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一种测量血糖浓度的方法

阅读:487发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种测量血糖浓度的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种测量 血糖浓度 的方法,即利用上升曲线的波峰值求得相对应的血糖浓度的方法,在预设的取样时间之后对于测量所得到的每一个峰点值进行平均,以得到一平均峰点值,接着,利用平均峰点值以及测量 电路 的阻值、参考 电阻 以及参考 电压 计算得到实际的血糖浓度值,此外,可以通过不同的预设的取样时间以得到不同高度的最大波峰值,通过这些最大波峰值与 输出电压 值制作成一对照表(mapping table),利用对照表可以求得不同输出电压值时的血糖浓度值。,下面是一种测量血糖浓度的方法专利的具体信息内容。

1.一种测量血糖浓度的方法,其特征在于,该测量血糖浓度的 方法包含:
输入和血糖浓度相关的模拟来源至具有一放大器电路中,其中该 放大器电路包含一电阻、一参考电阻及一参考电压
转换该模拟来源由一模拟信号转换成一数字信号
处理该数字信号;
以一上升曲线形式输出该数字信号,根据该数字信号的上升曲线 获得最大波峰值;及
结合该电阻的一电阻值、该参考电阻的一电阻值、该参考电压的 一参考电压值及一输出电压值与该最大波峰值求得该血糖溶液的一血 糖浓度值。
2.如权利要求1所述的测量血糖浓度的方法,其特征在于,上 述模拟来源经由该血糖溶液与具有一催化剂的一试片经一化学反应之 后得到。
3.如权利要求2所述的测量血糖浓度的方法,其特征在于,上 述化学反应包含一化还原反应。
4.如权利要求1所述的测量血糖浓度的方法,其特征在于,利 用一模拟前端装置来转换模拟来源。
5.如权利要求1所述的测量血糖浓度的方法,其特征在于,上 述最大峰值由该上升曲线的一第一时间与一起始时间的一差值求得, 其中该差值大于零。
6.如权利要求1所述的测量血糖浓度的方法,其特征在于,在 以上升曲线形式输出该数字信号后,还包含在一预设取样时间之后计 算复数组波峰值的一平均值。
7.如权利要求1所述的测量血糖浓度的方法,其特征在于,以 上升曲线形式输出该数字信号后,还包含由复数组上升曲线得到复数 组最大波峰值并与该输出电压值制作成一对照表。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种判断血糖浓度的方法,更特别地是一种利用上升 曲线的波峰值判断血糖浓度。

背景技术

在过去,已经有许多监测血糖特性的系统被建立起来。如具有可 以判断血糖特性的装置,这些血糖特性如血化作用(blood oxygenation)、血糖浓度(blood glucose concentration)等等。然而,当企 图要利用非侵入式(noninvasive)血糖监测系统正确地测定血糖浓度时, 该血糖的浓度较难以具体的方式表示,其中非侵入式血糖监测系统如 分光光谱测量仪器(spectroscopic)。
此外,判断准确的血糖浓度的困难度有几种情形。第一、在流动 的血液中发现低浓度的血糖(其低浓度值约低于血红素的100至1000 等级),使得在低浓度的状况下很难去侦测非侵入性且同时须要高的信 噪比(signal to noise ratio)。此外,在分光光谱测量方法中,葡萄糖 (glucose)的特性相似于在血液中的具有高浓度的份的特性。因此,当 使用光学监测系统时,由于葡萄糖在血液中,因此水份的光学特性会 使得光学信号的特性被模糊。
此外,具有酶的成份的无水相试剂试片(dry phase reagent test strip) 已经广泛的应用在临床实验中(clinical laboratory)、医院及家庭中以测 量可靠的血糖浓度。这些试片可以测量葡萄糖、胆固醇(cholesterol)、 蛋白质(proteins)、类(ketones)、苯基丙基酸(phenylalaine)或是在血液 中的葡萄糖、尿(urine)或是唾液。在血液的样品中用来测量葡萄糖浓度 是经常被使用的。事实上,对于许多具有糖尿病的病患来说,必须每 天使用试剂试片来测量血糖浓度。
试片为众所皆知而且在试片中包含测试试剂使得在不同的血液浓 度下,其试片会有不同的颜色变化。通过将试片插入一测量计如反光 光度计(reflectance photometer)中测量血糖浓度,利用此反光光度计可 以判断在试片上血糖与测试试剂反应之后所产生的颜色变化而判断其 血糖浓度值。其中,测试试剂一般包含酶(enzyme)例如葡萄糖氧化酶 (glucose oxdiase),用以氧化葡萄糖变成葡糖酸内酯(gluconic acid lactones)及过氧化氢(hydrogen peroxide);可氧化染料(oxidizable dye)以 及具有过氧化活性物(peroxidative activity)的物质,其中过氧化活性物 质在过氧化氢的存在下,可以选择性地在可氧化染料的氧化作用之下 而被催化。

发明内容

本发明的主要目的是根据上升曲线与血糖浓度有相关性,通过已 知峰点的斜率、阻值、参考阻值及参考电压,可以由预设的取样时间 之后所测量到的每一个峰点并计算得到其平均值,通过此平均值计算 得到血糖浓度值。
本发明的再一目的是利用峰值的一次微分大于零的特性,在预设 取样时间得到峰值的最大值。
本发明的更一目的是通过不同的取样时间以得到不同高度的最大 波峰值,利用这些波峰值制作成一对照表(mapping table)。
本发明的次一目的是利用对照表可以求得不同输出电压值的血糖 浓度值。
为达上述目的,本发明提供一种测量血糖浓度的方法,其特征在 于,该测量血糖浓度的方法包含:
输入和血糖浓度相关的模拟来源至具有一放大器电路中,其中该 放大器电路包含一电阻、一参考电阻及一参考电压;
转换该模拟来源由一模拟信号转换成一数字信号
处理该数字信号;
以一上升曲线形式输出该数字信号,根据该数字信号的上升曲线 获得最大波峰值;及
结合该电阻的一电阻值、该参考电阻的一电阻值、该参考电压的 一参考电压值及一输出电压值与该最大波峰值求得该血糖溶液的一血 糖浓度值。
根据以上的目的,本发明提供一种利用上升曲线的波峰值求得相 对应的血糖浓度。本发明根据上升曲线的峰点做为判断的依据。通过 已知斜率、测量电路的阻值、参考电阻以及参考电压的峰点并在预设 的取样时间之后测量所得到的每一个峰点值进行平均,以得到一平均 值,通过此峰点的平均值以及测量电路的阻值、参考电阻以及参考电 压计算得到实际的血糖浓度值。此外,可以通过不同的预设的取样时 间以得到不同高度的最大波峰值,通过这些最大波峰值制作成一对照 表(mapping table),利用对照表可以求得不同输出电压值时的血糖浓度 值。
附图说明
图1为根据本发明所揭露的技术,表示利用波峰值判断血糖浓度 的方图;
图2为根据本发明所揭露的技术,表示血糖浓度的上升曲线与运 算放大器电路的关系图;
图3为根据本发明所揭露的技术,利用波峰值求得血糖浓度的流 程图;
图4为根据本发明所揭露的技术,具有一血糖浓度的上升曲线图 形;
图5为根据本发明所揭露的技术,不同浓度的血糖溶液所产生的 上升曲线图形。
图中主要符号说明
10   模拟来源
12   处理装置
12A  运算放大器电路
12B  模拟前端
12C  微处理机控制单元
14   显示装置
20   血糖溶液经由试片上的催化剂反应之后所产生的模拟来源
22   处理模拟来源以产生一波峰图形
24   在不同的预设取样时间下得到峰点的最大值
26A  在预设时间之后对于所得到的每一个峰点值计算其平均 值,而得到一平均波峰值
26B  根据此平均波峰值可以得到一血糖溶液的浓度值
28A  得到的复数个最大波峰值制成一对照表
28B  利用对照表可以得到输入的未知血糖浓度的输出电压值, 然后由该输出电压可以求得实际的血糖浓度值

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下。然而,除了详细描述外, 本发明还可以广泛地在其它的实施例施行,且本发明的范围不受限定, 其以权利要求书的范围为准。
通过将血糖(blood glucose)溶液放置在试片(test strip)上方,由于试 片上具有测试试剂(test reagent)或是催化剂(catalyst),如酶(enzyme),此 测试试剂会与血糖溶液发生氧化还原反应(oxidation reduction reaction),而产生一模拟来源(analog source)。然后将此模拟来源输入至 一测量计的电路中,经由此电路将模拟信号送至一处理装置,用以将 模拟信号转换成数字信号,并且输出至显示装置。
参考图1为根据本发明利用波峰值判断血糖浓度的方块图。图中, 参考标号10表示血糖溶液与具有催化剂如酶的试片进行化学反应而产 生的模拟来源;接着将此模拟来源输入至一处理装置12,通过此处理 装置12将模拟来源转换并且输出至显示装置。其中,处理装置包括一 运算放大器电路(OP;operational amplifier)12A,在此运算放大器电路 12A中至少具有一组电阻,其中血糖浓度愈高时,其电阻阻值愈高。 然后,将此模拟来源传送至模拟前端(AFE;analog front end)12B,当 模拟来源传送至模拟前端时,则将模拟信号转换成数字信号(digital signal),其中,模拟前端装置12B可以是模拟数字转换系统(ADC;analog to digital converting system)。然后,将数字信号传送至微处理机控制单 元(MCU;microprocessor control unit),经由处理之后,将数字信号输 出至显示装置14。然后将经过处理的数字信号经由显示装置14如屏幕 显示出来,其中所显示的图形为一曲线图形。
参考图2,表示血糖浓度的上升曲线与运算放大器电路之间的关 系图。当血糖溶液与测试试剂反应成为输入运算放大器电路的模拟信 号之后,其曲线的高低根据血糖浓与阻值来决定,血糖浓度愈高则电 阻阻值愈高。当血糖溶液输入至运算放大器电路时,通过已知的曲线 斜率、运算放大器电路中的电阻RG、参考电阻Rf以及参考电压Vref可 以将模拟来源转换成以电压的形式输出,即输出电压(Vout)。
参考图3,为根据本发明利用波峰值求得血糖浓度的流程图。在 图中,步骤20表示血糖溶液经由试片上的催化剂发生化学反应之后所 产生的模拟来源(analog source),其中该化学反应可以是氧化还原反应 (oxidation reduction reaction)。接着,在步骤22将此模拟来源处理并产 生一波峰图形。然后在步骤24中,在不同的预设取样时间下得到峰点 的最大值(maximum value)。在本发明的第一较佳实施例之一,是在步 骤26A在预设时间之后对于所得到的每一个峰点值计算其平均值,而 得到一平均波峰值。接着在步骤26B,利用此平均波峰值可以得到一血 糖溶液的浓度值。此外,在本发明另一较佳实施例,步骤28A是将得 到的复数个最大波峰值制成一对照表(mapping table),其中对照表是表 示血糖浓度与输出电压(voltage)的关系图。接着,步骤28B是利用此对 照表可以得到输入的未知血糖浓度的输出电压值,然后由该输出电压 可以求得实际的血糖浓度值。
参考图4,表示具有一血糖浓度的上升曲线图形。利用曲线一次 微分大于零的特性,y(t1)-y(t0)>0,即第一时间与起始时间的差值大于 零,即可以得到在预设时间的峰点的最大值。此外参考图4,在本发明 的较佳实施例中,根据此峰点的最大值,并且在取预设的取样时间之 后的复数个峰点值相加并且平均而得到一平均峰点值,因此可以将此 平均峰点值与已知的峰点斜率(slope)、电阻阻值、参考电阻值以及参考 电压求得实际的血糖浓度值。
参考图5,表示不同浓度的血糖溶液所产生的上升曲线图形。在 图5中,C1、C2及C3分别表示不同试片测量血糖浓度所得到的结果。 同样地,也是依据曲线一次微分大于零的特性,求得每一曲线的最大 值,然后在根据这些复数组的最大值做成一输出电压与血糖浓度的对 照图(mapping table)。因此,当欲得知-未知血糖浓度时,可以通过其 输出电压值并根据对照表以求得实际的血糖浓度值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的保护 范围;凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰, 均应包含在权利要求书的范围内。
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