人體血糖光學(xué)無(wú)損檢測(cè)實(shí)用技術(shù)研究

王群益

【摘 要】血糖濃度是衡量人體生理健康發(fā)展的重要指標(biāo)，一旦人體出現(xiàn)血糖濃度失衡的情況，則會(huì)對(duì)人體的生命健康造成直接危害。從我國(guó)目前的發(fā)展情況來(lái)看，其所采用的血糖檢測(cè)方法為微創(chuàng)檢查，而市場(chǎng)發(fā)展中還缺乏一項(xiàng)較為精準(zhǔn)的無(wú)損血糖檢測(cè)設(shè)備。其已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】人體血糖；光學(xué)無(wú)損檢測(cè)；實(shí)用技術(shù)研究

前言：

糖尿病是一種相對(duì)常見(jiàn)的內(nèi)分泌疾病，其所對(duì)應(yīng)的發(fā)病率相對(duì)較高，對(duì)人體的危害性相對(duì)較強(qiáng)。對(duì)其進(jìn)行有效診斷和治療是很有必要的。從臨床目前的發(fā)展情況來(lái)看，其常用的血糖檢測(cè)方法主要為體內(nèi)抽取而進(jìn)行的生化分析方法，其主要為一種創(chuàng)傷檢測(cè)方法，會(huì)為病人帶來(lái)一定的痛苦性，甚至?xí)?dǎo)致各種體液傳染性疾病的發(fā)生，同時(shí)，其難以實(shí)現(xiàn)在體時(shí)檢驗(yàn)。而無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)則是一種不需要對(duì)血液樣本進(jìn)行收集的檢測(cè)方法，其能夠有效避免對(duì)人體造成創(chuàng)傷問(wèn)題的出現(xiàn)，同時(shí)不會(huì)造成液體傳染病傳播。本研究將以此為主要內(nèi)容，進(jìn)行了相關(guān)分析研究工作如下。

1 血糖光聲光譜無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)的基本步驟

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，首先需要對(duì)葡萄糖粉末的光聲譜進(jìn)行分析，將其中的葡萄糖光聲譜位置進(jìn)行有效確定，同時(shí)，將其葡萄糖的特征峰位置進(jìn)行血清和紅細(xì)胞等全血溶液光聲譜的采集，并對(duì)各譜線(xiàn)展開(kāi)比較工作，將其不同譜線(xiàn)的特征峰位置進(jìn)行有效確定，并通過(guò)血液中所添加的葡萄糖等方法實(shí)現(xiàn)不同血糖濃度全血液溶液采集譜線(xiàn)的過(guò)程。通過(guò)對(duì)其譜線(xiàn)中特征峰的的強(qiáng)度差異，將其血液中的血糖光聲特征峰位置進(jìn)行明確，并探究不同血糖濃度之間的關(guān)系[1]。

2 光聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從實(shí)現(xiàn)血糖臨床無(wú)損檢測(cè)難點(diǎn)中，我們能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效分析，將其中所存在的測(cè)量精度問(wèn)題和穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行有效解決。在具體的工作過(guò)程中，首先需要將測(cè)量方式進(jìn)行有效的選擇。在對(duì)不同檢測(cè)方法進(jìn)行綜合的情況下，我們得出，熒光光譜分析方法其對(duì)離體血液的影響相對(duì)較大，能夠建立較好的血糖濃度同血糖熒光特征峰強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型，但是在具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，其會(huì)受到熒光穿透深度等問(wèn)題的影響，同時(shí)也會(huì)受到環(huán)境等因素的限制，導(dǎo)致其方法在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，限制其血糖在位無(wú)損檢測(cè)方法的具體應(yīng)用。而近紅外光譜法，其吸收主要是將光電傳感器檢測(cè)進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)光通量，使得其在沒(méi)有樣品參與的情況下，通過(guò)光通量比較進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，因此，其所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)光通量差太大或是太小等都會(huì)對(duì)其靈敏度造成影響，使其靈敏度降低。在實(shí)際發(fā)展中，受到葡萄糖分子在近紅外區(qū)域中的吸收程度太小，使得其透過(guò)的入射光和沒(méi)有樣品對(duì)比時(shí)，其對(duì)應(yīng)的入射光就幾乎是同數(shù)量級(jí)，而信號(hào)的正比和其淹沒(méi)在強(qiáng)的激發(fā)光之中的變化相對(duì)微小，導(dǎo)致其中的雜散光和外界干擾的影響因素都相對(duì)較大，會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的噪聲。同時(shí)，檢測(cè)池及其對(duì)應(yīng)的樣品散射、漫反射和不透明等特性都會(huì)對(duì)其檢測(cè)的精確度造成嚴(yán)重影響[2]。而光聲光譜中的光，其進(jìn)行吸收多是將聲傳感器進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程，而其對(duì)應(yīng)的信號(hào)則來(lái)自于其周?chē)臍怏w壓力變化，直接的正比關(guān)系和樣品所吸收的光。因此，其能夠?qū)ο鄬?duì)較弱的組分進(jìn)行檢測(cè)。并將其可調(diào)節(jié)的激光器進(jìn)行應(yīng)用，將其作為光聲光源，其所對(duì)應(yīng)的激光輻射光譜功率也是相對(duì)較高的，能夠促進(jìn)光聲光譜的檢測(cè)靈敏度。

3 結(jié)論

針對(duì)不同的激發(fā)波長(zhǎng)光來(lái)說(shuō)，對(duì)其展開(kāi)血糖熒光無(wú)損檢測(cè)，需要對(duì)其展開(kāi)多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究和比較，從而確定較為合理的激發(fā)波長(zhǎng)。同時(shí)，針對(duì)不同波長(zhǎng)的光激發(fā)葡萄糖水溶液來(lái)說(shuō)，其主要是集中在200-800nm波段范圍內(nèi)展開(kāi)討論，所討論的內(nèi)容主要為D葡萄糖水溶液的熒光光譜，其需要在光譜的特征位置進(jìn)行熒光強(qiáng)度的檢測(cè)，其會(huì)表現(xiàn)出隨著D葡萄糖濃度的變化而出現(xiàn)變化的趨勢(shì)，同時(shí)需要建立D葡萄糖濃度的同熒光特征峰強(qiáng)度，其不同強(qiáng)度之間所形成的數(shù)學(xué)模型[3]。針對(duì)光聲光譜的靈敏度問(wèn)題展開(kāi)討論，其具有一定的特點(diǎn)。還需要在未來(lái)的研究工作對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行有效加強(qiáng)，促進(jìn)理論模型和研究體系的進(jìn)一步完善。

4 未來(lái)展望

就光學(xué)糖無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，其在存在較多的不足，需要在未來(lái)的工作開(kāi)展過(guò)程中將其進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn)。其主要需要從幾方面進(jìn)行入手。首先，血液很容易出現(xiàn)變質(zhì)問(wèn)題，及時(shí)是將血液樣品放在血庫(kù)中進(jìn)行保存，在將其拿出時(shí)，其與新鮮血液的指標(biāo)也存在一定的差異性，需要在進(jìn)行開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的工作過(guò)程中，盡量采用新鮮的動(dòng)物血液展開(kāi)離體實(shí)驗(yàn)。其次，在具體實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)的工作過(guò)程中，還需要將人體及其其他組成等影響因素進(jìn)行考慮，立足于實(shí)驗(yàn)本身，對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行解決和預(yù)防，從而保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。再次，就血糖在血液中的含量來(lái)說(shuō)，其相對(duì)較低，使得其所對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)行對(duì)微弱，在此基礎(chǔ)上， 展開(kāi)實(shí)驗(yàn)工作，其對(duì)應(yīng)儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性影響也是相對(duì)較大的，這就需要將實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行增強(qiáng)，促進(jìn)當(dāng)前發(fā)展中儀器的改進(jìn)工作[4]。此外，就離體實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，其進(jìn)行離體操作后，其血液狀況和血液在體內(nèi)的狀況存在的一定的差別，主要表現(xiàn)在人體的紅細(xì)胞形態(tài)及其對(duì)應(yīng)的聚集性等方面，但是其所對(duì)應(yīng)的光譜是否存在差異性，還需要進(jìn)一步研究。如果在動(dòng)物的基礎(chǔ)上進(jìn)行人體血液熒光光譜的檢測(cè)工作，再在此基礎(chǔ)上，將其對(duì)應(yīng)的離體結(jié)果與之進(jìn)行對(duì)比，其所對(duì)應(yīng)的研究結(jié)果將更有價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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