一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械中人體血糖測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]糖尿病是一種內(nèi)分泌障礙性疾病，是臨床多發(fā)病癥，目前沒(méi)有根治糖尿病的方法，糖尿病的治療以頻繁地監(jiān)測(cè)\控制血糖水平。
[0003]目前市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的兩大類(lèi)血糖檢測(cè)儀:電化學(xué)法和光發(fā)射技術(shù)，電化學(xué)法采用檢測(cè)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的電流信號(hào)的原理來(lái)檢測(cè)血糖值，酶與葡萄糖反應(yīng)產(chǎn)生的電子通過(guò)電流記數(shù)設(shè)施，讀取電子的數(shù)量，再轉(zhuǎn)化成葡萄糖濃度讀數(shù)。光反射法是檢測(cè)反應(yīng)過(guò)程中試條的顏色變化來(lái)反應(yīng)血糖值，通過(guò)酶與葡萄糖的反應(yīng)產(chǎn)生的中間物，運(yùn)用檢測(cè)器檢測(cè)試紙反射面的發(fā)射光的強(qiáng)度，將這些反射光的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)化成葡萄糖濃度。目前這兩類(lèi)血糖檢測(cè)儀主要都是采用直接檢測(cè)血液對(duì)患者血液中的血糖進(jìn)行測(cè)量，但是常見(jiàn)血糖濃度監(jiān)測(cè)方法操作繁瑣，檢測(cè)過(guò)程中會(huì)給患者造成疼痛，同時(shí)還有感染其他疾病的危險(xiǎn)。無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)就沒(méi)有上述缺點(diǎn)，因此無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀可以減少病人痛苦、感染幾率低、連續(xù)監(jiān)測(cè)血糖變化，成為血糖檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]葡萄糖是人體內(nèi)的主要能源物質(zhì)，在氧供給充足的情況下，發(fā)生如下生化反應(yīng):c6h12o6+o2—h2o+co2+atp。在人體手指指尖的毛細(xì)血管中，葡萄糖的物質(zhì)代謝過(guò)程就是能量代謝過(guò)程，代謝過(guò)程中產(chǎn)生的能量有如下幾種轉(zhuǎn)換形式:(I)積蓄在人體內(nèi)部，即人體熱負(fù)荷；⑵對(duì)外界做功；⑶與外界發(fā)生熱交換，即散熱；⑷其他轉(zhuǎn)換途徑，如供給其他生化反應(yīng)所需的能量。能量代謝守恒法的核心思想認(rèn)為上述4部分能量的總和即為葡萄糖代謝產(chǎn)生的能量。而作為主要能源物質(zhì)的葡萄糖在血液中濃度的變化，相應(yīng)地會(huì)引起人體代謝的變化。因此，只要檢測(cè)出上述4種轉(zhuǎn)換途徑中消耗的能量和血液中氧的供給水平就能計(jì)算出手指中的血糖濃度。
[0005]在短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為手指的熱負(fù)荷為0，即代謝產(chǎn)生的能量完全消耗，沒(méi)有積蓄在人體內(nèi)部。人體處于靜息狀態(tài)時(shí)可以認(rèn)為對(duì)外做功為0，此外，供給其他生化反應(yīng)所需的能量也相當(dāng)少，可以忽略。因此，代謝產(chǎn)生能量的主要去向是與外界發(fā)生熱交換，這種熱交換有4種形式:(I)熱傳導(dǎo)；(2)熱對(duì)流；(3)熱輻射；(4)蒸發(fā)。只要檢測(cè)出這4部分散熱量和血液中氧的供給水平就能計(jì)算出血糖濃度。上述4種形式的散熱量可以通過(guò)無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)傳感器中的溫度傳感器、濕度傳感器和輻射傳感器測(cè)得；血液中氧的供給水平可以通過(guò)檢測(cè)血氧飽和度、血流量和脈率測(cè)得。
[0006]對(duì)傳統(tǒng)血糖檢測(cè)儀進(jìn)行改進(jìn)，提高血糖檢測(cè)儀安全性、可靠性，采用無(wú)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)血糖檢測(cè)方便化、智能化、小型化、精度高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種減少病人痛苦、感染率低、精度高、性能穩(wěn)定的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀。
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0009]一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，包括STM32微處理器、傳感器、血氧采集模塊、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，其中:傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、輻射傳感器，STM32微處理器連接有濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，信號(hào)調(diào)理電路輸入端與傳感器輸出端、血氧米集模塊輸出連接，信號(hào)調(diào)理電路輸出端經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路與STM32微處理器輸入端連接。血氧采集模塊用于檢測(cè)血氧飽和度、血流量和脈率。
[0010]通訊模塊由串口通信和CAN通信組成。
[0011 ] 人機(jī)界面包括鍵盤(pán)和TFT顯示屏。
[0012]串口通信由RS232接口通信和STM32微處理串行接口通信組成。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型避免了傳統(tǒng)的血糖檢測(cè)儀采用直接血液對(duì)患者血液中的血糖進(jìn)行測(cè)量所帶來(lái)的疼痛，還有感染其他疾病的危險(xiǎn)。本血糖濃度檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單方便，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果也具有較高準(zhǔn)確性，另外還增加了 CAN總線通信，實(shí)現(xiàn)了血糖檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ?，為醫(yī)生對(duì)病人自己測(cè)量血糖的濃度，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)并指導(dǎo)患者用藥提供便利。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0016]一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，包括STM32微處理器、傳感器、血氧采集模塊、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，其中:傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、輻射傳感器，STM32微處理器連接有濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，信號(hào)調(diào)理電路輸入端與傳感器輸出端、血氧米集模塊輸出連接，信號(hào)調(diào)理電路輸出端經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路與STM32微處理器輸入端連接。血氧采集模塊用于檢測(cè)血氧飽和度、血流量和脈率。通訊模塊由串口通信和CAN通信組成。串口通信由RS232接口通信和STM32微處理串行接口通信組成。
[0017]本實(shí)用新型采用STM32微處理器，STM32微處理器豐富的內(nèi)部資源和較高的處理速度，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和檢測(cè)的快速性、提高了采樣的精度，對(duì)血糖檢測(cè)能夠快速做出反應(yīng)。無(wú)創(chuàng)血糖傳感器將人體手指的生理量信息轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)輸出，由于各傳感器的輸出電壓范圍不同，為使A/D轉(zhuǎn)換的精度提高，傳感器輸出信號(hào)首先經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路以滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求，輸出信號(hào)再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路后，采用模擬濾波電路濾除50Hz工頻和高頻干擾。濾波后的信號(hào)進(jìn)入STM32處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入EEPROM模塊。與此同時(shí)，血氧模塊輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換后進(jìn)入STM32處理器的SCI引腳，STM32完成數(shù)據(jù)接收并存入EEPROM模塊中。為了更好地去除干擾，從無(wú)創(chuàng)血糖傳感器采集到的數(shù)據(jù)還要進(jìn)行數(shù)字濾波，這部分工作在STM32處理器中完成。完成這些數(shù)據(jù)預(yù)處理后，并得到血糖濃度值。人機(jī)界面包括鍵盤(pán)和TFT顯示屏。STM32微處理器與通信接口電路連接，在鍵盤(pán)的控制下，可以顯示、分析和存儲(chǔ)檢測(cè)結(jié)果。如果要導(dǎo)出檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)，檢測(cè)結(jié)果可通過(guò)TFT顯示屏顯示。其中，人機(jī)界面模塊選用3.2寸的ILI9320型號(hào)的TFT顯示屏，TFT顯示屏有6個(gè)非編碼獨(dú)立按鍵，按鍵通過(guò)上拉電阻與STM32微處理器的GP1接口連接，人機(jī)界面用于對(duì)保護(hù)參數(shù)進(jìn)行整定，并顯示智能表相關(guān)參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)，用戶在操作界面上觀察更加方便和簡(jiǎn)單，EEPROM模塊與STM32微處理器連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)存儲(chǔ)；電源模塊為系統(tǒng)提供可靠電源。
[0018]無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀還增加了 CAN總線通信，實(shí)現(xiàn)了血糖檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ?，為醫(yī)生對(duì)病人自己測(cè)量血糖的濃度，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)并指導(dǎo)患者用藥提供便利。
[0019]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，包括STM32微處理器、傳感器、血氧采集模塊、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，其特征在于:所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、輻射傳感器，所述的STM32微處理器連接有濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，所述的信號(hào)調(diào)理電路輸入端與傳感器輸出端、血氧采集模塊輸出連接，所述的信號(hào)調(diào)理電路輸出端經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路與STM32微處理器輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，其特征在于:所述的血氧采集模塊用于檢測(cè)血氧飽和度、血流量和脈率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，其特征在于:所述的通訊模塊由串口通信和CAN通信組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，其特征在于:所述的人機(jī)界面包括鍵盤(pán)和TFT顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，其特征在于:所述串口通信由RS232接口通信和STM32微處理串行接口通信組成。
【專(zhuān)利摘要】一種無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀，包括STM32微處理器、傳感器、血氧采集模塊、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，STM32微處理器連接有濾波電路、人機(jī)界面、EEPROM模塊、通訊模塊、電源模塊，信號(hào)調(diào)理電路輸入端與傳感器輸出端、血氧采集模塊輸出連接，信號(hào)調(diào)理電路輸出端經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路與STM32微處理器輸入端連接。本實(shí)用新型避免了傳統(tǒng)的血糖檢測(cè)儀采用直接血液對(duì)患者血液中的血糖進(jìn)行測(cè)量所帶來(lái)的疼痛，還有感染其他疾病的危險(xiǎn)，另外還增加了CAN總線通信，實(shí)現(xiàn)了血糖檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ?，為醫(yī)生對(duì)病人自己測(cè)量血糖的濃度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并指導(dǎo)患者用藥提供便利。
【IPC分類(lèi)】A61B5-145
【公開(kāi)號(hào)】CN204562174
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520186009
【發(fā)明人】尹倩倩, 章秋, 朱小歡, 鄧金偉
【申請(qǐng)人】安徽醫(yī)科大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日