一種智能血糖自我監測儀的設計
?。?3 溫度補償
環(huán)境溫度的變化引起檢測系統零點(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,系統中溫度補償電路采用DALLAS公司的單總線(xiàn)微型溫度傳感器DS18B20實(shí)現,其測溫范圍為-55~+125℃,測量分辨率為0.0625℃,測溫精度為±0.5℃。溫度信號經(jīng)過(guò)多路開(kāi)關(guān)輸入單片機,CPU根據血糖測試電極的溫度特性進(jìn)行測試結果誤差的自動(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(jiǎn)單的處理辦法和注意事項。此功能主要是通過(guò)調用固化了的帶有糖尿病知識庫的智能芯片中的信息來(lái)實(shí)現的。該芯片中所固化的知識庫是根據世界衛生組織、國際糖尿病聯(lián)盟和中國糖尿病學(xué)會(huì )批準出版的治療指南制成的,指南在糖尿病分析方面具有權威性?;颊呖稍跍y得血糖值后,在操作界面選擇“推理”功能。
?。?儀器性能分析與測試
?。?1 操作方便、低功耗
患者開(kāi)機后只需按照提示即可完成測試全過(guò)程,操作界面簡(jiǎn)捷、友好。根據測試調理的輸出電壓如圖2所示,可知從滴血后20s左右反應趨于平穩,患者在正確操作步驟下測試時(shí)間不超過(guò)25s。由于采血采用虹吸試紙,單次采血量?jì)H需約3~ 5μL。選用MSP430系列低功耗單片機,儀器可根據測試過(guò)程中電壓的變化,在取出試紙后自動(dòng)斷電,有效地節省能耗。
?。?2 測試范圍寬
按照1998年WTO 推薦的非胰島素依賴(lài)型糖尿?。ǎ危桑模模祝┑脑\斷標準,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(guò)不同樣本的測試,本儀器的測試范圍可以達到2。2~27。8mmol/L,完全覆蓋了人體血糖可能值的范圍。
3.3 測試數據可靠
為驗證該血糖檢測儀測定數據的真實(shí)可靠性,在山西大學(xué)第一醫院研究室進(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)一步標定和校準。把大型生化分析的測試值作為標準值,30組測試結果如表1所示。對測試數據進(jìn)行回歸分析,擬合結果如圖3所示?;貧w方程為
式中:回歸系數b=0.9851,截距a=-0。0806,相關(guān)系數R=0。9962,標準差SD=0。2378。
表1 智能血糖儀與標準血糖值比較結果
4 結論
智能血糖自我監測儀測得的血糖濃度結果與高精度血糖儀測量結果有顯著(zhù)的相關(guān)性,并且具有操作簡(jiǎn)便,測量時(shí)間短,結果較準確可靠,高智能,低功耗等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過(guò)優(yōu)化和改進(jìn)可成為一種供糖尿病患者在家庭中監測控制自身血糖濃度的理想儀器。
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