一种用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置

摘要

本发明公开了一种用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置，属于生物医疗检测技术领域。主要包括检测主体、用于检测患者皮下组织液中葡萄糖含量的血糖检测头、控制元件、电源，血糖检测头包括壳体、倾斜设于壳体内一角处且侧壁设有多个用于产生激光的光源的光源板、准直透镜、反光板、超声传感器、粘贴片；通过可调谐的脉冲激光器作为光源，进行检测时，可调节多个光源同时发射不同波长激光，多个由上至下依次部分光源发射的激光在反光板上会产生不同的反射角，因此在检测者检测部位形成一个检测区域进行多点位检测，提高检测效率，增加检测结果的精确度；本发明具有检测精确、使用寿命长、智能一体化的优点，适合大量推广。

说明书

技术领域

本发明属于生物医疗检测技术领域，具体涉及一种用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置。

背景技术

糖尿病是一种高血糖为特征的代谢性疾病，其主要机制为由于人体胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损引起高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。糖尿病发病率较高，我国在最近15年内患者总数增加近3倍，已达3000多万，每年还以1％的速度增长；在美国，现已有2000万以上的糖尿病患者；在日本，据1999年的统计，糖尿病患者和潜在患者已达690万，而且糖尿病患者易引起糖尿病酮症、心脑血管病变、肾衰竭、失明等并发症，严重威胁人类健康。

目前，尚无完全治愈糖尿病的方法和特效药，只有依靠对血糖值进行监测，然后依靠血糖值来增减药量从而达到稳定体内血糖值。因此，血糖的准确检测对于糖尿病患者而言至关重要。目前检测血糖的方法依然是采用针刺采血，然后利用生化分析仪器来对血糖值进行测定，这种方法得到的血糖值虽然较准确，但是，对于病情较重而需要频繁监测血糖值的糖尿病患者，却带来了巨大的经济和身心负担，并且频繁扎针使得创面难以愈合，从而又增加了二次感染的风险。因此，血糖无损检测是未来糖尿病血糖监测技术的必然发展趋势。

现有的血糖无损检测装置均是以某一固定波长的激光进行检测，存在其他组分特征吸收产生的光声信号干扰的现象，无法满足对人体皮下组织液中葡萄糖的检测；进行检测时，只是对某个点的检测，不存在某个区域内多点位的检测方式，检测结果精确度低；检测者不慎将装置掉落时，由于没有缓冲元件，容易摔坏，使用寿命短。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种检测精确、使用寿命长、智能一体化的用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置。

本发明提供了一种用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置，主要包括的检测主体、、安装于所述检测主体一端部用于检测患者皮下组织液中葡萄糖含量的血糖检测头、设于所述检测主体内部且与所述血糖检测头通过电源线连接的控制元件、电源；

所述血糖检测头包括壳体、倾斜设于所述壳体内一角处且侧壁设有多个用于产生激光光源的光源板、与所述光源一一对应且使光源产生的激光束平行透射的准直透镜、设于壳体内且用于反射经准直透镜处理后的激光并使其投射在患者皮肤上某片区域的反光板、用于探测被测皮下组织液中血糖光声信号并将该信号传送至控制元件的超声传感器、与检测者皮肤粘贴固定的粘贴片；

所述控制元件包括用于用于控制血糖检测头正常运行的微控制器、与所述微控制器连接且用于显示血糖检测分析结果的显示屏；所述电源为光源、超声传感器、显示屏提供电源。

进一步地，所述检测主体底端设有握柄，且所述握柄一侧均匀设有多个握槽，检测者手持握柄并根据自身习将手指惯放置于不同的握槽中，增加握持操作时的舒适性。

进一步地，每个所述握槽上均设有用于固定使用者握持手指的弹性固定带，握柄侧壁且位于使用者掌心处设有防滑橡胶圈，当使用者进行血糖监测时，手指通过弹性固定带放置于握槽中，通过弹性固定带和防滑橡胶圈避免使用者在握持检测主体时手部滑脱，缩短装置的使用寿命。

进一步地，所述检测主体内设有容纳腔，所述容纳腔内部垂直设有用于缠绕血糖检测头与控制元件之间的电源线的卷线辊，且所述卷线辊后端通过外部设有扭簧的转动轴与容纳腔后壁连接，当需要进行血糖检测时，检测者将血糖检测头拉出，此时，电源线拉动转动轴转动延长对检测者进行血糖检测，当检测完毕后，电源线可自动缠绕在卷线辊上，并将血糖检测头收回，通过上述方式将电源线缠绕在卷线辊上，避免电源线相互缠绕难以分离，影响检测装置的正常使用。

进一步地，所述控制元件还包括对检测者身份进行认证的登录模块、对检测者的血糖检测数据保存并将上述数据的变化趋势绘制成曲线图以及根据上述变化趋势给出合理建议的数据分析保存模块、与外部智能终端连接的通讯模块、用于对检测者的使用过程进行监视纠正并及时语音提醒正确检测方法的智能监护模块，通过对检测者身份进行登录，且登录后将检测的结果绘制成曲线图，方便患者直观了解自身血糖变化趋势，预防病情恶化，通过通讯模块与监护人的手记或电脑连接，方便监护人实时监测患者的血糖情况，避免意外的发生，通过智能监护模块方便患者进行正常血糖检测，提高检测的准确性，通过上述过程使整个装置智能一体化。

进一步地，所述控制元件还包括用于设定血糖检测时间的定时器、与所述定时器连接且用于语音提醒检测者进行血糖检测的语音提醒模块，所述定时器、语音提醒模块与微控制器连接，通过定时器、语音提醒模块的设定，避免检测者因忘记血糖检测，影响数据分析保存模块分析得到的血糖变化趋势的准确性。

进一步地，所述光源为波长可调谐的脉冲激光器，通过调节不同波长的激光进行血糖检测，避免某一个固定波长上存在其他组分特征吸收产生的光声信号干扰的现象，无法满足对人体皮下组织液中葡萄糖的检测。

更进一步地，所述检测主体外部设有缓冲元件，所述缓冲元件包括罩设于检测主体外壁的缓冲罩、均匀设于所述缓冲罩外部的多个缓冲防摔板、一端贯穿所述缓冲罩与所述缓冲防摔板连接且另一端与检测主体外壁连接的缓冲弹簧，当本装置掉落至地面时，通过缓冲防摔板与地面接触并压缩缓冲弹簧进行缓冲，避免检测主体摔坏，造成资源浪费。

本发明的工作原理为：利用本发明提供的无损检测装置进行皮下组织液中葡萄糖检测时，具体过程如下：

(1)提前通过定时器设定检测时间，当到达检测时间时，通过语音提醒模块语音提醒检测者进行血糖检测；

(2)将壳体从检测主体上取下，拉动电源线使卷线辊、转动轴转动，同时压缩扭簧，然后将粘贴片粘贴于检测者的皮肤上，检测者手持握柄，手指置于握槽中并通过弹性固定带进行固定；

(3)检测者通过登录模块进行用户登录，通过通讯模块与外部智能终端连接，方便监护人员实时监测患者的血糖情况；

(4)打开光源(200)和超声传感器，通过微控制器控制光源投射不同波长的激光，投射的激光经准直透镜准直处理为平行激光束，然后经反光板发射至粘贴片上，最后进入人体皮下组织液中，组织液吸收激光能量通过其造成的热发生体积膨胀而生成超声波，此时，超声传感器接收到来自检测者的超声信号，并传送至微控制器，微控制器发送信号至数据分析保存模块，数据分析保存模块对检测者的血糖检测数据保存并将上述数据的变化趋势绘制成曲线图，通过显示屏显示出来，根据上述变化趋势给出合理建议；

(5)在上述过程中，如果遇到操作困难时，可通过智能监护模块对检测者的使用过程进行监视纠正并及时语音提醒正确检测方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供了用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置，通过可调谐的脉冲激光器作为光源，进行检测时，可调节多个光源同时发射不同波长激光，避免某一个固定波长上存在其他组分特征吸收产生的光声信号干扰的现象，无法满足对人体皮下组织液中葡萄糖的检测，同时多个由上至下依次部分光源发射的激光在反光板上会产生不同的反射角，因此在检测者检测部位形成一个检测区域进行多点位检测，提高检测效率，增加检测结果的精确度；通过弹性固定带和防滑橡胶圈避免使用者在握持检测主体时手部滑脱，缩短装置的使用寿命；通过卷线辊的自动回收结构的设置，避免电源线相互缠绕难以分离，影响检测装置的正常使用；通过缓冲元件的设置，避免检测装置摔坏，造成资源浪费；本发明具有检测精确、使用寿命长、智能一体化的优点，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的缓冲元件的局部放大图；

图4是本发明的血糖检测头的结构示意图；

图5是本发明的电气连接图。

其中，1-检测主体、10-握柄、100-握槽、101-弹性固定带、102-防滑橡胶圈、11-容纳腔、110-卷线辊、12-缓冲元件、120-缓冲罩、121-缓冲防摔板、122-缓冲弹簧、2-血糖检测头、20-壳体、200-光源、21-光源板、22-准直透镜、23-反光板、24-超声传感器、25-粘贴片、3-控制元件、30-微控制器、31-显示屏、32-登录模块、33-数据分析保存模块、34-通讯模块、35-智能监护模块、36-定时器、37-语音提醒模块。

具体实施方式

实施例：如图1、2所示的一种用于无损检测皮下组织液中葡萄糖的装置，主要包括的检测主体1、、安装于所述检测主体1一端部用于检测患者皮下组织液中葡萄糖含量的血糖检测头2、设于检测主体1内部且与血糖检测头2通过电源线连接的控制元件3、电源；

检测主体1底端设有握柄10，且握柄10一侧均匀设有4个握槽100，检测者手持握柄10并根据自身习将手指惯放置于不同的握槽100中，增加握持操作时的舒适性，每个握槽100上均设有用于固定使用者握持手指的弹性固定带101，握柄10侧壁且位于使用者掌心处设有防滑橡胶圈102，当使用者进行血糖监测时，手指通过弹性固定带101放置于握槽100中，通过弹性固定带101和防滑橡胶圈102避免使用者在握持检测主体1时手部滑脱，缩短装置的使用寿命，检测主体1内设有容纳腔11，容纳腔11内部垂直设有用于缠绕血糖检测头2与控制元件3之间的电源线的卷线辊110，且卷线辊110后端通过外部设有的转动轴与容纳腔11后壁连接，当需要进行血糖检测时，检测者将血糖检测头2拉出，此时，电源线拉动转动轴转动延长对检测者进行血糖检测，当检测完毕后，电源线可自动缠绕在卷线辊110上，并将血糖检测头2收回，通过上述方式将电源线缠绕在卷线辊110上，避免电源线相互缠绕难以分离，影响检测装置的正常使用，如图3所示，检测主体1外部设有缓冲元件12，缓冲元件12包括罩设于检测主体1外壁的缓冲罩120、均匀设于缓冲罩120外部的6个缓冲防摔板121、一端贯穿缓冲罩120与缓冲防摔板121连接且另一端与检测主体1外壁连接的缓冲弹簧122，当本装置掉落至地面时，通过缓冲防摔板121与地面接触并压缩缓冲弹簧122进行缓冲，避免检测主体1摔坏，造成资源浪费；

如图4所示，血糖检测头2包括壳体20、倾斜设于壳体20内一角处且侧壁设有4个用于产生激光光源200的光源板21、与光源200一一对应且使光源200产生的激光束平行透射的准直透镜22、设于壳体20内且用于反射经准直透镜22处理后的激光并使其投射在患者皮肤上某片区域的反光板23、用于探测被测皮下组织液中血糖光声信号并将该信号传送至控制元件3的超声传感器24、与检测者皮肤粘贴固定的粘贴片25，光源200为波长可调谐的脉冲激光器，通过调节不同波长的激光进行血糖检测，避免某一个固定波长上存在其他组分特征吸收产生的光声信号干扰的现象，无法满足对人体皮下组织液中葡萄糖的检测；

控制元件3包括用于用于控制血糖检测头2正常运行的微控制器30、与微控制器30连接且用于显示血糖检测分析结果的显示屏31、对检测者身份进行认证的登录模块32、对检测者的血糖检测数据保存并将上述数据的变化趋势绘制成曲线图以及根据上述变化趋势给出合理建议的数据分析保存模块33、与外部智能终端连接的通讯模块34、用于对检测者的使用过程进行监视纠正并及时语音提醒正确检测方法的智能监护模块35、用于设定血糖检测时间的定时器36、与定时器36连接且用于语音提醒检测者进行血糖检测的语音提醒模块37，其中，上述微控制器30为市售产品，通过对检测者身份进行登录，且登录后将检测的结果绘制成曲线图，方便患者直观了解自身血糖变化趋势，预防病情恶化，通过通讯模块34与监护人的手记或电脑连接，方便监护人实时监测患者的血糖情况，避免意外的发生，通过智能监护模块35方便患者进行正常血糖检测，提高检测的准确性，通过上述过程使整个装置智能一体化；电源为光源200、超声传感器24、显示屏31、定时器36提供电源。

利用本发明提供的无损检测装置进行皮下组织液中葡萄糖检测时，具体过程如下：

(1)提前通过定时器36设定检测时间，当到达检测时间时，通过语音提醒模块37语音提醒检测者进行血糖检测；

(2)将壳体20从检测主体1上取下，拉动电源线使卷线辊110、转动轴转动，同时压缩扭簧，然后将粘贴片25粘贴于检测者的皮肤上，检测者手持握柄10，手指置于握槽100中并通过弹性固定带101进行固定；

(3)检测者通过登录模块32进行用户登录，通过通讯模块34与外部智能终端连接，方便监护人员实时监测患者的血糖情况；

(4)打开光源200和超声传感器24，通过微控制器30控制光源200投射不同波长的激光，投射的激光经准直透镜22准直处理为平行激光束，然后经反光板23发射至粘贴片25上，最后进入人体皮下组织液中，组织液吸收激光能量通过其造成的热发生体积膨胀而生成超声波，此时，超声传感器24接收到来自检测者的超声信号，并传送至微控制器30，微控制器30发送信号至数据分析保存模块33，数据分析保存模块33对检测者的血糖检测数据保存并将上述数据的变化趋势绘制成曲线图，通过显示屏31显示出来，根据上述变化趋势给出合理建议；

(5)在上述过程中，如果遇到操作困难时，可通过智能监护模块35对检测者的使用过程进行监视纠正并及时语音提醒正确检测方法。