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近红外无创血糖测量原理近红外无创血糖测量技术是一种新型的血糖监测方法，其原理是利用近红外光通过皮肤组织时，与组织内的葡萄糖发生相互作用，从而推断血液中的葡萄糖浓度。
这种技术可以不用抽血，直接通过皮肤测量血糖，有效地减轻了糖尿病患者的痛苦和负担。
首先，了解近红外的特性对理解这种原理非常重要。
近红外光谱位于可见光和红外光之间的一段波长范围内，具有较高的穿透能力。
当近红外光通过皮肤时，它会与组织内的分子发生相互作用，并产生反射、散射和吸收。
这种相互作用可以提供与组织内分子的浓度和结构相关的信息，如葡萄糖浓度。
其次，葡萄糖分子在近红外光的作用下表现出独特的反射和吸收特性。
近红外光谱中存在几个特征峰，其中一个与葡萄糖浓度直接相关。
当近红外光通过皮肤时，它会被组织内的葡萄糖吸收，导致该特征峰的吸收增加或减弱。
通过测量吸收的变化，可以推断出血液中的葡萄糖浓度。
不仅如此，近红外无创血糖测量技术还需要借助模型来进行数据处理和分析。
这些模型是通过大量实验获取的，包括已知葡萄糖浓度的样本和相应的近红外光谱数据。
通过数据处理和模型训练，可以建立近红外光谱与葡萄糖浓度的关系模型。
当要测量血糖时，只需要测量近红外光的反射和吸收，然后与模型进行对比分析，从而得出血糖浓度。
这种近红外无创血糖测量技术具有许多优势。
首先，由于无需穿刺采集血液样本，可以有效减轻患者的痛苦和不适感。
其次，这种技术可以实时监测血糖，提供即时的结果和反馈，方便患者及时调整饮食和胰岛素注射等控制血糖的措施。
此外，这种方法无需专业人士操作，患者可以在家中自行测量血糖，提高了监测的便捷性和隐私性。
然而，近红外无创血糖测量技术也存在一些问题和局限性。
首先，由于每个人的皮肤和组织特性不同，需要针对不同人群建立专属的模型，否则可能导致测量误差。
其次，一些因素如环境的干扰、皮肤温度的变化等，都会对测量结果产生一定的影响，需要进行校准和误差修正。
此外，由于目前技术的限制，近红外无创血糖测量技术并不适用于所有糖尿病患者，部分患者仍需使用传统的抽血测试方法。
摘要对现有的一些使用近红外光谱无创离体和在体测量葡萄糖的研究结论，结合我们的研究结果进行评述。
首先介绍建立葡萄糖光谱检测的基本理论。
在光谱检测的分析研究中，离体测量表现出良好的结果；在体葡萄糖检测和预测，结果精度较差，离临床和家庭使用还有一些距离。
关键词近红外光谱；血糖无创检测1 简介糖尿病是一种内分泌疾病。
据报导，1997年全世界的糖尿病患者超过1.2亿，到2010年将会增长到2.2亿以上。
现有对糖尿病较有效的治疗手段是通过频繁的检测和胰岛素注射来对血糖浓度进行控制，从而减少或减轻由糖尿病导致的并发症。
目前检测血糖的方法主要是从体内抽取血液通过生化检测进行分析，这属于有创伤检测，有创伤检测给患者带来的痛苦和不便。
无创性血糖检测已引起人们极大的关注，其意义是：(1)减少患者每天采血测量的痛苦，提高病人的生存质量；(2)可提高测量次数，提高血糖控制精确度，降低糖尿病并发症发生的危险；(3)降低每次测量的成本；(4)有可能形成含有检测器和胰岛素注射的闭环循环系统；(5)其测量方法和原理可以推广应用到其它血液成分的检测。
在无创性血糖检测研究中使用较多的是红外光谱分析方法，通过对一束红外光透过人体组织或者由其反射的光谱信号分析，确定组织内葡萄糖的含量。
目前较有效的光谱范围是近红外区(波长为0.7um-2.5um)。
2 红外光谱检测葡萄糖的原理和方法2.1 水溶液中葡萄糖的近红外吸收有机分子在近红外光谱区的吸收主要是由于含氢基团的分子振动的倍频与合频吸收造成的[1]。
有机分子的倍频和合频光谱能够得到分子结构、组成状态的信息。
有机物近红外光谱，其特征性强，受分子内外环境的影响小，但倍频和合频比基频吸收带宽得多，使得多组分样品的近红外光谱在不同组分的谱带、同一组分中不同基团的谱带以及同一基团不同形式的倍频、合频谱带发生严重的重迭，从而使近红外光谱的图谱解析异常困难。
在混合物中的化学组分，很难再分离出每种组分单一、无重叠的吸收光谱。
无创血糖测量技术研究及应用随着现代医学技术的不断进步，无创血糖测量技术成为了新的研究热点。
传统的血糖测量需要穿刺取血，这样做既痛苦又不便，而且患者需要频繁采血，对身体也有一定的损伤。
无创血糖测量技术的出现，解决了这一问题。
本文将从技术的基本原理、应用现状和未来发展趋势等方面来阐述无创血糖测量技术。
一、技术的基本原理无创血糖测量技术，简单来说就是通过不需要穿刺取血的方法，准确测量出患者血糖的浓度，以达到轻便、痛苦少和侵入性小等优点。
目前已经有很多种无创血糖测量技术，如红外光谱、光学散射法、声学反射法、热红外成像法等。
其中，最常用的就是光学散射法。
光学散射法的基本原理是通过光的散射来测量人体内血糖的含量。
它利用了人体血糖的吸收光谱特性，将特定波长的光照射到人体部位，血糖分子会吸收部分光线，这部分吸收的光线与未被吸收的光线之间的差异就是血糖的浓度。
这样的无创测量方法，可以使用脉搏波或者小肠等微小的物理活动来控制血糖的变化，以达到准确测量血糖的效果。
二、应用现状目前无创血糖测量技术还处于研究阶段，虽然已经有一些商业化的产品上市，但是与传统穿刺式血糖仪相比，无创血糖测量仪器的准确性和实用性还有很大的提升空间。
但是就目前的应用情况来看，该技术已经广泛应用于糖尿病患者和长期近视者等人群。
1、糖尿病患者糖尿病是目前全球范围内较为普遍的疾病之一，患病人群较大。
对于患有糖尿病的患者而言，血糖的浓度需要进行密切的监测和调整，而无创血糖测量技术的出现，无疑极大的方便了患者的用药和监测。
因此，该技术在糖尿病患者中得到了广泛的应用。
2、长期近视者除糖尿病患者外，长期视力下降的人群也需要密切关注血糖的变化。
随着年龄的增长，人体内分泌系统和代谢系统也会随之下降，这也可能会导致血糖持续升高。
因此，长期近视者对于血糖的测量也有一定的需求，而无创血糖测量技术便给这些人群带来了便利。
三、未来发展趋势虽然无创血糖测量技术目前还处于研究阶段，但是未来的发展可期。
摘要日常的血糖监测给病人带来极大的痛苦，这使得研究一种快速便捷的方式检测血糖浓度成为人们关注的焦点。
近红外光谱技术通过光谱信号分析血糖信息，被认为是最具有应用前景的无创血糖检测技术之一。
近红外光对人体的伤害小，但光能量较弱，因而要充分利用可获得的有用光信息。
在实验中一般可以测得的是扩散反射光谱和透射光谱，因而本文的研究目的在于从理论上寻找不同结构、不同厚度的生物组织中扩散反射率和透射率的规律，进而为联用两种光谱提供理论支撑。
本文首先介绍了玻尔兹曼（Boltzmann）辐射传输方程，根据外推边界条件和镜像源偶极子理论，先分析在半无限介质中光子的传播规律；接下来主要分析了单层平板（slab）结构中光子传输规律，探讨光子在slab结构中的扩散反射率和透射率的规律；最后本文对多层组织的传播规律进行了展开，对于人体实验具有指导意义。
然后本文基于蒙特卡洛模拟，首先对光子在半无限模型中传输进行了模拟；接着对1-6 mm厚度的单层皮肤模型进行了蒙特卡洛模拟。
将理论分析与模拟的结果对比，两者在整体上是一致的，这就说明理论分析的结果是可行的。
这样就可以利用理论分析的结果寻找扩散反射率和透射率的关系，这对于课题组开展透反共用的研究具有重要的意义。
最后对皮肤的五层结构模型进行了介绍，并进行了模拟分析。
最后在理论分析和蒙特卡洛模拟的基础上，本文利用实验室搭建的近红外透反射光谱检测系统，通过制备不同厚度的仿体进行实验验证。
探究近红外光在1-6 mm厚度的仿体中的传输规律，并将实验结果与理论和模拟所得的数据进行对比分析。
通过分析可以发现，随着组织厚度的增加，反射光强在逐渐增加，而透射光强逐渐减小，这与理论分析和模拟所得规律是一致的，这说明关于反射率和透射率的公式是正确的，为后续的透反共用提供了有力的理论支持。
关键词：近红外光谱，辐射传输方程，蒙特卡洛模拟，扩散反射率，透射率ABSTRACTRoutine blood glucose monitoring is a pain for patients, which makes the development of a fast and convenient way to detect blood glucose concentration has become the focus. Near-infrared spectroscopy (NIRS) is one of the most promising non-invasive detection technologies for blood glucose measurement by analyzing blood glucose information from spectral signals. The damage of Near-infrared light for human body is small, but its light energy is weak, and thus to make full use of available useful optical information. The diffused reflectance spectrum and transmission spectrum generally can be obtained, hoping to find a way to joint use of the two spectra to enhance the spectral signal. The purpose of this paper is to find out the rules of diffused reflectance and transmittance in biological tissue with different structures and thicknesses, and to provide theoretical reference for the following the joint use of diffused reflectance and transmittance.In this thesis, we first introduce the derivation process of Boltzmann radiation equation and the meaning of formula. According to the extrapolation boundary condition and the mirror source dipole theory, we first analyze the propagation law of photon in semi-infinite medium. It is necessary to analyze the law of photon transmission in medium with limited thickness. Therefore, the law of photon transmission in single-layer slab structure is mainly analyzed, and the law of diffused reflectance and transmittance of photon in slab structure is discussed. The formula of reflection and transmission in slab structure is deduced. At last, the propagation law of multi-layer organization is carried out, which is instructive for human experiment.Then, based on the Monte Carlo simulation method, the simulation of photon propagation in semi-infinite media is carried out. Monte Carlo simulation of 1-6 mm thickness of the monolayer skin model like the slab structure model described above, compares the results of the theoretical analyses with the simulation results, and the two results are consistent as a whole. This shows that the theoretical analysis results are feasible of. So we can find the relationship between diffused reflectance and transmittance by using the formula deduced from the theory. This is of great significance to the study of joint use of the two spectra.In the end, the five-layer structure model of the skin is introduced, and the simulation analysis is carried out.Finally, based on the theoretical analyses and Monte Carlo simulation, a NIRspectroscopy detection system was set up in the laboratory. 1-6mm thickness of the imitation was tested. And research transmission law of near-infrared light, and compare the experimental and simulated data. It can be found that the intensity of reflected light intensity increases with the increase of the thickness of the tissue, and the transmitted light intensity decreases gradually, which is consistent with the theoretical analyses and simulation results, which shows that the formula of reflectance and transmittance is correct, for the follow-up joint use of diffused reflectance and transmittance provides a strong theoretical support.KEY WORDS:Near-infrared Spectroscopy, Boltzmann Radiation Transfer equation, Monte Carlo Simulation, Diffused Reflectance, Transmittance目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1 无创血糖测量研究的意义及发展 (1)1.2 近红外无创血糖测量的研究进展 (3)1.3 近红外无创血糖检测技术中存在的难题 (4)1.4 主要研究内容 (6)第2章理论基础 (9)2.1 皮肤组织的结构和构成 (9)2.2 皮肤组织的光学特性 (11)2.3 蒙特卡洛模拟 (15)2.4 本章小结 (16)第3章基于辐射传输方程的反射率和透射率的分析 (17)3.1 辐射传输方程 (17)3.1.1 光在组织体中传播的数学模型 (17)3.1.2 Boltzmann 辐射传输方程 (18)3.2 半无限介质模型的反射率 (21)3.3 单层平板（slab）模型的反射率和透射率 (24)3.4 多层模型的反射率和透射率的展开 (28)3.5 本章小结 (29)第4章基于蒙特卡洛模拟的反射率和透射率的研究 (31)4.1 半无限介质模型的反射率的蒙特卡洛模拟 (31)4.2 单层皮肤模型的透射率和反射率的蒙特卡洛模拟 (33)4.3 多层组织的反射率和透射率的蒙特卡洛模拟 (39)4.3.1 耳垂部位五层皮肤模型的建立 (39)4.3.2 五层皮肤模型的反射率和透射率的蒙特卡洛模拟 (40)4.4 本章小结 (41)第5章实验系统介绍及制备仿体进行实验验证 (43)5.1 近红外透反射光谱检测系统 (43)5.1.1 光源检测器系统 (44)5.1.2透反光纤测头 (46)5.2 仿体的制备 (48)5.3 仿体实验 (51)5.4 实验结果的总结分析 (56)5.5 本章小结 (57)第6章总结和展望 (59)6.1 全文工作总结 (59)6.2 未来工作的展望 (60)参考文献 (63)发表论文和参加科研情况说明 (69)致谢 (71)第1章绪论糖尿病是一种慢性代谢性疾病，给人们的生活带来极大的痛苦，在外国被称作“沉默的杀手”[1]，这足以看出糖尿病的极大的威胁性。
中国科学院博士学位论文近红外光谱技术在人体血糖无创检测中的应用研究２．Ｎｅｘｕｓ“８７０型傅立叶红外光谱仪的结构图２－４、图２－５和图２－６分别为ＮｅｘｕｓＴＭ８７０型傅立叶红外光谱仪的外形结构、内部结构及其内部光路图。
图２—４ＮｅｘｕｓＴＭ８７０型傅立叶红外光谱仪外形结构图２－５ＮｅｘｕｓＴＭ８７０型傅立叶红外光谱仪内部结构第二章近红外光谱技术的发展及葡萄糖粉末的光谱特性研究图２－６ＮｅｘｕｓＺＭ８７０型傅立叶红外光谱仪的内部光路３．Ｎｅｘｕｓ“１８７０型傅立叶红外光谱仪的技术指标Ｎｅｘｕｓ…８７０型傅立叶红外光谱仪各个方面都达到了较高的精度水平，这些指标在世界上都是先进的。
同时，也为本论文的完成提供了强大的硬件支持。
以下是ＮｅｘｕｓＴＭ８７０型傅立叶红外光谱仪的技术指标：分辨率为０．０９ｃｍ～；仪器的峰．峰值噪声低于１．３×１０‘５Ａｂｓ（１分钟扫描）高于３３０００．．１：ＲＭＳ噪声低于３．７×１０－６Ａｂｓ（１分钟扫描）：ＡＳＴＭ线性度好于Ｏ．０７％Ｔ；光谱范围在２５０００ｃｍｏ至２８００ｃｍｏ之间：快速扫描分别为６５次／秒和９５次／秒：波数精度为Ｏ．０１ｅｍ～：扫描速度档数为２２档；最慢扫描速度为Ｏ．０１５８ｃｍ／ｓｅｃ；最快扫描速度为８．２２ｃｍ／ｓｅｃ：～Ｄ数字转换器为２０位。
２．２．２葡萄糖近红外光谱特性的研究葡萄糖是糖在人体内的主要存在形式，葡萄糖的近红外光谱特性是研究血糖近红外光谱特性的基础。
葡萄糖的分子式为Ｃ６Ｈ１２０６，在近红外光谱区产生吸收的官能团主要是含氢基团，包括Ｃ－Ｈ（甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、芳基等），羟基０一Ｈ。
１．实验装置采用漫反射光谱对葡萄糖粉术的近红外光谱特性进行分析。
使用Ｎｅｘｕｓ８７０中国科学院博士学位论文近红外光谱技术在人体血糖无创检测中的应用研究傅立叶变换红外光谱仪和用于４２００～１１０００ｅｍ“光谱区域的Ｎｅｘｕｓ８７０附件ＳｍａｒｔＮｅａｒ—ＩＲＵｐＤＲＩＦＴ。
项目基金:国家自然科学基金(30170261)近红外无创血糖测量的研究3陈民森 陈文亮 杜振辉 徐可欣 蒋诚志(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 天津 300072)摘 要 本文分析了光在手掌组织中的传播特性,以及经皮近红外无创血糖浓度测量原理。
基于AOTF (声光可调谐滤波器)分光系统,构建了近红外经皮无创血糖检测系统,并利用该系统对3名健康青年志愿者进行OG TT (口服葡萄糖耐量试验)实验,得到较好的测量结果。
三次实验中P LS (偏最小二乘)校正集模型的RMSEP (预测均方根误差)分别为0169mm ol/L 、0149mm ol./L 、0154mm ol/L 。
关键词 近红外 经皮的 无创血糖检测 糖尿病及其并发症已成为严重威胁人类健康的世界性公共卫生问题。
目前还没有根治糖尿病的有效手段,主要是采取控制血糖浓度以预防或减轻并发症的发生,特别是通过频繁地监测血糖浓度并及时调整口服降糖药物和胰岛素的用量。
在各种血糖浓度测量方法中,近红外光谱无创血糖检测技术具有检测快速、无创伤、不易感染、无污染等优点,是血糖测量技术的发展趋势,也是能够真正实现糖尿病人实时自测血糖的最佳方案1。
利用近红外光谱分析技术进行人体血糖浓度的无创测量,已成为当前国内外研究的热点课题。
血液中的糖类主要是葡萄糖,简称血糖。
其分子式为C 6H 12O 6,包含有多个羟基(O —H )和甲基(C —H ),均是能够在近红外光谱区产生吸收的主要含氢官能团,从而为利用近红外光谱测定葡萄糖提供了理论基础。
皮肤和大多数组织一样,以葡萄糖和脂肪作为能源物质。
尤其在真皮乳头层中含有丰富的血管丛,通过分析经过真皮的近红外光谱特征来测量血糖浓度,被认为是一种可行的血糖浓度测量方法。
近年来,近红外经皮漫反射光谱测量血糖浓度检测技术得到了较好的发展2。
本文构建了近红外光谱无创血糖检测系统,以手掌作为测量部位,对真皮内的血糖浓度进行测量研究。
1 经皮漫反射光谱无创血糖测量原理111 手掌组织的光学特性手掌组织具有明显的分层结构特性3,由表皮层、真皮层、皮下组织层和肌肉层组成。
其中,皮肤(包括表皮层和真皮层)的全层厚度约为4mm ,图1 近红外光在手掌组织中的传输示意图表皮层的厚度约为013mm 左右,具体厚度随不同人的年龄、性别等有所差别。
由于手掌组织的皮肤层较厚,而测量所用近红外光源能量相对较弱,因此,光子进入皮下脂肪组织和肌肉层的概率很低。
近红外光在手掌组织内的传输特性(见图1)。
I 0光射入手掌组织,忽略光在皮下组织层中的传递,则经手掌表面出射的光实际由3部分组成:入射光在手掌表面的镜面反射光I 1,直接由表皮层扩散反射出的光I 2,达到真皮层后扩散反射出的光I 3。
由于表皮层内不含有血管,皮肤组织中的血管都分布在真皮层中,因此,在经皮测量血糖浓度时,只需要分析经过真皮后扩散反射出来的光谱l 3下即可。
设某一波长入射光在手掌组织内传输的光程长为l λ,则其扩散反射光的表达式为:I 3(λ)=I 0(λ)e -μeff (λ)l λ(1)μeff (λ)为该波长光的有效衰减系数(mm -1)μeff =μeff-epi +μeff-derm(2)μeff-epi =3μs -epi [μa-epi +U s -epi (1-g epi )](3)μeff-derm =3μs -derm [μa-derm +μs -derm (1-g derm )](4)83现代仪器二○○四年・第四期式中,μeff-epi、μeff-derm分别为表皮层和真皮层的衰减系数,μa-epi、μa-derm分别为表皮层和真皮层的吸收系数,μs2epi、μs2derm分别为表皮层和真皮层的散射系数,g epi、g derm分别为表皮层和真皮层的各向异性因子。
在真皮层中,血液是影响光子吸收和散射的主要因素。
而对于血糖而言,由于葡萄糖分子结构中的羟基(O—H)和甲基(C—H)是能够在近红外光谱区产生吸收的主要含氢官能团,因此,血糖浓度的大小直接影响到μa2derm的大小。
则由(1)、(2)、(4)可以得出,经真皮后的扩散反射光强I3将随血糖浓度的改变发生相应的变化。
112 血糖浓度测量原理由111中分析可知,经真皮后的扩散反射光强I3与血糖浓度值之间存在一定的相关,根据其相关特性可由I3计算得到相应的血糖浓度值。
近红外光谱分析中,一般先由测量到的一定数量的参考血糖浓度值与其相对应的光谱数据建立校正集数学模型,以后的测量中,使用该校正集模型,根据近红外光谱数据即可预测得到相应的血糖浓度值。
由于近红外谱峰较宽,谱带重叠严重,为减少校正曲线的误差,必须使用多波长光谱数据建立校正模型。
本文作用P LS(偏最小二乘)回归法进行建模分析,其原理可以分为两步,第一步为矩阵分解,其模型为:A n×p=T n×f P f×p+E A(5)C n×m=U n×f Q f×m+E c(6)式中,A n×p为光谱矩阵,C n×m为浓度矩阵;T n×f 为光谱矩阵的得分矩阵,U n×f为浓度矩阵的得分矩阵,得分矩阵的列变量之间具有正交性质;P f×p为光谱矩阵的载荷(即主成分)矩阵,Q f×m为浓度矩阵的载荷矩阵,载荷矩阵的行变量之间具有正交性质;E A和E C分别为用P LS模型拟合光谱矩阵和浓度矩阵时引进的残差矩阵。
n为样品数目,p为波长数日,f为最佳主成分数目,m为组分数。
P LS的第二步,即为将T和U做线性回归:U n×f=T n×f B f×f(7)式中,B f×f为回归系数矩阵。
在预测时,由被测样品的光谱矩阵A和校正得到的P校正求出样品光谱的T未知,再按公式(6)求得样品的浓度:C未知=T未知BQ(8)文中P LS的计算采用NIPA LS(非线性迭代偏最小二乘)算法4。
使用完全交互验证法对校正数学模型进行评价,主要评价参数为相关系数R和预测集样本的标准偏差RMSEP。
R=Σni=1(^C i-C i)2Σni=1(^C—i-C i)2(9)RMSEP=Σni=1(^C i-C i)2n-1(10)式中,n为建模用的样本数,C i为标准方法测定得到的血糖浓度值,^C i为通过光谱测量及数学模型预测得到的血糖浓度值,^C—i为^C i的平均值。
2 近红外经皮漫反射光谱测量系统本文中的光谱测量系统采用100W钨灯作为近红外光源;分光元件为AOTF(声光可调谐滤波器)分光系统,分光范围为1100～1700mm,分为50个波长点;系统采用双光路法进行光谱测量,光信号由两个带半导体制冷器的InG aAs检测器检测,其中一路为不经过人体组织的参考光R,另一路为经人体组织扩散反射回来的测量光M;M、R的电压信号由多通道数据采集卡NI PCI-MI O-16XE-50进行采集;系统采用一个三维平移机构配合CC D摄像头和压力传感器来实现光纤测头在X、Y、Z轴的重复性定位。
针对人体漫反射光谱测量的特点,系统中光谱测量使用的传感元件为一个包含两路光纤束的光学测头,测头中的两路光纤为同轴结构。
测量时,测头与被测者的皮肤接触,测头中心的光纤束被用作光发射光纤,把近红外光传输到人体组织内。
与输入光纤成同轴圆环状的另一路光纤束被用作接收光纤,把人体组织中扩散反射回来的光传送到测量路检测器。
关于该系统的详细介绍参考文献[5]。
3 OG TT实验研究应用近红外无创血糖检测系统,本文对3位无糖尿病史的健康青年志愿者进行OG TT(口服葡萄糖耐量试验)实验研究。
采用日本京都公司的便携式血糖仪G LUC OC ARDII测量血糖浓度参考值。
每5min取血测量被测对象的静脉血糖浓度值,对应于每个参考血糖浓度点,定位测量得到该血糖浓度处手掌的漫反射光谱。
对每个被测对象,用测量得到的全部有效血糖93二○○四年・第四期研制与开发Study on non -invasive blood glucose detection by near -infrared spectroscopyChen Minsen Chen Wenliang Du Zhenhui Xu K exin Jiang Chengzhi(State K ey Laboratory of Precision measuring and Instruments ,T ianjin University ,T ianjin 300072)Abstract The character of light propagation in palm tissue is explained ,and the principle of non -invasive blood glu 2cose detection through transcutaneous near -in frared spectroscopy is present 1Based on AOTF (Acousto -Optic Tunable Filter )spectroscopic system ,measurement system for transcutaneous near -in frared (NIR )spectroscopy is estab 2lished 1Using our proposed NIR measurement system ,OG TT (Oral G lucose T olerance T est )experiments were performed to 3y oung healthy v olunteers ,and the RMSEPs (R oot Mean Square Error of Prediction )of P LS (Partial Least Square )calibration m odels were 0169mm ol/L ,0149mm ol/L and 0154mm ol/L 1K ey w ords Near -in frared Transcutaneous Non -invasive blood glucose detection 浓度值与相应的光谱数据建立P LS 校正集模型,并用完全交互验证法对该校正集模型进行评价。
实验结果得到三位被测对象的血糖浓度测量结果如图2所示。
当前公布的无创血糖测量研究成果中,较好的RMSEP 一般都在1mm ol/L 左右,而本文采用经皮近红外漫反射光谱分析系统进行血糖浓度测量研究,3次OG TT 实验的RMSEP 分别为0169mm ol/L 、0149mm ol/L 、0154mm ol/L ,结果比较理想。
