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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2010年
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无创血糖检测中的近红外血流容积光谱基本问题研究

丁海泉  
【摘要】: 糖尿病是最常见的慢性疾病,严重威胁人类健康。目前血糖常规检测方法属于有创或微创检测,频繁采血化验会给病人增加痛苦和经济负担,并且无法做到实时监测。近红外光谱血糖检测技术具有无创伤、无感染等优点,对减轻糖尿病患者疼痛、实现血糖浓度的实时监测具有非常重要的现实意义。 本论文总结前人的研究成果,概括出该领域目前面临的关键难题,即:①信号微弱;②组织背景干扰;③血流容积变化。认为采用近红外血流容积差光谱相减法理论上可以扣除生理组织背景在空间和时间域上的干扰,提取出仅含血液成分信息的有效光谱信号。 设计搭建出近红外容积脉搏波检测系统,研究了血流容积光谱相减方法中涉及的基本问题:①通过测试确定了血流容积差光谱相减的最佳检测位置。②通过实验提取出近红外无创血糖分析时合频波段的替代波段。③总结出所采用的光谱仪在时间分辨方面的特殊要求。④通过公式推导估算出给定可检测的最小浓度变化时,近红外光谱仪器重复性信噪比应满足的条件。⑤通过临床测量实验,研究不同年龄、不同疾病患者血流容积脉搏波峰峰值区别。⑥提出阻断血流法,可以有效提高人体血流容积差,进而使达到预期预测精度所需仪器重复性信噪比降低1个数量级。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R318.51;R445.7

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈星旦;高静;丁海泉;;论无创血糖监测的红外光谱方法(特邀)[J];中国光学;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨皓旻;仪器条件对近红外光谱无创生化检测影响的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
2 高洪智;近红外无创生化检测中不同光程的光谱等效性及校正模型研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
3 王动民;中红外光谱无创血糖测量基本问题研究[D];暨南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗志昌,张松,杨益民,李旭雯;微循环容积脉搏血流特征信息的研究[J];北京生物医学工程;2001年02期
2 刘静纨,陈建慧,罗志昌;人体微循环弹性腔模型与模型参数估计[J];北京生物医学工程;2001年02期
3 王燕;张松;杨益民;罗志昌;;基于容积血流脉搏波的心血管血流参数监护模块的研制[J];北京生物医学工程;2006年02期
4 杨琳;张松;杨益民;罗志昌;;基于重搏波谷点的脉搏波波形特征量分析[J];北京生物医学工程;2008年03期
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6 陈华才,杨仲国,陈星旦,蒋迎;傅里叶变换近红外光谱法快速检测人血清生化成分[J];分析试验室;2005年07期
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8 胡愉华;潘涛;陈星旦;梁家杰;陈华舟;;甘蔗初压汁锤度近红外光谱分析的波段优选[J];光谱实验室;2009年01期
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10 高荣强,范世福,严衍禄,赵丽丽;近红外光谱的数据预处理研究[J];光谱学与光谱分析;2004年12期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李庆波;近红外光谱分析中若干关键技术的研究[D];天津大学;2003年
2 刘蓉;近红外无创血糖测量—信号构成和拾取的理论及实验研究[D];天津大学;2006年
3 罗云瀚;近红外无创伤血糖浓度测量方法的组织光学基础及应用研究[D];天津大学;2006年
4 李顶立;基于脉搏波的无创连续血压测量方法研究[D];浙江大学;2008年
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1 张樑;小波分析与分形方法在水电站振动信号处理中的应用研究[D];天津大学;2006年
2 姚建阁;基于脉搏波的动脉弹性指数算法研究和临床试验分析[D];重庆大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭天永;车玉满;孙鹏;李连成;孙波;;基于偏最小二乘回归的高炉焦比影响因素分析[J];鞍钢技术;2009年05期
2 汪东军,汪夏燕;神经元网络在精馏塔控制中的应用[J];安徽化工;2000年04期
3 梁高峰;贾宏汝;谷运红;秦广雍;王卫东;;近红外光谱分析技术及其在农业研究中的应用[J];安徽农业科学;2007年29期
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5 陈斌;蔡斌;;多组分相关分析技术在近红外检测中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年17期
6 张灵帅;邢军;谷运红;王卫东;焦浈;;烟草近红外光谱分析结果影响因素综述[J];安徽农业科学;2008年21期
7 周静;彭黔荣;张燕;赖东辉;蔡元青;;烟草中非挥发性有机酸分析研究进展[J];安徽农业科学;2009年26期
8 杨红旗;温建;雷丽娟;孙福海;;基于农业生产条件的河南粮食产量组合模型研究[J];安徽农业科学;2009年28期
9 宗莉;薛娴;王涛;尤全刚;;近红外光谱分析技术在水果内部品质无损检测中的应用[J];安徽农业科学;2010年06期
10 邵丽娜;熊智新;胡慕伊;陈朝霞;;小波变换在提高油菜籽脂肪酸近红外分析精度中的应用[J];安徽农业科学;2010年12期
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1 吴静珠;刘翠玲;孙晓容;;支持向量机在近红外光谱检测技术中的应用研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 曹真真;郑丽敏;吴平;朱虹;田立军;任发政;;用于牛奶成分检测的近红外光谱仪设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
3 张小娟;杨薇;刘迎;;空间分辨漫反射的一阶散射参量灵敏度[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 代芬;黄冠勇;洪添胜;;基于光谱技术的砂糖橘品质无损检测方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 刘洁;李小昱;王为;李培武;肖武;张军;周竹;;基于近红外光谱的板栗蛋白质检测方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 田潇瑜;彭彦昆;马世榜;徐杨;牛力钊;;利用VIS/NIR反射光谱预测并评价牛肉嫩度[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 田海清;王春光;吴桂芳;李建康;陈浩;;马铃薯品质可见近红外漫反射光谱检测研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 周兴藩;杨增玲;黄光群;刘贤;韩鲁佳;;遗传算法在DDGS蛋白含量预测中的应用[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 黄启厅;周炼清;史舟;李震宇;顾群;;FPXRF——偏最小二乘法定量分析土壤中的铅含量[A];2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2009年
10 郭永胜;谷峰;;CCD近红外图像特征研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年
2 颜辉;植物油的亚油酸、亚麻酸红外光谱融合和模型优化方法的研究[D];江苏大学;2010年
3 金笙;北京市节水草坪用水量预测及推广对策研究[D];北京林业大学;2011年
4 尹浩;地中海贫血筛查指标的FTIR/ATR光谱分析方法研究[D];暨南大学;2010年
5 黄富荣;人体血液胆固醇、甘油三酯近红外光谱无试剂分析方法研究[D];暨南大学;2010年
6 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
7 郭俊先;基于高光谱成像技术的棉花杂质检测方法的研究[D];浙江大学;2011年
8 邵咏妮;水稻生长生理特征信息快速无损获取技术的研究[D];浙江大学;2010年
9 徐惠荣;基于可见/近红外光谱的水果糖度检测模型优化及应用研究[D];浙江大学;2010年
10 陈国林;油菜籽饼粕氨基酸含量的近红外模型创建及发育遗传研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武少伟;铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响[D];华中农业大学;2010年
2 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
3 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
4 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
5 何文;近红外漫反射光谱结合PLS-ANN算法对药物有效成分的定量分析测定[D];郑州大学;2010年
6 王晓东;基于红外吸收型CO_2浓度分析仪设计[D];郑州大学;2010年
7 王宁;PA66/RCT/rPET/滑石粉复合材料的研究[D];郑州大学;2010年
8 李响;油品调和优化问题的研究[D];大连理工大学;2010年
9 李辉;单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅰ)测定鸭饲料代谢能值的精度、变异因素及可加性研究[D];安徽农业大学;2010年
10 吕春玲;无创脉搏血氧饱和度监测仪的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任芊,解国玲,董守龙,黄友之;OSC-PLS算法在近红外光谱定量分析中应用的研究[J];北京理工大学学报;2005年03期
2 张琳;张春平;;组织模拟液Intralipid-10%的吸收系数和各向异性因子的测量[J];发光学报;2009年06期
3 卢小泉,莫金垣;分析化学计量学中的新方法─—小波分析[J];分析化学;1996年09期
4 褚小立;许育鹏;陆婉珍;;用于近红外光谱分析的化学计量学方法研究与应用进展[J];分析化学;2008年05期
5 陈华才,杨仲国,陈星旦,蒋迎;傅里叶变换近红外光谱法快速检测人血清生化成分[J];分析试验室;2005年07期
6 胡小邦;吕进;刘辉军;施秧;刘铁兵;李博斌;;基于近红外透射光谱的黄酒酒精度、酸度检测模型研究[J];光电工程;2010年10期
7 卢启鹏;;近红外光谱无创血糖检测中的生理背景问题[J];光机电信息;2010年12期
8 田浩明;2型糖尿病的病因遗传学研究进展[J];国外医学.内分泌学分册;2002年02期
9 王动民;张军;赵滨;;基于模拟退火算法的近红外光谱定标模型的简化[J];光谱实验室;2006年05期
10 胡愉华;潘涛;陈星旦;梁家杰;陈华舟;;甘蔗初压汁锤度近红外光谱分析的波段优选[J];光谱实验室;2009年01期
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1 潘涛;梁家杰;陈星旦;胡愉华;熊德先;林喜令;;近红外漫反射光谱技术在白砂糖快速分析中的应用[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 杨皓旻;仪器条件对近红外光谱无创生化检测影响的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
2 张洪艳;近红外光谱技术在人体血糖无创检测中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 来建成;生物组织的光学描述与光传输规律研究[D];南京理工大学;2005年
4 于海燕;黄酒品质和酒龄的近红外光谱分析方法研究[D];浙江大学;2007年
5 程梁;微型光谱仪系统的研究及其应用[D];浙江大学;2008年
6 谷筱玉;近红外无创血糖检测中背景减小方法的理论和实验研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陆红艳;生物组织等效散射颗粒模型及其对光传输的影响[D];南京理工大学;2005年
2 刘庆珍;近红外光谱法无创测量人体血红蛋白浓度的研究[D];天津大学;2005年
3 关堂兵;基于蒙特卡罗传输模型的组织光学参数重构方法的研究[D];天津大学;2007年
4 于海霞;关于组织液抽取和血糖连续检测的研究[D];天津大学;2007年
5 李靖瑶;基于多光程长的高散射体物质光学参数的测量及其应用[D];天津大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王动民;中红外光谱无创血糖测量基本问题研究[D];暨南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗志昌,程桂馨,王丽娟,费开明,丛克家;由脉搏波计算人体心输出量的方法及在临床中的应用[J];北京工业大学学报;1988年02期
2 罗志昌,张松,杨文鸣,杨子彬;脉搏波波形特征信息的研究[J];北京工业大学学报;1996年01期
3 罗志昌,张松,杨益民,李旭雯;微循环容积脉搏血流特征信息的研究[J];北京生物医学工程;2001年02期
4 刘静纨,陈建慧,罗志昌;人体微循环弹性腔模型与模型参数估计[J];北京生物医学工程;2001年02期
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8 刁越;吴水才;刘有军;张松;杨益民;;一种桡动脉脉搏信号的自动检波算法[J];北京生物医学工程;2006年01期
9 张俊利;蔺嫦燕;;容积脉搏波的检测方法及其在评价心血管功能方面的应用[J];北京生物医学工程;2007年02期
10 倪惠兰,郑淑香,沈慧安,施莉莉;糖耐量减低及糖尿病患者的血液粘度变化[J];北京医学;1994年01期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
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2 李庆波;近红外光谱分析中若干关键技术的研究[D];天津大学;2003年
3 向海燕;无创伤人体逐拍动脉血压测量技术[D];第四军医大学;2005年
4 陈文亮;近红外无创血糖测量—信号拾取的理论和实验研究[D];天津大学;2005年
5 韩永辉;牛奶成分近红外测量的光学基础理论与实验研究[D];天津大学;2005年
6 杜娟;生理信号变异性分析及其在高血压发展中的应用研究[D];浙江大学;2006年
7 韩清鹏;脉搏信号的非线性分析及其不同情绪和环境的影响研究[D];浙江大学;2007年
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1 钟建军;基于分形理论的旋转机械故障诊断的应用研究[D];沈阳工业大学;2002年
2 丁志宏;系统辨识理论在机组及其支撑结构振动分析中的应用研究[D];天津大学;2004年
3 杨弘;二滩水电站水垫塘底板动力响应特性与安全监测指标研究[D];天津大学;2004年
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8 陈卫国,李鹏程,卢广,胡波,曾绍群,骆清铭;缺血性脑梗塞的近红外光谱研究[J];湖北中医学院学报;2000年03期
9 于东明;胜彦婷;于秋芸;任世茹;;近红外光密度仪诊断脑外伤颅内出血的临床分析[J];中华急诊医学杂志;2006年07期
10 汪维鹏;吴萍;王森;李融;;基于近红外光谱-支持向量机技术识别单碱基差异[J];苏州大学学报(医学版);2009年04期
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1 王晓燕;韩鲁佳;黄光群;;基于近红外光谱的鸡粪工厂化堆肥过程理化指标速测分析研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
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3 邵学广;卞希慧;蔡文生;;近红外光谱多元校正方法研究[A];第十一届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 熊来怡;胡耀华;刘聪;陈康乐;郭康权;;近红外光谱检测猪肉挥发性盐基氮含量及其品质安全判别研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 田高友;;轻质石油燃料质量指标近红外光谱分析方法标准研究[A];科学仪器服务民生学术大会论文集[C];2011年
6 路春霞;刘源;孙晓红;潘迎捷;赵勇;;基于培养液的傅里叶变换近红外光谱指纹区分食源性致病菌的研究[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
7 李祥辉;林振宇;林燕琴;林艺冰;杨方;王丹红;陈国南;;傅里叶近红外光谱结合化学计量学快速检测食品中的塑化剂[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
8 董文江;倪永年;;近红外光谱结合化学计量学检测和定量中药白前的两种混伪品[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
9 赵艳茹;张淑娟;余克强;;基于近红外光谱的山楂SSC动态检测研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 毛志毅;蔡文生;邵学广;;基于小波变换的复杂体系近红外光谱定量分析方法研究[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年
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1 记者 李犁;近红外光谱专业委员会云南物联站成立[N];云南日报;2011年
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4 吴玉田殷学平;中药质量控制又添新武器——小波变换近红外光谱分析系统[N];中国医药报;2004年
5 范世福;分析仪器发展应顺应现代科技趋势[N];中国机电日报;2001年
6 记者 余彬 通讯员 张海东 邓小梅;武大千余毕业博士硕士留鄂工作[N];湖北日报;2002年
7 晓艳;激光技术查牙病[N];医药经济报;2003年
8 ;新技术新方法广泛用于抗生素分析[N];中国医药报;2003年
9 记者 李天舒;猪肉牛乳检测有新法[N];健康报;2010年
10 实习生 向岚;近红外绿色分析技术问世[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁海泉;无创血糖检测中的近红外血流容积光谱基本问题研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
2 樊景超;苹果果实病害近红外光谱信息获取与识别模型研究[D];中国农业科学院;2011年
3 黄富荣;人体血液胆固醇、甘油三酯近红外光谱无试剂分析方法研究[D];暨南大学;2010年
4 贺英;基于半监督和迁移学习的近红外光谱建模方法研究[D];中国海洋大学;2012年
5 樊玉霞;猪肉肉糜品质与安全可见/近红外光谱快速检测方法的实验研究[D];浙江大学;2011年
6 张龙;植源性农产品溯源以及鉴别技术研究[D];浙江大学;2012年
7 柳俊;近红外光谱分析技术在白芍中药配方颗粒制备过程中的应用研究[D];广州中医药大学;2011年
8 谈爱玲;水中石油类污染物光纤光谱检测方法的研究[D];燕山大学;2012年
9 淡图南;基于光谱分析的燃油组分检测技术研究[D];浙江大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫灵;基于近红外光谱的转基因菜籽油快速鉴别机理研究[D];西南大学;2010年
2 钱磊;基于USB的近红外脑组织血氧检测系统的研制[D];武汉理工大学;2010年
3 丁家欣;中药炮制辅料蜂蜜质量分析的近红外光谱实验研究[D];中国中医科学院;2010年
4 张华秀;近红外光谱法快速检测牛奶中蛋白质与脂肪含量[D];中南大学;2010年
5 王奇云;柴油十六烷值近红外机理模型开发[D];中国石油大学;2010年
6 陈玲玲;近红外无创血糖浓度检测技术的初步研究[D];黑龙江大学;2010年
7 惠娜;近红外光谱分析技术在党参及复方丹参片质量控制中的应用[D];兰州大学;2011年
8 朱丽;造纸用毛白杨综纤维素含量的近红外光谱预测模型[D];北京林业大学;2011年
9 孟莉莉;近红外光谱分析法快速预测欧美杨浆纸性能的研究[D];北京林业大学;2011年
10 潘建超;近红外光谱分析技术对痰热清注射液配方药材的质量控制研究[D];华东理工大学;2010年
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