结果表明,优化后的悬架性能及其稳健性均有了很大提高。     

空间集成光纤应变传感器在轻便材料结构振荡监控上的应用

空间集成传感器比起离散定位传感器更适合于最优控制体系。报道了将此概念应用到振荡传感的情况。柬流动力学被应用到集成传感器的设计上，其主要目的是显著地消除或减小高次模的信号幅度。这一设计可以用到没有使用外部信号处理技术，特别是经常应用于工程的钳位-钳位束的振荡传感。     

适合于土压力测试的新型光纤光栅传感器性能研究

土压力测量是土力学研究要点,传统土压力传感器因不具备长期稳定、耐久性和抗电磁干扰等功能无法满足结构监测要求.光纤光栅,因有精度高、体积小、耐腐蚀等优点,被作为传感元件,设计了一种新型光纤光栅土压力传感器,理论分析其测压原理及可行性,并以实验方式对该传感器性能进行校核.研究表明:此光纤光栅土压力传感器的温度自补偿功能、线性度和重复性、总精度等都较好,满足工程需求,能用于岩土工程结构的长期健康监测.     

基于数字信号处理的电力光纤通信网络状态监测

提出了一种基于数字信号处理的电力光纤通信网络状态监测方法.首先,针对光纤通信网络的结构进行了说明,提出了光纤通信网络状态监测的流程,结合监测参数进行了说明.然后,对传统状态估计方法以及数字信号处理方法进行了分析,提出了基于数字信号处理的光纤通信监测方法.最后,针对通信网络状态监测的应用,结合故障检测、非线性补偿、软件定义网络等进行了应用说明.     

光纤光栅制作方法及传感应用

详细阐述了光纤光栅常用的几种制备方法,包括紫外激光曝光法、CO2激光照射法、电弧放电法和飞秒激光法等,并分析比较了各种方法的适用性和局限性。系统综述了光纤光栅在传感领域的应用,讨论了光纤光栅温度、应力、弯曲、压力、扭曲以及生化等几种典型的传感器。最后,对光纤光栅传感技术的发展进行了总结和展望。