基于差分拉曼便攜動態(tài)無創(chuàng)血糖監(jiān)測儀
本成果首次創(chuàng)新性采用指甲上采集血糖拉曼信號,并利用雙波長激發(fā)差分算法消除背景噪聲,極大提升信號信噪比,實現(xiàn)個體病例一天血糖變化趨勢監(jiān)測。其中核心技術包括拉曼光譜差分算法和多重迭代反卷積算法進行血糖濃度預測,解決了利用光學方法實現(xiàn)無創(chuàng)監(jiān)測血糖在低血糖濃度(4mmol/L)監(jiān)測不準確的行業(yè)難題;
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、技術分析
1、研發(fā)背景:
無創(chuàng)血糖動態(tài)檢測技術一直是醫(yī)學工程領域研究熱點之一,也是具有挑戰(zhàn)性的世界性難題,我國現(xiàn)有近1.4億的糖尿病患者。而糖尿病作為一種慢性疾病,目前還沒有效的治療方式,血糖監(jiān)測是其唯一的預防及治療方式。
解決主要問題:
解決了常規(guī)拉曼無創(chuàng)血糖監(jiān)測背景噪聲影響大,監(jiān)測準確度低等問題,首次創(chuàng)新性采用指甲上采集血糖拉曼信號,并利用雙波長激發(fā)差分算法消除背景噪聲,極大提升信號信噪比,實現(xiàn)個體病例一天血糖變化趨勢監(jiān)測。其中核心技術包括拉曼光譜差分算法和多重迭代反卷積算法進行血糖濃度預測,解決了利用光學方法實現(xiàn)無創(chuàng)監(jiān)測血糖在低血糖濃度(4mmol/L)監(jiān)測不準確的行業(yè)難題;
創(chuàng)新性:
1)方法創(chuàng)新:實驗證明在指甲上可以有效測得拉曼信號,預測正確度達到85%(GB/T 27417-2017)以上,達到國際醫(yī)療標準;
2)算法創(chuàng)新:在差分算法中加入特殊約束算符對信號進行約束優(yōu)化,有效的抑制了噪聲信號并使較弱的拉曼峰信號增強近百倍。
3)外觀設計創(chuàng)新:自主設計一款便攜式、小型化(長×寬×高=15×4×10cm),符合人體工學的無創(chuàng)血糖儀,用戶單手即可快速完成血糖監(jiān)測;
技術先進性:
首次實現(xiàn)了 利用差分拉曼光譜技術在指甲處實現(xiàn)全天動態(tài)血糖監(jiān)測。對比分析國內外所檢文獻,屬于我們首次提出。
推廣應用價值:
有望解決利用傳統(tǒng)拉曼光譜技術諸多問題,將極大促進拉曼光譜技術在動態(tài)血糖監(jiān)測領域的應用,加快相應無創(chuàng)血糖儀的推出和市場推廣。
市場前景:
我國糖尿病患者近1.4億,未來三年無創(chuàng)血糖儀的市場將達到180億元,我們按1%市場占有率來看,銷售規(guī)模將超億元。
前期應用情況:
項目的技術開發(fā)完成,工程化樣機開發(fā)完成,處于大樣本病例數(shù)據(jù)采集測試中。
北京理工大學
2022-08-17