近红外光谱无创血糖检测技术研究

"近红外光谱无创血糖检测技术研究" 近红外光谱无创血糖检测技术研究是糖尿病检测领域中的一种创新技术，其主要目标是开发一种无创、高速、准确的血糖检测方法，解决现有的有创检测方法给患者带来的痛苦和不便。 糖尿病是一种内分泌疾病，全球患病人数正在不断增加。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。现有的糖尿病治疗手段主要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。 近红外光谱无创血糖检测技术的原理是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。这种方法可以减少患者天天采血丈量的痛苦，进步病人的生存质量；可进步丈量次数，进步血糖控制精确度，降低糖尿病并发症发生的危险；降低每次丈量的本钱；有可能形成含有检测器和胰岛素注射的闭环循环系统；其丈量方法和原理可以推广应用到其它血液成分的检测。 在近红外光谱无创血糖检测技术研究中，使用红外光谱分析方法，可以检测血液中的葡萄糖含量。红外光谱分析方法可以检测血液中的葡萄糖含量，是因为葡萄糖在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。 在红外光谱分析时，化学计量学方法是很有效的。化学计量学采用多元分析校正统计学方法与计算技术，解析化学丈量数据，由红外光谱算出样品各成分的含量。现在常用的多元分析校正方法中，进行血糖检测光谱分析效果较好的是偏最小二乘法（PLS），它将已知的葡萄糖浓度的光谱组，用主因子分析作定量计算的方法，对光谱矩阵进行特征向量分析，然后使用多元线性回回，找出极小的光谱变化和分析物浓度之间的关系，消除与葡萄糖无关的光谱变数，得出校正光谱，通过校正光谱和样品光谱的内积（即点积）确定葡萄糖浓度。 在研究中，JonathonT. Olesberg等使用80个含有葡萄糖、乳酸盐、丙胺酸、抗坏血酸盐、尿素和乙酸甘油酯样品，丈量葡萄糖溶液在2.0um-2.5um波长带宽范围内的光谱，使用PLS校正光谱猜测溶液成分的浓度。结果表明，在0-35mm内葡萄糖溶液的丈量猜测标准差为0.39mm，乳酸盐为O.12mm，丙胺酸为0.53mm，抗坏血酸盐为0.23mm，尿素为0.11mm，乙酸甘油酯为0.12mm，结果比较满足。 在血浆或全血近红外光谱葡萄糖丈量方面，Haahand从人群中获得了4个不同的全血样本，并将葡萄糖加进其中。对每个个体，预备葡萄糖浓度从（3-743）mg/dl变化的20个血液样本，然后在（1.5-2.5um）波长范围内丈量光谱，使用PLS校正光谱猜测葡萄糖浓度。结果表明，血浆或全血近红外光谱葡萄糖丈量的结果满足临床需求。 近红外光谱无创血糖检测技术研究具有广阔的应用前景，能够满足糖尿病患者的需求，解决现有的检测方法给患者带来的痛苦和不便。