基于氧和脱氧血红蛋白之间的相延迟的非侵入性血糖估计方法,使用可见光和近红外光谱学

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 频谱学是一种光谱学.
• 代谢监测 代谢监测

背景情况:

• 使用近红外 (NIR) 光谱进行非侵入性血糖水平 (BGL) 估计面临挑战,原因是弱的葡萄糖吸收信号被水和血红蛋白等干扰物质掩盖.
• 现有的方法在广泛的临床应用中难以获得准确性和可靠性.

研究的目的:

• 开发一种通过分析血红蛋白信号来估计血糖水平 (BGLs) 的新型非侵入性方法.
• 使用可见光和近照光谱学,将衍生代谢指数与BGL相关联.
• 验证使用商用智能设备进行非侵入性血糖监测的可行性.

主要方法:

• 提出了一种由基于组织氧气消耗的分析方法得出的代谢指数,利用氧和脱氧血红蛋白信号.
• 通过葡萄糖挑战实验验证该指数,并通过智能设备对血糖估计单元进行了原型测试.
• 采用常规可见光谱和NIR光谱,包括智能手机摄像头和脉冲氧度传感器.

主要成果:

• 在NIR光谱中显示氧和脱氧血红蛋白信号的相延迟与通过连续血糖监测器测量的BGL之间存在强烈的相关性.
• 通过可见光谱系统和智能手机摄像头证实了该方法的有效性.
• 在19个口服葡萄糖挑战测试中实现了出色的重复性.

结论:

• 使用脉冲氧计和智能手表中现有的光电显微镜传感器确定了非侵入性葡萄糖监测的可行性.
• 拟议的方法为持续的葡萄糖监测提供了一种实际的方法.
• 建议对糖尿病患者或不健康个体进行进一步评估,以提高临床实用性.