一種智能血糖自我監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)
?。?3 溫度補(bǔ)償
環(huán)境溫度的變化引起檢測系統(tǒng)零點(diǎn)漂移和靈敏度的變化而造成測量誤差。為消除環(huán)境溫度的影響,系統(tǒng)中溫度補(bǔ)償電路采用DALLAS公司的單總線微型溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn),其測溫范圍為-55~+125℃,測量分辨率為0.0625℃,測溫精度為±0.5℃。溫度信號(hào)經(jīng)過多路開關(guān)輸入單片機(jī),CPU根據(jù)血糖測試電極的溫度特性進(jìn)行測試結(jié)果誤差的自動(dòng)修正。
?。?4 智能芯片
為了進(jìn)一步提高儀器的實(shí)用性,盡可能地方便患者,儀器中引入了人工智能原理,患者可在檢測自身血糖濃度的同時(shí)得到個(gè)人病情信息和顯示簡單的處理辦法和注意事項(xiàng)。此功能主要是通過調(diào)用固化了的帶有糖尿病知識(shí)庫的智能芯片中的信息來實(shí)現(xiàn)的。該芯片中所固化的知識(shí)庫是根據(jù)世界衛(wèi)生組織、國際糖尿病聯(lián)盟和中國糖尿病學(xué)會(huì)批準(zhǔn)出版的治療指南制成的,指南在糖尿病分析方面具有權(quán)威性?;颊呖稍跍y得血糖值后,在操作界面選擇“推理”功能。
3 儀器性能分析與測試
?。?1 操作方便、低功耗
患者開機(jī)后只需按照提示即可完成測試全過程,操作界面簡捷、友好。根據(jù)測試調(diào)理的輸出電壓如圖2所示,可知從滴血后20s左右反應(yīng)趨于平穩(wěn),患者在正確操作步驟下測試時(shí)間不超過25s。由于采血采用虹吸試紙,單次采血量僅需約3~ 5μL。選用MSP430系列低功耗單片機(jī),儀器可根據(jù)測試過程中電壓的變化,在取出試紙后自動(dòng)斷電,有效地節(jié)省能耗。
?。?2 測試范圍寬
按照1998年WTO 推薦的非胰島素依賴型糖尿?。ǎ危桑模模祝┑脑\斷標(biāo)準(zhǔn),血糖小于7mmol/L為非糖尿病人(空腹血糖3。5~ 7 mmol/L 為正常范圍),7~11。1mmol/L為糖耐量低下,大于11。1mmol/L為糖尿病人。經(jīng)過不同樣本的測試,本儀器的測試范圍可以達(dá)到2。2~27。8mmol/L,完全覆蓋了人體血糖可能值的范圍。
3.3 測試數(shù)據(jù)可靠
為驗(yàn)證該血糖檢測儀測定數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性,在山西大學(xué)第一醫(yī)院研究室進(jìn)行了臨床測試。分別用智能血糖儀和意大利大型生化分析儀(BT玻常埃埃埃┒匝糖濃度不同的測試樣本進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果表明:二者具有很好的一致性,高血糖值處誤差比低血糖和正常血糖處大,需要進(jìn)一步標(biāo)定和校準(zhǔn)。把大型生化分析的測試值作為標(biāo)準(zhǔn)值,30組測試結(jié)果如表1所示。對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,擬合結(jié)果如圖3所示?;貧w方程為
式中:回歸系數(shù)b=0.9851,截距a=-0。0806,相關(guān)系數(shù)R=0。9962,標(biāo)準(zhǔn)差SD=0。2378。
表1 智能血糖儀與標(biāo)準(zhǔn)血糖值比較結(jié)果
4 結(jié)論
智能血糖自我監(jiān)測儀測得的血糖濃度結(jié)果與高精度血糖儀測量結(jié)果有顯著的相關(guān)性,并且具有操作簡便,測量時(shí)間短,結(jié)果較準(zhǔn)確可靠,高智能,低功耗等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過優(yōu)化和改進(jìn)可成為一種供糖尿病患者在家庭中監(jiān)測控制自身血糖濃度的理想儀器。
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評(píng)論