基于外部參數(shù)正交的無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量溫度校正

葛 晴，韓同帥，劉 蓉，李晨曦，徐可欣

天津大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072

引 言

使用近紅外光譜(NIR)進(jìn)行人體血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)是一種很有前途的方法，雖然在相關(guān)領(lǐng)域以往的研究中已取得了很好的進(jìn)展，但迄今為止，尚未見(jiàn)滿足臨床應(yīng)用精度要求的研究成果，主要是由于人體背景變化對(duì)近紅外無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量光譜的復(fù)雜影響，大大削弱了血糖濃度變化的光譜測(cè)量信息。在這些復(fù)雜的人體背景干擾因素中，體溫變化的影響不容忽視： 一方面溫度變化會(huì)影響皮膚組織的體積，導(dǎo)致組織光譜吸收特性和散射特性變化； 另一方面人體組織含有70%以上的水分，水中在近紅外波段的吸收光譜對(duì)溫度變化非常敏感。Liu等[1]通過(guò)蒙特卡羅模型和口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)全面評(píng)估了溫度變化對(duì)無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量的影響，結(jié)果表明，溫度變化是近紅外無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量的主要誤差源，其影響占模型總誤差的50%以上。

為消除溫度的干擾，一方面考慮有效的測(cè)量方法，如： 徐可欣等提出了一種浮動(dòng)參考測(cè)量方法[2]，該方法基于特定徑向距離下漫反射光強(qiáng)不受葡萄糖濃度變化影響的機(jī)理，在該距離下測(cè)量的光譜可以作為背景參考以消除包括溫度變化在內(nèi)的多種干擾因素的影響。但是，基于浮動(dòng)基準(zhǔn)方法的在體參考測(cè)量具有波長(zhǎng)特異性和個(gè)體差異性，因此需要個(gè)性化地設(shè)計(jì)光學(xué)測(cè)頭方案。另一方面，考慮在光譜分析時(shí)，建立更有效的數(shù)學(xué)模型。……