论文部分内容阅读
随着科技的进步,人们的生活水平不断提高,俗有富贵病之称的糖尿病发病率逐年提高。目前,医学界尚未能找到根治糖尿病的办法,在观察治疗病症的过程中,患者的身心饱受频繁采集血样带来的巨大压力。因此,无创血糖检测方法近年来受到医学界与科学界的广泛关注。无创血糖检测不仅可以减轻广大糖尿病患者医疗过程中的痛苦,同时也伴随着医疗市场中的巨大经济效益,可以说,无创血糖检测方法的研究对造福人民,提升国家软实力都具有重大意义。另一方面,近红外光谱作为一种绿色无害的快速分析测量技术,自20世纪50年代以来,就受到了研究者们的关注。近红外光谱测量技术最早被应用于农副产品的分析中,但是受到近红外光谱灵敏度低、抗干扰性差的缺点,近红外光谱测量技术的研究一度停滞不前。但伴随着计算机技术和化学计量学的发展和数字化光谱仪的出现,近红外光谱技术的缺点得以弥补。目前,近红外光谱技术已经广泛应用于工业、农业、医药、化工等领域中,这为基于近红外光谱的无创血糖参数研究提供了重要的参考意义。本论文基于近红外光谱测量技术原理与特点,旨在研究一种基于脉搏波信号采集系统的无创血糖检测方法。本次工作主要分为以下两部分:1、 搭建基于光电容积法的脉搏波采集系统。针对人体血液的特点,通过对近红外光谱基础知识的研究,选择适合进行人体血糖检测的近红外光波段。通过对脉搏波在人体血液循环中产生原理的研究,根据光电容积法原理,分别搭建了基于透射法与反射法的脉搏波信号采集系统。通过对采集到的脉搏波信号进行分析对比,最终确定使用透射法采集系统进行本次课题实验。2、 通过实验,收集脉搏波特征参数、血压、心率与血糖数据,并对其进行数据分析,得出结论。通过对不同多元线性回归分析的对比,本次课题选择偏最小二乘法来进行数据分析,并通过MATLAB编写了偏最小二乘算法程序。为收集脉搏波特征参数、血压、心率与血糖数据,本课题还进行了样本数据采集实验,将采集到的信号分别通过散点图法、相关性分析法、偏最小二乘回归建模进行分析。最终得出了脉搏波特征参数、血压、心率与血糖参数之间的相关关系与回归方程。本次论文通过对多种参数与血糖之间的数据分析,对无创血糖检测方法进行了研究。虽然本次课题还存在个体间数据差异较大、实验数据受环境影响较大、样本取样不足等遗憾。但结合脉搏波特征参数、心率、血压等多种人体生理参数对血糖参数的分析,为未来的无创血糖研究提供了一份可能的参考方向。