浮动基准法无创血糖浓度检测技术

介绍了浮动基准法无创伤测量血糖浓度的原理,并模拟研究了其关键因素——径向检测基准位置的存在条件.在径向检测基准位置,漫反射光对葡萄糖浓度变化不敏感,因而可以作为内部基准来消除人体生理背景变化的干扰.通过设计不同背景条件下的Intralipid溶液测量实验,进行了浮动基准法的初步应用实验.实验结果表明,采用浮动基准法进行光谱数据处理后,有效地减小了测量环境变化及Intralipid样品背景变化的影响,极大地增强了葡萄糖浓度的分辨能力.

应用浮动基准法修正光谱光源漂移影响的模拟验证

近红外无创伤血糖检测目前面临的挑战主要是测量条件难以保证稳定、测量系统及被测对象自身的背景变化等问题,导致很难从背景变动的光谱中提取出糖浓度变化信息。经过多年的实验研究发现应用浮动基准参考测量法有望消除仪器漂移及被测对象自身背景变动的影响。但是浮动基准位置因人及测量部位不同而异,在不同的测量波长下其浮动基准点位置也不同,因此,欲在实验中验证浮动基准法的光谱修正效果需要测量出与入射光位置不同径向距离处的漫反射光强,然而在实际实验中位置精度很难保证。为此,研究了用模拟实验的方法验证多波长下浮动基准法对光源漂移所引起的光谱变化的修正效果,基于Monte Carlo模拟,分别采用浓度为5%和10%的Intralipid溶液作为被测样品,通过改变入射光子数模拟光源漂移的影响。得到模拟的光谱数据后,利用浮动基准法对其进行处理,并分别对浮动基准法修正前后的光谱数据进行偏最小二乘建模分析,将预测结果进行比较发现:两种浓度Intralipid溶液在存在光源漂移影响情况下修正后的模型预测精度预测均方根误差(RMSEP)相比于修正前分别减小了98.57%(5%Intralipid)和99.36%(10% Intralipid)。表明浮动基准法在消除光源漂移的影响方面效果明显。

基于浮动基准法的无创血糖检测实验应用研究

近红外无创血糖浓度测量面临着信号微弱、仪器信噪比低、血液中其他成分干扰以及人体生理环境不断变化等因素影响,致使血糖信号难以辨识这一难题。浮动基准法针对葡萄糖浓度变化对吸收和散射效应的影响,选择吸收效应和散射效应相互抵消的位置获得基准光谱,在吸收和散射效应引起最大综合影响的位置获得测量光谱,并采用基准光谱对测量光谱进行修正,从而消减样品背景状态变化以及仪器噪声、漂移等干扰。通过应用实验评估浮动基准法对提高模型预测精度和稳定性的有效性。通过对处理前后的预测结果进行比较分析得出:应用浮动基准法数据处理之后,交互验证均方根误差(RMSEP)最大改进比率34.7%,实验结果表明浮动基准法能够有效消减样品自身状态变化以及仪器噪声、漂移等干扰因素的影响,较大幅度地提高了模型的预测性能和稳定性,以期突破无创血糖浓度测量的障碍。

有线电视网络指标的查表法快速计算

本文根据作者长期从事有线电视网络建设和教学的实践,简略总结了有线电视网络技术指标的叠加和分配规律,并根据分贝运算中的浮动基准法给出了非常实用的三张指标串值速查表,并通过举例说明如何通过查表快速进行指标计算的方法。

人体浮动基准位置的存在性研究

提出了基于浮动基准位置的参考测量方法,有望实现血糖浓度的在体相对测量。基于定态漫射方程在半无限介质中的解析解,分析了浮动基准位置满足的函数关系式;基于Monte Carlo模拟方法,考察了三层皮肤模型在1000～1400nm波段内浮动基准位置的分布情况,同时分析了吸收系数和散射系数、表皮层和真皮层厚度对浮动基准位置的影响;搭建了基于超辐射发光二极管光源的多环光纤束检测系统,初步验证了浮动基准位置在人体中的存在性。模拟结果表明,三层皮肤模型在1000～1400nm波段内存在浮动基准位置且具有波长特性,散射系数变化对基准位置的影响大于吸收系数,表皮层厚度差异的影响大于真皮层。三位志愿者的在体实验表明,人体手掌在1050、1219、1314nm处均存在浮动基准位置,位于径向检测距离1.25～1.75mm之间,实验结果小于模拟结果,最大偏差达0.75mm。该结果对指导浮动基准测量光纤探头的设计具有一定参考价值。