在模拟幻象组织中进行非侵入性葡萄糖测量,使用固态近红外传感器
Ariel B Kauffman1, Ruben Shakya1, Shuai Yu1
1Department of Engineering, Rockley Photonics, Irvine, CA 92612, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 12, 2025
概括
这项研究对一种新的固态激光光谱仪进行了基准测试,用于皮肤中的非侵入性葡萄糖监测. 该原型显示出有前途的分析实用性,与富里埃变换谱仪相比,尽管光谱噪声更高.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 频谱学是一种光谱学.
- 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 非侵入性血糖监测对于糖尿病管理至关重要.
- 近红外 (NIR) 光谱为非侵入性测量提供了一个有前途的途径.
- 开发强大而准确的NIR光谱仪是一个持续的挑战.
研究的目的:
- 为了对一种新的基于固态激光的NIR光谱仪的性能进行基准测试.
- 为了将其分析实用性与用于测量葡萄糖的里叶变换 (FT) 谱仪进行比较.
- 评估激光平台的可行性,以进行非侵入性人类皮肤测量.
主要方法:
- 模仿人类皮肤组成的水性幻影被用于校准和测试.
- 通过分析100%的线条和根平均平方 (RMS) 噪声水平来评估光谱性能.
- 部分最小平方 (PLS) 回归被用来评估葡萄糖量化的分析效用.
主要成果:
- 固态激光光谱仪的RMS噪声水平中位数为667.2μAU,而FT光谱仪的RMS噪声水平为327.8μAU.
- 一个使用激光数据的PLS模型在1401-2238 nm范围内实现了7.82 mg/dL的交叉验证标准误差 (SECV).
- 激光平台的SECV与FT光谱仪的6.62 mg/dL (1551-2378 nm) 的SECV相似,差异归因于更高的光谱噪声.
结论:
- 固态激光光谱仪在非侵入性血糖监测方面具有显著的分析实用性.
- 它的性能与已建立的FT光谱仪具有竞争力,这表明其临床应用的潜力.
- 进一步优化以减少光谱噪声可以提高激光平台的精度和选择性.
