一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备

本发明涉及血糖监测设备，具体涉及一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备。

背景技术：

1、血糖监测是糖尿病管理的重要组成部分，其目的是帮助患者更好地控制血糖水平，从而降低并发症的风险，在进行血糖监测时，需要注意选择合适的监测方法和频率，并根据医生的建议进行调整。例如，在使用胰岛素或胰岛素泵治疗的患者中，可能需要更高的监测频率以确保安全性和治疗效果，同时，监测结果应结合其他健康指标如血压、血脂等进行综合评估，以全面了解糖尿病患者的健康状况。

2、中国专利（cn202023040210.3）公开了一种便携式动态连续血糖检测仪，包括外壳；位于外壳外表面的显示屏；设置于外壳一侧的第一表带；设置于外壳另一侧的第二表带，第二表带通过连接部件与第一表带活动相连；第一红外检测部件；第二红外检测部件；位于外壳外部的数据处理模块，数据处理模块包括与第一红外接收传感器、第二红外接收传感器分别相连的信号处理电路、用于分析数据的处理器和用于存储数据的存储器；控制与计算模块，其输入端与数据处理模块相连。

3、然而，上述相关技术中存在一些弊端，比如：现有的一些连续血糖检测仪在使用过程中，由于一般采用戴在手臂的方式进行血糖检测，佩戴过紧时容易出汗，佩戴过松时，检测仪容易随着手臂移动而产生晃动，造成数据动态不够平稳；手臂佩戴检测仪造成医护人员对患者注射和输液过程不够便捷；由于手臂血液则通常指的是静脉血，远不如耳部血液层适用血糖监测，造成血糖监测效果不够好；两个红外接收传感器的功耗较高。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，能够解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，包括外壳，所述外壳用于佩戴在耳廓上，所述外壳包括环绕部和贴合部，所述环绕部呈留有开口的中空环管设置，两个所述贴合部安装于环绕部的开口位置；

4、激光光源，所述激光光源安装于其中一个贴合部内；

5、超声换能器，所述超声换能器安装于远离激光光源的贴合部内，所述激光光源和超声换能器呈对向放置；

6、数据处理模块，用于对光声信号采集分析处理得到血糖数据，所述数据处理模块包括前置滤波放大电路、模数转换器、微型控制器和无线通信装置；

7、电池模块，所述电池模块用于蓄电和供电；

8、金属柱，两个所述金属柱贯穿安装于环绕部的外壁，两个所述金属柱与电池模块呈电性连接，所述金属柱与专用充电收纳盒相匹配。

9、优选的，所述外壳由碳纤维材料制作而成，所述外壳的外壁设置有凝胶层或者硅胶层。

10、优选的，所述环绕部内壁设置有两个限位件，所述数据处理模块安装于两个限位件之间。

11、优选的，所述电池模块包括装配壳和壳盖，所述装配壳和壳盖通过紧固件固定连接，所述装配壳与环绕部呈共轴设置，所述装配壳内壁设置有多个呈阵列分布的隔板，所述装配壳通过多个隔板分隔成多个装配空间，所述装配壳的多个装配空间内均设置有电池单元。

12、优选的，所述装配壳凹陷一侧设置有多个第一散热孔，所述装配壳凸起一侧设置有多个第二散热孔。

13、优选的，所述环绕部的内壁设置有两个限位块，所述电池模块安装于两个限位块之间。

14、优选的，所述环绕部的外壁设置有两个卡接孔，所述卡接孔与金属柱相匹配。

15、优选的，所述环绕部的内壁设置有铁磁块，所述铁磁块与专用充电收纳盒相匹配。

16、优选的，所述数据处理模块由特殊可拉伸柔性材料制作而成，所述数据处理模块上的器件分别设置有封装结构。

17、优选的，所述激光光源激光最大脉冲功耗为100 mw，平均皮肤照射功率小于1 mw/mm2。

18、本发明的有益效果为：

19、1、通过设置外壳，可以得到的有益效果是外壳由碳纤维材料制作而成，外壳用于佩戴在耳廓上，外壳包括环绕部和贴合部，环绕部呈留有开口的中空环管设置，两个贴合部安装于环绕部的开口位置，激光光源安装于其中一个贴合部内，超声换能器安装于远离激光光源的贴合部内，激光光源和超声换能器呈对向放置，数据处理模块，用于对光声信号采集分析处理得到血糖数据，数据处理模块包括前置滤波放大电路、模数转换器、微型控制器和无线通信装置；

20、将外壳佩戴在耳廓上，激光光源配合超声换能器采集来自耳廓血管的光声信号，采集到的光声信号经过数据处理模块处理：前置滤波放大电路预处理，再由模数转换器转化为数字信号后，送微型控制器，微型控制器中运行简单的软件滤波算法，将原始数据再次处理，随后再通过无线通信装置，如低功耗蓝牙技术，将测量数据发送至终端设备，终端设备可以是智能手表/手环、手机、个人计算机等具有一定运算能力的小型便携式设备，终端设备运行预先训练好的机器学习算法，统计学方法进行主成分分析，计算出当前耳廓测量位置的血糖数值，并呈现在人机交互界面上，具有了耳部佩戴功能，避免了医护人员对患者注射和输液过程的麻烦。

21、2、通过设置电池模块，可以得到的有益效果是电池模块用于蓄电和供电，电池模块包括装配壳和壳盖，装配壳和壳盖通过紧固件固定连接，装配壳与环绕部呈共轴设置，装配壳内壁设置有多个呈阵列分布的隔板，装配壳通过多个隔板分隔成多个装配空间，装配壳的多个装配空间内均设置有电池单元；

22、多个电池单元圆周阵列并电性连接组成电池模块，与外壳的空腔相匹配，缩小了电池模块占用空间，缩小了外壳体积，降低了血糖监测设备对耳部施加的重力。

23、3、通过设置激光光源和超声换能器，可以得到的有益效果是外壳包括环绕部和贴合部，环绕部呈留有开口的中空环管设置，两个贴合部安装于环绕部的开口位置，激光光源安装于其中一个贴合部内，超声换能器安装于远离激光光源的贴合部内，激光光源和超声换能器呈对向放置；

24、设备采取透射方法，本设备设计时考虑了血液中的杂质、其他皮肤污垢对测量结果干扰的可能，采取双波长的设计，除去用于测量葡萄糖的光源，还准备有另一波段的光源，计算血糖时，直接将另外光源光声信号从结果中减去，消除干扰，有效提升测量结果的准确性，设备的误差在10mg/dl以内，测量范围50-300mg/dl，激光光源的激光最大脉冲功耗为100mw，平均皮肤照射功率小于1mw/mm2，对人体完全无害，同时，使用的分布反馈型激光器工作功率低于一般激光器，因此设备的功耗也处于较低的水准，激光光源采用中波红外激光器，使用时，环绕部配合两个贴合部将耳廓夹住，激光光源发出的激光经微棱镜准直后直达耳廓，中波红外穿透到皮下40-50微米的间质液中，激光波长与其中葡萄糖分子振动频率一致，激发振动后产生的压力波被对侧放置的超声换能器接收，由此产生光声信号，间质液的葡萄糖直接来自于血液，且耳部自血液的扩散速度极快，可以认为是血糖的直接反馈，提高了血糖监测效果，更加低功耗节能。

技术特征：

1.一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述外壳（1）由碳纤维材料制作而成，所述外壳（1）的外壁设置有凝胶层或者硅胶层。

3.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述环绕部（11）内壁设置有两个限位件（41），所述数据处理模块（4）安装于两个限位件（41）之间。

4.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述电池模块（5）包括装配壳（51）和壳盖（52），所述装配壳（51）和壳盖（52）通过紧固件固定连接，所述装配壳（51）与环绕部（11）呈共轴设置，所述装配壳（51）内壁设置有多个呈阵列分布的隔板（53），所述装配壳（51）通过多个隔板（53）分隔成多个装配空间，所述装配壳（51）的多个装配空间内均设置有电池单元（54）。

5.根据权利要求4所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述装配壳（51）凹陷一侧设置有多个第一散热孔（55），所述装配壳（51）凸起一侧设置有多个第二散热孔（56）。

6.根据权利要求4所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述环绕部（11）的内壁设置有两个限位块（57），所述电池模块（5）安装于两个限位块（57）之间。

7.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述环绕部（11）的外壁设置有两个卡接孔（61），所述卡接孔（61）与金属柱（6）相匹配。

8.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述环绕部（11）的内壁设置有铁磁块（62），所述铁磁块（62）与专用充电收纳盒相匹配。

9.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述数据处理模块（4）由特殊可拉伸柔性材料制作而成，所述数据处理模块（4）上的器件分别设置有封装结构。

10.根据权利要求1所述的一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，其特征在于，所述激光光源（2）激光最大脉冲功耗为100 mw，平均皮肤照射功率小于1 mw/mm2。

技术总结本发明涉及血糖监测设备技术领域，具体公开了一种可穿戴无创非侵入式连续血糖监测设备，包括壳，所述外壳用于佩戴在耳廓上，所述外壳包括环绕部和贴合部，所述环绕部呈留有开口的中空环管设置，两个所述贴合部安装于环绕部的开口位置；激光光源，所述激光光源安装于其中一个贴合部内；超声换能器，所述超声换能器安装于远离激光光源的贴合部内，所述激光光源和超声换能器呈对向放置；数据处理模块，用于对光声信号采集分析处理得到血糖数据。本发明具有了耳部佩戴功能，降低了血糖监测设备对耳部施加的重力，避免了医护人员对患者注射和输液过程的麻烦，提高了血糖监测效果，更加低功耗节能。技术研发人员：张践形,叶炯耀,朱煜,张煌彬受保护的技术使用者：华东理工大学技术研发日：技术公布日：2024/12/23