一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，包括盛放有待测尿液的透明试样管以及关于所述透明试样管两侧对称布置的激发光源和光电探测器，所述激发光源辐射不同波长的单色光透过所述透明试样管后被所述光电探测器接收，所述光电探测器与信号放大器电连，所述信号放大器与用于对放大后的电信号进行分析并得出待测尿液中葡萄糖含量的信号处理器电连。本发明专利技术采用上述结构的腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，实现了无接触、无痛、快速、低成本、低维护、准确地获得人体尿液中葡萄糖浓度值，便于实时监测人体尿液中的葡萄糖成分。分。分。

【技术实现步骤摘要】
一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统及其检测方法


[0001]本专利技术涉及一种糖尿检测技术，尤其涉及一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]我国是全球糖尿病第一大国。根据2015
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2017年进行的一项全国流行病学调查显示，中国成人糖尿病患病率由1980年的0.67％上升至11.2％，增长16.7倍。据2019年IDF(国际糖尿病联盟)推算我国成人糖尿病患者人数约为1.16亿，位列世界第一。
[0003]我国糖尿病患者兼具诊断率、治疗率双偏低的特点。2013年全国糖尿病流行病学调查显示，我国糖尿病患者对疾病的整体知晓率偏低，约38.6％，治疗率为32.2％。据2019年IDF数据显示，我国糖尿病患者诊断率约为44％，同期全球中～高等收入国家的诊断率在47.4％～61.7％。此外，我国糖尿病患者医疗支出较低。2019年我国糖尿病患者人均医疗支出为936美元，同期美国糖尿病患者人均支出9505美元，为我国10倍以上。
[0004]而现有糖尿病的诊断包括以下方式：
[0005]1)血糖检测：其是诊断糖尿病的惟一标准。有明显“三多一少”症状者，只要一次异常血糖值即可诊断，无症状者诊断糖尿病需要两次异常血糖值。可疑者需做75g葡萄糖耐量试验；
[0006]表1.1血糖值对照表
[0007][0008][0009]2)尿糖检测：常为阳性。血糖浓度超过肾糖阈(160～180毫克/分升)时尿糖阳性。血糖的高低决定着尿糖的有无：血糖在180～200mg/dl，尿糖应为
±
(尿糖含量15mg/dl)；血糖在200～250mg/dl，尿糖应为+(尿糖含量30mg/dl)；血糖在250～300mg/dl，尿糖应为++(尿糖含量100mg/dl)；血糖在300～350mg/dl，尿糖应为+++(尿糖含量300mg/dl)；血糖高于350mg/dl，尿糖应为++++(尿糖含量高于500mg/dl)。
[0010]1型糖尿病患者需终身使用胰岛素治疗，每天测评至少2
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4次。2型糖尿病患者包括妊娠糖尿病患者建议患者按照《中国2型糖尿病防治指南》推荐的频率进行自我糖监测，不
要到感觉到不舒服的时候才测量。监测时间为早晨空腹，餐前，餐后2小时，睡前，夜间等。
[0011]对许多患者而言，平常到医院查血糖，只体现当时的情况，而到医院检测血糖以外的时间里，血糖情况则不得而知。因为血糖每时每刻的变化都不一样，凭一两次血糖检测是不能真实反映血糖波动全貌的。解决问题最好的方法就是患者把自己每天的情况记录下来，并把糖的变化也记录下来，这样才能真实反映病情的整体情况。且不同类型的糖尿病患者可以根据自身病情的特点，来选择具有适合自我监测优势的体液葡萄糖监测方式，来监测稳定病情，调整治疗方案，预防并发症。
[0012]目前糖尿病患者更多倾向于用血糖仪来监测血糖变化，其由一个植入皮下的感应器和外部测量仪两部分组成，感应器的直径6毫米，厚度如同普通纸张一般，无需电源驱动，当患者在测量仪前挥动植入感应器的臂膀时，测量仪就能借助脉冲的方式读出患者的血糖值，工作原理和装在商店待售服装上的磁感应防盗器相似。其技术原理为：浅表皮肤组织液的葡萄糖浓度与血液葡萄糖浓度之间有稳定的关系。植入皮下的微型葡萄糖氧化酶电极传感器，与组织液中葡萄糖接触发生反应，这种化学信号通过电极转化为可监测的电信号，电信号经过特定的算法处理之后，便成了接收器上的血糖值。葡萄糖传感器用含有葡萄糖氧化酶的膜作感受器，氧电极作换能器构成的传感器.当此传感器放入待测溶液中时，溶液内的溶解氧和待测葡萄糖同时渗入感受器酶膜，在氧存在下，葡萄糖被酶催化氧化成为葡萄糖酸，同时消耗氧而生成过氧化氢此时换能器氧电极即能反映出落液中氧浓度的下降，从下降的幅度即可求出葡萄糖的浓度。
[0013]故采用植入血糖仪进行血糖监测的患者具有以下问题：
[0014]1、需14天更换一次传感器并至少每8小时扫描传感器一次，仪器误差大，存在一定滞后。2、仪器价格大概500元左右，探头耗材400元一个，大约每天30元，花费较高。故由于血糖仪测血糖受检测技术、经济条件、患者感受等限制，很多患者应用一段时间后半途而废，长期处于闲置。
[0015]2018年CHEN等的一项纳入7689例没有已知糖尿病的参与者的横断面研究表明，尿糖与空腹血糖和餐后2h血糖呈正相关；无论是定量还是定性测量尿糖，在糖尿病筛查中均是有效的，可知，对于那些不能自我监测血糖的患者可以应用无痛、方便的自我尿糖监测，其也能间接反应血糖变化，因此尿糖检测是一种可行的糖尿病筛查方法。
[0016]现有尿糖检测多采用尿糖试纸法，操作方式简便，通常仅需三十秒即可得出检测结果，其主要是通过将尿液与检测试纸反应，观察检测试纸变色情况，从而判断尿糖水平。现有尿糖测试主要采用斑氏试剂法以及尿糖试纸法两种检测方式，其中斑氏试剂法操作步骤较为复杂，并且在检测时会存在烧伤、烫伤等不良情况，因此临床使用率逐渐下降。
[0017]现有尿糖试纸监测方法的具有以下使用限制：
[0018]1)使用体验。尿糖试纸的使用方式是将试纸条有试剂的一端浸入到盛有新鲜尿液的容器中浸湿，1min后将试纸条呈现的颜色与试纸瓶上的标准比色板比较，判断出尿糖含量。由于测试过程中需要与人尿液近距离接触，可能造成患者自身或家人的不愉快体验，产品使用体验不佳有可能减少产品的使用频次和使用质量，最终影响尿糖测试的准确性和有效性；
[0019]2)尿糖试纸的影响因素。对于肾糖阈处于参考范围的非胰岛素治疗的2型糖尿病患者，不能进行SMBG(自我监测血糖)者可以采取SMUG(自我尿糖监测)。一些糖尿病病史较
长的患者，肾小球滤过率减低引起肾糖阈升高，即使血糖很高，SMUG结果却是阴性；而对于肾小管吸收减少、肾糖阈降低的妊娠期妇女或儿童等，即使血糖正常，也会出现SMUG结果阳性。肾糖阈在不同患者之间也会有所不同，即使是同一患者，在不同时间内也会发生变化。
[0020]3)药物干扰：某些药物可以干扰尿糖试纸的结果，如维生素C、水杨酸盐等还原性药物可与试纸上的试剂发生竞争性抑制反应而呈现假阳性应用钠
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葡萄糖协同转运蛋白
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2抑制剂(SGLT
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2i)如恩格列净、达格列净等者不适合进行试纸测试，因为SGLT
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2i通过抑制肾脏近曲小管钠
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葡萄糖协同转运蛋白，阻止葡萄糖的重吸收，促进尿糖排出。糖尿病患者容易合并尿路感染。经病变、前列腺炎、酮症酸中毒、糖尿病肾病等并发症，常会导致患者试纸结果与血糖检测结果不一致。
[0021]4)人工操作标准化要求。尿液若被过氧化物如过氧化氢或次氯酸盐污染可导致假阳性，要求尿液新鲜，随排随测，盛尿液的容器也要清洁。将尿糖试纸条带色部分浸入尿液中约2s，顺容器边缘取出试纸条，除去多余的尿液，1min后在光线良好情况下观察颜色。取出试纸条后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：包括盛放有待测尿液的透明试样管以及关于所述透明试样管两侧对称布置的激发光源和光电探测器，所述激发光源辐射不同波长的单色光透过所述透明试样管后被所述光电探测器接收，所述光电探测器与信号放大器电连，所述信号放大器与用于对放大后的电信号进行分析并得出待测尿液中葡萄糖含量的信号处理器电连。2.根据权利要求1所述的一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：所述激发光源与所述透明试样管之间设置有用于使得所述激发光源辐射的单色光呈一束平行光穿过待测尿液的调光模块，所述调光模块为准直透镜。3.根据权利要求1所述的一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：所述透明试样管与所述光电探测器之间设置有用于对穿过待测尿液后的单色光进行多次反射处理的反射模块，所述反射模块为谐振腔。4.根据权利要求3所述的一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：所述信号处理器内部搭载有用于计算经所述反射模块多级反射震荡后光强的第一计算模块、用于利用朗伯—比尔定律根据所述第一计算模块计算得出的光强计算吸光度的第二计算模块、用于根据所述第二计算模块得出的吸光度获得葡萄糖吸收峰特征光谱的分析模块、用于利用傅里叶神经网络根据吸光度计算待测尿液中糖分浓度的处理模块以及用于根据所述处理模块处理结果形成并输出尿糖变化曲线的显示模块。5.根据权利要求1所述的一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：所述透明试样管底端设置有出液口，所述透明试样管顶端设置有清洗机构，所述透明试样管靠近所述清洗机构的一端的圆周侧设置有进液口。6.根据权利要求5所述的一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：所述清洗机构包括固定于所述透明试样管内部的泵体和与所述泵体输出轴连接的清洗刷，所述清洗刷与所述透明试样管的内壁接触。7.根据权利要求6所述的一种腔增强红外吸收光谱糖尿检测系统，其特征在于：所述泵体为气泵或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆勇，陆舒，俞志鹏，
申请(专利权)人：广东得语健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：