摘要：通过分析血糖浓度变化对光学参数的两种作用及其对光传播的影响,针对葡萄糖主要分布于皮肤真皮层的特点,引入了有效信噪比的概念,推导出血糖检测极限浓度与光源检测器之间距离和有效仪器信噪比之间的关系。针对不同个体表皮和真皮厚度的差异,用蒙特卡洛方法研究了其对检测极限浓度的影响,讨论了光学测头设计的方案和适应性。结果表明,通过选择合适的光源与检测器之间距离,来自真皮层的有效信号能超过50%;假定仪器信噪比为10 000,可获得满足FDA要求的血糖检测极限浓度。

摘要：在无创可穿戴式光谱传感器领域,确保人体与传感器接触状态的稳定性对于提升传感器性能至关重要。人体的动作会改变肌肉和皮肤的扭曲程度,改变接口处传感器与皮肤的接触状态,使得光的入射角度发生偏移。入射角的变化影响光在皮肤中的传播路径,进而影响到传感器接收的皮肤表面漫反射光的强度。为了解决这一问题,开发了一种专用于人体成分无创检测的可穿戴式近红外光学传感器。该传感器的感光部分采用环形结构设计,这不仅增大了接收光的面积,还能够360°角度平均经皮肤表面漫反射的光,有效地减少了由光源入射角度变化引起的各向异性干扰。利用蒙特卡罗模拟,分析了光入射角度在1.2°、2.5°、5°、15°、45°范围内随机变化,以及0°至5°单方向变化时,单点与环形传感器的性能差异。模拟结果显示,环形传感器的信噪比显著高于单点检测器,大约提高了十倍,相应地,其检测的最低血糖浓度限也更低,是单点检测器的十分之一。环形探测器不仅降低了由于入射角随机变化引起的各向异性干扰,而且在两个不同的探测器处接收到的干扰表现出更强的共模特性。因此,采用一对同心圆环形探测器并对其信号进行差分抵消,可以进一步抑制入射角变化带来的干扰。在人体实验中,受试者在空腹状态分别使用环形检测器和单点检测器采集动作变化下的漫反射光信号。实验结果表明,环形传感器结合差分方法可以有效地抑制由人体动作引起的人-传感器接触状态变化的干扰,信号变化幅度在0.0005~0.001 a.u.,满足0.5~1 mmol·L^(-1)精度的无创血糖检测要求。综上所述,本文提出的双环形接收的穿戴式光学传感器在人体检测中表现出优异的高信噪比性能,显示出其在无创人体成分检测领域的广泛应用潜力。

摘要：血氧饱和度是临床诊断和家庭保健中常用的重要生理指标。在临床上,尤其在手术过程中,血氧饱和度的高低关系到病人的生命安全,因此常常需要检测人体的血氧饱和度。同时,监测人体血氧饱和度的变化对肺心病的预防和治疗也有重要的作用。因此,血氧饱和度的监测具有重要的意义。为了能够实时准确地显示脉搏波信号和血氧饱和度,文章设计了基于AFE4400的血氧饱和度测量系统及开发了相应的Android手机应用程序,不仅使其便于使用,同时进一步降低了成本。实验结果显示,设计的系统具有十分高的准确性。

摘要：介绍了一种基于反离子电渗方法的非侵入式血糖监测系统。该系统通过集成恒电流源和双恒电势仪电路,配合高灵敏度介体酶传感器,实现了反离子电渗抽取和抽取至体表葡萄糖的检测。并且通过良好的降噪和提升采样精度的设计,有效提高了测量的准确性。根据所检测的葡萄糖浓度与组织液葡萄糖浓度以及血糖浓度间相对稳定的对应关系,本系统可以自动计算出血糖浓度。经过动物实验验证:该无创血糖监测系统经过一次有创校准后能够实现血糖监测。对比常规的有创测量方法,在动物血糖自然变化状态下,该系统的监测结果能够很好地反映出血糖的平均浓度值;在人为干预动物血糖浓度的情况下,该系统的监测结果能够较好地反映出血糖的变化趋势。

摘要：基于对细胞微观散射进行的理论仿真计算,推导出血糖浓度与细胞后向散射光之间的近似数值关系,在此基础上提出了一种新的血糖浓度光学无创测量方法——后向散射光血糖浓度测量方法,根据以此方法为基本思想,设计了一个测量系统又加以验证。在对一系列被测者进行的测量实验中,测量数据能很好地反映出被测者的血糖浓度变化。

摘要：本文简单介绍蓝牙模块芯片ROK101007和蓝牙硬件设计中应注意的问题,重点介绍应用蓝牙技术设计的微型无创血压信号检测系统中的信号放大电路和蓝牙硬件系统的设计过程。

摘要：中心动脉压力波形对心血管疾病的预测与评价具有重要意义。针对目前无创法测量未充分考虑到个体差异与人体心血管系统时变特性的问题,本文将人体心血管系统假设为短时时不变系统,设计了一种基于双路外周动脉脉搏波的中心动脉压力脉搏波无创监测系统。通过两路袖带测量外周动脉血压与脉搏波,采用盲辨识Cross-Relation算法重建中心动脉压力波形。与临床应用广泛的澳大利亚At Cor公司Sphygmo Cor系统的检测结果相比,本系统中心动脉收缩压误差为(-1.8±5.6)mm Hg,舒张压误差为(-3.2±4.3)mm Hg,波形形态误差小,符合血压计性能评估的美国AAMI标准与英国BHS标准,实现了中心动脉压力波的个体化无创测量。

摘要：为便携地检测人体血红蛋白的含量,本文设计一种无创血红蛋白检测仪。系统设计分为低功耗的MSP430处理器和相应的信号调理电路,信号调理电路主要将光电二极管接收到的微安级电流转换成电压并放大。基于近红外透射衰减原理和动态光谱法,将采集到的数据与艾康生物技术公司生产的Mission Hb血红蛋白分析仪进行比对,结果表明利用偏最小二乘法选取18组有用数据进行预测,得到相关系数为0.675,对临床有一定的应用价值。

摘要：目的设计一个可以在作业条件下无创连续监测脉搏波传导时间(PWTT)的系统。方法运用无线传感器网络技术设计的心电和脉搏波无线传感器组成整个监测系统,同步测量头部颞浅动脉脉搏波信号和体表心电信号,并且计算脉搏波传导时间。结果心电和脉搏波无线传感器体积小,且采用纽扣电池供电,彼此之间的时间同步精度小于1ms。计算出的脉搏波传导时间随缓慢深呼吸而相应变化。结论由具有体积小、功耗低和时间同步精度高等特点的心电和脉搏波无线传感器组成的监测系统能够在作业条件下无创连续监测脉搏波传导时间。

摘要：主要介绍了一种无创便携式脉搏血氧饱和度测量仪的软硬件设计。该测量仪以STM32单片机为主控制核心,采用MAX30100芯片为传感器,使用反射式方法对血氧饱和度进行测量,经过对比试验证明具有较好的准确性。