探索DIY制作紅外血糖儀

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-10 12:09

家里有糖尿病人，經(jīng)常需要測(cè)血糖。現(xiàn)在測(cè)血糖方法一種是扎針出血測(cè)量，痛感較強(qiáng)，而且糖尿病人傷口不易愈合。另一種是采用葡萄糖酶測(cè)量，號(hào)稱無創(chuàng)，其實(shí)也要刺入皮膚，可以保持14天，價(jià)格昂貴。某一個(gè)寶上還有一種無創(chuàng)測(cè)血糖手表，但據(jù)說是收智商稅。
葡萄糖對(duì)不同波長(zhǎng)紅外線吸收率不同，現(xiàn)在可以用紅外線測(cè)血氧，不知是否可以測(cè)血糖。
在網(wǎng)上搜了一下，還真有紅外測(cè)血糖的研究，敏感波長(zhǎng)主要有1-1.16um，1.176-1.333um。考慮到降低成本，最好使用普通光敏二極管接收，紅外線波長(zhǎng)不易超過1.2um，網(wǎng)上恰好有1050nm即1.05um的紅外發(fā)光led，但是比常用的940nm的led有些小貴，不過看介紹這是給攝像頭補(bǔ)光用的，應(yīng)該可以在廢攝像頭上找到，哪天找個(gè)試試。
測(cè)試方法，計(jì)劃先配制0.1%的葡萄糖溶液(相當(dāng)于5.55mmol，與3.9-6.1mmol/l
的正�？崭寡窍嘟�)，這個(gè)用5%葡萄糖注射液稀釋50倍即可得到。用來做對(duì)比的純水計(jì)劃用瓶裝純凈水代替，只要用萬用表測(cè)量一下電阻大小就能判斷出是不是純水，純水不易導(dǎo)電，電阻較高。
然后用不同攝像頭拆下的紅外led分別照射葡萄糖溶液和純水，用萬用表電阻檔連接光敏二極管測(cè)量導(dǎo)通電阻。葡萄糖溶液和純水相差較大的就是敏感波長(zhǎng)led。
篩選出紅外led后，再進(jìn)行皮膚測(cè)試，這時(shí)要有一個(gè)對(duì)葡萄糖溶液不敏感的led做參照，可用紅光led。再利用單片機(jī)輪流測(cè)量紅外線和紅光的導(dǎo)通數(shù)據(jù)，并記錄顯示在12864液晶屏上，或通過8266傳送到手機(jī)上。

這個(gè)方法不要求血糖結(jié)果十分準(zhǔn)確，只要能定性顯示血糖變化曲線，就能有針對(duì)性的挑選食物搭配。
現(xiàn)在這個(gè)情況，不方便找硬件，單片機(jī)程序和手機(jī)程序我正在編制，歡迎有興趣的愛好者共同尋找合適型號(hào)的紅外發(fā)光led。
單片機(jī)+數(shù)碼管顯示程序已編好，可根據(jù)情況調(diào)整血糖算法。

ID:230742 · 發(fā)表于 2022-11-11 02:06

加油。我先占個(gè)沙發(fā)。

ID:169968 · 發(fā)表于 2022-11-11 07:51

聽起來很有前途的樣子。支持你早日做出產(chǎn)品。

ID:965189 · 發(fā)表于 2022-11-11 09:21

估計(jì)夜視監(jiān)控?cái)z像頭的紅外發(fā)光管也可以。

ID:1048901 · 發(fā)表于 2022-11-11 10:02

好像已經(jīng)有類似產(chǎn)品了。智能手表有測(cè)血糖的。也有專門的血糖儀。

ID:1051362 · 發(fā)表于 2022-11-11 13:05

加油，其實(shí)我也想作個(gè)差不多的練練手

ID:1042619 · 發(fā)表于 2022-11-11 16:20

STC8H8K64U，硬件USB直接下載，硬件USB直接仿真，速度快，抗干擾強(qiáng)，有 DMA 支持 TFT/串口/SPI/ADC，USB-CDC 就是串口�。�！配套的開天斧-STC8H8K64U核心功能實(shí)驗(yàn)板，現(xiàn)在包車馬費(fèi)送；做科學(xué)計(jì)算器，用 STC-ISP 電腦端的調(diào)試接口，虛擬鍵盤，虛擬OLED12864等；另有LCD段碼驅(qū)動(dòng)、RTC萬年歷、DMA支持TFT、專業(yè)級(jí)12位 ADC等資源的STC8H4K64TLCD也不錯(cuò)

ID:844772 · 發(fā)表于 2022-11-12 19:54

信號(hào)太弱了，我覺得用光敏二極管很難測(cè)吧，應(yīng)該幾個(gè)峰值點(diǎn)都測(cè)，最好直接用紅外攝像頭拍下來，然后用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析圖片。另外，葡萄糖水也不導(dǎo)電啊。

ID:205485 · 發(fā)表于 2022-11-13 17:50

確實(shí)有這類的無創(chuàng)檢測(cè)手段，但精度都比較一般。紅外法多少會(huì)受到穿透力的影響，可以考慮用微波法。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-13 18:48

124277 發(fā)表于 2022-11-11 13:05
加油，其實(shí)我也想作個(gè)差不多的練練手

一起努力。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-13 18:54

glinfei 發(fā)表于 2022-11-12 19:54
信號(hào)太弱了，我覺得用光敏二極管很難測(cè)吧，應(yīng)該幾個(gè)峰值點(diǎn)都測(cè)，最好直接用紅外攝像頭拍下來，然后用卷積神 ...

是測(cè)量葡萄糖溶液對(duì)敏感波長(zhǎng)紅外線的透過率，不是測(cè)量導(dǎo)電率。
用攝像頭做接收比光敏二極管復(fù)雜太多了吧？無論如何謝謝你的想法。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-13 18:58

紅花無常發(fā)表于 2022-11-13 17:50
確實(shí)有這類的無創(chuàng)檢測(cè)手段，但精度都比較一般。紅外法多少會(huì)受到穿透力的影響，可以考慮用微波法。

不知道葡萄糖溶液是否對(duì)微波敏感。用紅外線測(cè)血糖對(duì)精度要求不高，只要能顯示變化曲線就可以。

ID:844772 · 發(fā)表于 2022-11-14 11:08

風(fēng)158 發(fā)表于 2022-11-13 18:54
是測(cè)量葡萄糖溶液對(duì)敏感波長(zhǎng)紅外線的透過率，不是測(cè)量導(dǎo)電率。
用攝像頭做接收比光敏二極管復(fù)雜太多了吧 ...

做了嗎？有結(jié)果也發(fā)一下唄。我覺得你說的對(duì)，拍圖片可能干擾更大。我覺得干擾問題很難處理，所以還有個(gè)建議，把發(fā)光也調(diào)制一下，像測(cè)血壓的那樣。

ID:491875 · 發(fā)表于 2022-11-14 15:58

想法很好，我也一直設(shè)想利用拉曼原理設(shè)計(jì)一款無創(chuàng)血糖儀。紅外線的吸收最大的障礙是水的吸收干擾問題

ID:879348 · 發(fā)表于 2022-11-15 08:13

如果真的這么簡(jiǎn)單大廠的智能手表早就有了

ID:1042300 · 發(fā)表于 2022-11-15 10:02

我有點(diǎn)不明白你這個(gè)理論是怎么測(cè)出血糖濃度的，怎么看都好像跟血糖濃度沒什么關(guān)系。還有你用水代替血液也是不準(zhǔn)確的,我們能看見血液是紅色是因?yàn)樗樟似渌伾�，反射紅光。你用紅外線照射葡萄糖水和照射含葡萄糖的血液，這兩種結(jié)果我感覺是天差地別，并不能用來做類比。所以你的葡萄糖溶液我建議是模擬血液做成紅色。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-15 16:55

glinfei 發(fā)表于 2022-11-14 11:08
做了嗎？有結(jié)果也發(fā)一下唄。我覺得你說的對(duì)，拍圖片可能干擾更大。我覺得干擾問題很難處理，所以還有個(gè)建 ...

現(xiàn)在還在隔離，還沒有動(dòng)手，有了結(jié)果會(huì)發(fā)出來，無論成敗。
謝謝你關(guān)于調(diào)制的建議。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-15 17:01

老愚童63 發(fā)表于 2022-11-14 15:58
想法很好，我也一直設(shè)想利用拉曼原理設(shè)計(jì)一款無創(chuàng)血糖儀。紅外線的吸收最大的障礙是水的吸收干擾問題

只要發(fā)現(xiàn)不同葡萄糖濃度血液對(duì)不同波長(zhǎng)紅外線吸收存在差異就行了，不管是透過還是反射都行。歡迎積極探索，并共同分享。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-15 17:05

wufa1986 發(fā)表于 2022-11-15 08:13
如果真的這么簡(jiǎn)單大廠的智能手表早就有了

成不成也浪費(fèi)不了什么吧？探索過程也是個(gè)練手過程。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-15 17:12

芥末拌飯發(fā)表于 2022-11-15 10:02
我有點(diǎn)不明白你這個(gè)理論是怎么測(cè)出血糖濃度的，怎么看都好像跟血糖濃度沒什么關(guān)系。還有你用水代替血液也是 ...

葡萄糖溶液對(duì)不同波長(zhǎng)紅外線吸收不同，而且與濃度有關(guān)。
血液中其它成分也會(huì)吸收紅外線，但是吸收光譜并不相同，會(huì)存在差異，如果能發(fā)現(xiàn)這種差異，就能用來測(cè)血糖。

ID:1025635 · 發(fā)表于 2022-11-17 13:45

期待試驗(yàn)成功

ID:205485 · 發(fā)表于 2022-11-17 15:37

我覺得你最好先描述清楚實(shí)驗(yàn)原理。
一，你的實(shí)驗(yàn)是無創(chuàng)的，不用刺破皮膚；還是需要取血出來測(cè)試？
二，如果是無創(chuàng)的，難度有點(diǎn)大，用近紅外光譜無創(chuàng)測(cè)血糖原理上也可行，也有人搞過，但那一套系統(tǒng)可不簡(jiǎn)單。紅外光要透過皮膚角質(zhì)層和真皮層，每個(gè)人的組織結(jié)構(gòu)，測(cè)試部位尺寸差異太大，足以抵消實(shí)驗(yàn)精度。
三，紅外光和血液樣本的作用機(jī)制，應(yīng)該是透射，紅外的波長(zhǎng)反射不太好搜集。
四，紅外光透射過血液樣本發(fā)生了變化，另一側(cè)的采集紅外光是用什么？據(jù)我所知一些大學(xué)實(shí)驗(yàn)室有過這類的實(shí)驗(yàn)，只不過測(cè)的是別的液體，采集方式很多，最容易做到的用的是CCD。
五，我在前面提過，微波的方法可能更好，網(wǎng)上可以搜索一下，有幾個(gè)大學(xué)在做微波測(cè)血糖的研究，我感覺這套系統(tǒng)比近紅外光譜要簡(jiǎn)單，不管是結(jié)構(gòu)還是算法。
僅供參考，希望能夠有所幫助。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-17 19:22

zpxm01 發(fā)表于 2022-11-17 13:45
期待試驗(yàn)成功

歡迎共同探索。篩選出合適的紅外發(fā)光LED是關(guān)鍵一步。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-17 19:50

謝謝你的關(guān)注。
用紅外線測(cè)血糖是立足于無創(chuàng)的，目的是解決傷痛及傷口難愈合問題。有創(chuàng)的針式測(cè)血糖已經(jīng)不算昂貴，又比較準(zhǔn)。把血取出來再用紅外線測(cè)，實(shí)用價(jià)值不大。
用紅外線測(cè)血糖的原理是葡萄糖對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線存在吸收高峰，具有吸收光譜。我真的沒聽說過葡萄糖對(duì)微波也存在吸收高峰。從微波波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于葡萄糖分子看，估計(jì)葡萄糖分子對(duì)微波段電磁波沒有共振可能。如果有，請(qǐng)指出來。
紅光和紅外線都是能透過人體組織的，紅外測(cè)血氧用的就是這個(gè)原理。只要找到對(duì)葡萄糖敏感的紅外發(fā)光LED就能成功。衰減大不用怕，可以放大。
歡迎共同探索篩選合適的紅外發(fā)光LED。

ID:584814 · 發(fā)表于 2022-11-18 08:11

紅外血糖儀？當(dāng)下技術(shù)只能是呵呵，當(dāng)下業(yè)余技術(shù)應(yīng)該是呵呵呵呵呵。
話說玩具么，有個(gè)樣子就可以，程序可以隨意的，能唬人就好

PS：此剛需超想象，真的可以也輪不到你懂的，技術(shù)這東東目標(biāo)看醫(yī)，搜索引擎上這病能治愈。

ID:844772 · 發(fā)表于 2022-11-18 08:34

風(fēng)158 發(fā)表于 2022-11-17 19:50
謝謝你的關(guān)注。
用紅外線測(cè)血糖是立足于無創(chuàng)的，目的是解決傷痛及傷口難愈合問題。有創(chuàng)的針式測(cè)血糖已經(jīng)不 ...

很難有非常合適的LED，激光更好點(diǎn)但又貴。感覺應(yīng)該有那幾個(gè)波長(zhǎng)的濾光片，但我沒找到。

ID:343102 · 發(fā)表于 2022-11-18 10:50

glinfei 發(fā)表于 2022-11-18 08:34
很難有非常合適的LED，激光更好點(diǎn)但又貴。感覺應(yīng)該有那幾個(gè)波長(zhǎng)的濾光片，但我沒找到。

現(xiàn)在生產(chǎn)的紅外發(fā)光LED已有很多波長(zhǎng)類型，有的廠家還能定制，但是價(jià)格小貴，能從廢攝像頭找到更好。單色LED應(yīng)該都屬半導(dǎo)體激光，色純度較高。用分光器選擇性接收紅外線也行，但是更昂貴。

ID:205485 · 發(fā)表于 2022-11-18 11:35

風(fēng)158 發(fā)表于 2022-11-17 19:50
謝謝你的關(guān)注。
用紅外線測(cè)血糖是立足于無創(chuàng)的，目的是解決傷痛及傷口難愈合問題。有創(chuàng)的針式測(cè)血糖已經(jīng)不 ...

微波法，共振頻率法，還有阻抗法，理論上都是可以用來無創(chuàng)檢測(cè)血糖的，原理上基本都是立足于電容的變化，實(shí)際則是測(cè)的介電常數(shù)的變化。血液里葡萄糖不同，產(chǎn)生的鈉離子和鉀離子濃度不同，反應(yīng)在細(xì)胞膜上的導(dǎo)電性就不同。

ID:400169 · 發(fā)表于 2023-2-14 17:21

期待后續(xù)優(yōu)化，加油

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