本实用新型专利技术涉及一种非侵入式光学血糖测量仪,包括:一本体、多个导电电极、一发光单元及一光检测单元,该本体设有一容置空间、一第一反射膜及一第二反射膜,该容置空间内具有催化剂,该第一反射膜及该第二反射膜分别设于该容置空间的相对的顶壁及底壁,所述导电电极设于容置空间的底壁上,该发光单元和该光检测单元设于该本体的内部,该光检测单元用以检测该发光单元的光波;由此设计,在实现血糖测量仪小型化的同时,依然可增加光检测单元所检测到的光学信号量,进而再根据光学信号量计算出血糖浓度值。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种非侵入式光学血糖测量仪,更具体地是指一种用以测试血糖 浓度值的非侵入式光学血糖测量仪。
技术介绍
富裕的社会,人们因饮食习惯改变所造成的疾病越来越多,对于血糖浓度异常、长 时间需要监控血糖浓度值的病人来说,血糖测量装置乃是日常生活中不可或缺的保健仪传统的检测血糖的方法,一般是对血液进行检测,因此通常会以刺破皮肤的方式 进行采血,这对于每日须进行多次血糖检测的病人而言,实属极大的痛苦及困扰,除了易发 生伤口感染外,也阻碍了病患进行检测的意愿。虽然已有许多减痛式的检测方法,但是对于 病患而言,在皮肤上造成创伤仍带来心理上的障碍与生理上的不适,并且也容易引起感染 等问题。因此,一种利用电化学(Amperometric electrochemistry)原理的“非侵入式”检 测方法被开发出来,该方法又称测电流法,不需刺破皮肤即可检测血糖。请参阅图1,其为 现有的手表型的血糖测试机(Gluco watch)的示意图,该血糖测试机Ia —般具有两个电 极11a、12a,该两个电极11a、12a分别又具有一环形的离子分析电极111a、121a以及一圆 形的生物检测电极112a、122a,通以一定电压,离子分析电极Illa与生物检测电极112a之 间会产生吸引盐类离子Cl-、Na+的微小电流,同时吸出人体体液。这些电极lla、12a配置 于一基板13a上并固定于一检测盘14a上。另外,两个酵素片15a置放于该两个电极11a、 12a的上方。透过电极lla、12a将含有血糖的体液从皮肤真皮层吸出,经含有葡萄糖氧化酶 (glucose oxidase, GOD or GOx)的酵素片15a催化,将血糖及氧气进行氧化反应生成双氧 水,再透过电极lla、12a的催化还原使得双氧水产生水分及电流,最后通过测量电流来计 算反应的血糖浓度。另有一种利用光学原理的非侵入式血糖检测机,其利用例如光谱分析仪、偏振测 定法、近红外线吸收及散射、光声学等方法,其中一种便是利用葡萄糖会吸收一部分的光 波,光谱分析仪再根据光波被吸收的程度(光学信号量)计算出葡萄糖值。但是,为了携带 方便,顺应潮流,血糖检测机的尺寸有日益缩减的趋势,但这同时也会缩短光学行经路径, 使得血糖检测机内的光学接收器或光学检测器所检测到的光学信号量减弱,造成血糖检测 机无法计算出血糖浓度值,故上述光学式血糖检测机具有尺寸无法缩小的缺点。为此,本技术专利技术人为改善上述缺陷的,潜心研究并配合学理运用,终于提出 设计合理且有效改善上述缺失的本技术的技术方案。
技术实现思路
本技术的主要目的,是提供一种非侵入式光学血糖测量仪,其结构设计可增 加光学行经路径,增强光学检测仪器检测到的光学信号量。3为了达到上述目的,本技术提供一种非侵入式光学血糖测量仪,其包括一本 体,其设有一容置空间、一第一反射膜及一第二反射膜,该容置空间内具有催化剂,该第一 反射膜及该第二反射膜分别设于该容置空间的相对的顶壁及底壁;多个导电电极,其设于 该容置空间的底壁上;一发光单元,其设于该本体的内部;以及一光检测单元,其设于该本 体的内部。本技术具有以下有益的效果本技术利用发光单元设于本体的内部,该 光检测单元设于本体内部,且该第一反射膜及第二反射膜分别设于该本体内的顶壁及底 壁,使发光单元发出的光波可于第一反射膜及第二反射膜之间反射,增加光学行经路径;由 此,组成小型化的非侵入式光学血糖测量仪,可增加光检测单元所检测到的光学信号量,进 而再根据光学信号量计算出血糖浓度值。为更进一步了解本技术的特征及
技术实现思路
,请参阅以下有关本技术的详 细说明与附图,然而所附图式仅供参考与说明用,并非用来对本技术加以限制。附图说明图1为现有血糖测试机的结构示意图^图2为本技术的非侵入式光学血)|唐测量仪利用光学全反射的剖视示意图。图3为本技术的非侵入式光学血)|唐测量仪的镀有金属膜的剖视示意图。图4为本技术的非侵入式光学血)|唐测量仪的第二实施例的示意图。图5为本技术的非侵入式光学血)|唐测量仪的第三实施例的示意图。图6A为本技术非侵入式光学血_ 测量仪的第四实施例的示意图。图6B为本技术非侵入式光学血_ 测量仪的第五实施例的示意图。其中,附图标记说明如下Ia血糖测试机Ila电极Illa离子分析电极112a生物检测电极12a电极121a离子分析电极122a生物检测电极13a基板14a检测盘15a酵素片1血糖测量仪11本体111容置空间12导电电极13发光单元130发光二极管14光检测单元15第一反射膜16第二反射膜17催化剂18激光装置19 基板2 皮肤具体实施方式请参阅图2及图5,本技术提供一种非侵入式的光学血糖测量仪1,该血糖测 量仪1包括有一本体11、多个导电电极12、一发光单元13及一光检测单元14。该本体11 的底壁为体液可穿透的半透膜,贴附于人体的皮肤2表面。该本体11内具有一容置空间 111,该容置空间111内充满有催化剂17,该催化剂17可为干式或湿式的填充药剂。在本实 施例中(方法一,酵素法),该催化剂17含有葡萄糖氧化酶(GOD)及过氧化物酵素(POD), 但该催化剂17亦可为纳米金(方法二,非酵素法),纳米金的应用范围很广,可与体液中的 蛋白质_葡萄糖分子链接合,并依据葡萄糖浓度的多寡,产生不同的颜色变化(由红色转变 为蓝色),用来作为生物显影卷标(又称光学辨色法)。当催化剂17的折射系数小于本体 时,该容置空间111相对的顶壁及底壁分别镀有一第一反射膜15及一第二反射膜16,该第 一反射膜15及第二反射膜16为具有全反射效果、高折射系数的非金属薄膜,以防止光线漫 射。值得一提的是,该容置空间111相对的顶壁及底壁也可不镀上第一反射膜15及第 二反射膜16 (如图2所示),不同于上述实施例之处为该催化剂17的折射系数大于本体,故 利用光学全反射原理,可使光线保留于本体11内。在本实施例中,具有两个导电电极12。该两个导电电极12设于本体11的底壁上, 且分别电性连接于一电压源(图未示)。该两个导电电极13可为氧化铟锡导电玻璃(ITO)、 氧化铟锌导电玻璃(IZO)或导电薄膜,具有高折射系数及低光吸收率(折射系数小于水)。 当该两个导电电极12通以一定电压源时,即可产生电场,吸出人体皮肤2表层下的体液,与 位于容置空间111中的催化剂17产生氧化还原反应,并与成色剂(O-Dianisidine)及过氧 化物酵素(POD)产生反应,亦即上述提到的酵素法,其相关化学反应式如下所示glucose + oxygen ~G0P > gluconolactone + hydrogen peroxideH2O2 — 02+2H++2e"4H++02+4e" — 2H20H2O2 + O - Dianisidine(re) ~O - Dianisidine(ox)其中成色剂为二甲氧基联苯胺(O-Dianisidine),其量测的波长为500nm。该发光单元13可为发光二极管(LED)或激光装置(Laser),其发出的光源可为红光(可见光)或红外光(不可见光)。在本实施例中,发光单元13为发光二极管,利用一基板19固设于该本体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非侵入式光学血糖测量仪,其特征在于,包括:一本体,其设有一容置空间、一第一反射膜及一第二反射膜,该容置空间内具有催化剂,该第一反射膜及该第二反射膜分别设于该容置空间的相对的顶壁及底壁;多个导电电极,其设于该容置空间的底壁上;一发光单元,其设于该本体的内部;以及一光检测单元,其设于该本体的内部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:史德智,金立德,洪国永,谢沧岩,王殿臣,
申请(专利权)人:明志科技大学,长庚医疗器材股份有限公司,
类型:实用新型
国别省市:71[中国|台湾]
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