近紅外光譜測量中溫度修正方法的理論與實驗研究.pdf

1、基于近紅外光譜的人體血糖濃度無創(chuàng)檢測技術(shù)已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的熱點(diǎn)課題之一。然而，該技術(shù)目前面臨的一個重要問題是：人體溫度變化不可預(yù)測和控制，而溫度變化會引起人體測量光譜的變化，進(jìn)而影響血糖測量精度?；诖耍菊n題對近紅外光譜測量中的溫度修正方法進(jìn)行了研究。 論文首先分析了溫度變化對于近紅外光譜的影響?；诶什?比爾定律，并考慮摩爾吸光系數(shù)的溫度變化特征，得到樣品的近紅外光譜隨溫度和葡萄糖濃度變化的關(guān)系。當(dāng)樣品的葡萄糖濃度和溫度

2、同時變化時，其吸光度差值信號ΔA可由兩部分表示：只與溫度變化相關(guān)的信號ΔAT（λ）和只與葡萄糖濃度變化相關(guān)的信號ΔAC（λ）。進(jìn)一步的溫度影響實驗結(jié)果表明：在1200nm-1700nm的波段范圍內(nèi)，溫度變化1℃所引起的光強(qiáng)變化幅度與葡萄糖濃度改變幾十甚至幾百：mmol/L時產(chǎn)生的效果相當(dāng)，這將嚴(yán)重影響近紅外光譜法無創(chuàng)血糖測量的精度和可行性。 論文在課題組陳韻的指導(dǎo)下，對近紅外光譜的溫度修正方法進(jìn)行了理論和實驗研究。在葡萄糖的基準(zhǔn)

3、波長處，光強(qiáng)對于葡萄糖濃度變化不敏感，該波長處的光強(qiáng)變化完全由溫度變化引起，因而，可以根據(jù)基準(zhǔn)波長處的光強(qiáng)變化擬和計算得到樣品測量時的溫度。相應(yīng)的實驗結(jié)果表明：該方法計算得到的樣品溫度平均誤差不超過0.04℃。在此基礎(chǔ)上，求得各測量波長處的由于溫度變化引起的信號ΔAT（λ），進(jìn)而求得葡萄糖濃度特征信號△AC（λ）?；谠摲椒▽Σ煌瑴囟认碌奶撬芤旱墓庾V進(jìn)行處理，可消除溫度變化對于光譜的干擾，經(jīng)過修正后的各譜線按葡萄糖濃度實現(xiàn)了有效的區(qū)分