探索DIY制作紅外血糖儀

ID:343102 · 發表于 2022-11-10 12:09

家里有糖尿病人，經常需要測血糖�，F在測血糖方法一種是扎針出血測量，痛感較強，而且糖尿病人傷口不易愈合。另一種是采用葡萄糖酶測量，號稱無創，其實也要刺入皮膚，可以保持14天，價格昂貴。某一個寶上還有一種無創測血糖手表，但據說是收智商稅。
葡萄糖對不同波長紅外線吸收率不同，現在可以用紅外線測血氧，不知是否可以測血糖。
在網上搜了一下，還真有紅外測血糖的研究，敏感波長主要有1-1.16um，1.176-1.333um�？紤]到降低成本，最好使用普通光敏二極管接收，紅外線波長不易超過1.2um，網上恰好有1050nm即1.05um的紅外發光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光用的，應該可以在廢攝像頭上找到，哪天找個試試。
測試方法，計劃先配制0.1%的葡萄糖溶液(相當于5.55mmol，與3.9-6.1mmol/l
的正�？崭寡窍嘟�)，這個用5%葡萄糖注射液稀釋50倍即可得到。用來做對比的純水計劃用瓶裝純凈水代替，只要用萬用表測量一下電阻大小就能判斷出是不是純水，純水不易導電，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量導通電阻。葡萄糖溶液和純水相差較大的就是敏感波長led。
篩選出紅外led后，再進行皮膚測試，這時要有一個對葡萄糖溶液不敏感的led做參照，可用紅光led。再利用單片機輪流測量紅外線和紅光的導通數據，并記錄顯示在12864液晶屏上，或通過8266傳送到手機上。

這個方法不要求血糖結果十分準確，只要能定性顯示血糖變化曲線，就能有針對性的挑選食物搭配。
現在這個情況，不方便找硬件，單片機程序和手機程序我正在編制，歡迎有興趣的愛好者共同尋找合適型號的紅外發光led。
單片機+數碼管顯示程序已編好，可根據情況調整血糖算法。

ID:230742 · 發表于 2022-11-11 02:06

加油。我先占個沙發。

ID:169968 · 發表于 2022-11-11 07:51

聽起來很有前途的樣子。支持你早日做出產品。

ID:965189 · 發表于 2022-11-11 09:21

估計夜視監控攝像頭的紅外發光管也可以。

ID:1048901 · 發表于 2022-11-11 10:02

好像已經有類似產品了。智能手表有測血糖的。也有專門的血糖儀。

ID:1051362 · 發表于 2022-11-11 13:05

加油，其實我也想作個差不多的練練手

ID:1042619 · 發表于 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，有 DMA 支持 TFT/串口/SPI/ADC，USB-CDC 就是串口�。。∨涮椎拈_天斧-STC8H8K64U核心功能實驗板，現在包車馬費送；做科學計算器，用 STC-ISP 電腦端的調試接口，虛擬鍵盤，虛擬OLED12864等；另有LCD段碼驅動、RTC萬年歷、DMA支持TFT、專業級12位 ADC等資源的STC8H4K64TLCD也不錯

ID:844772 · 發表于 2022-11-12 19:54

信號太弱了，我覺得用光敏二極管很難測吧，應該幾個峰值點都測，最好直接用紅外攝像頭拍下來，然后用卷積神經網絡分析圖片。另外，葡萄糖水也不導電啊。

ID:205485 · 發表于 2022-11-13 17:50

確實有這類的無創檢測手段，但精度都比較一般。紅外法多少會受到穿透力的影響，可以考慮用微波法。

ID:343102 · 發表于 2022-11-13 18:48

124277 發表于 2022-11-11 13:05
加油，其實我也想作個差不多的練練手

一起努力。

ID:343102 · 發表于 2022-11-13 18:54

glinfei 發表于 2022-11-12 19:54
信號太弱了，我覺得用光敏二極管很難測吧，應該幾個峰值點都測，最好直接用紅外攝像頭拍下來，然后用卷積神 ...

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

ID:343102 · 發表于 2022-11-13 18:58

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

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

ID:844772 · 發表于 2022-11-14 11:08

風158 發表于 2022-11-13 18:54
是測量葡萄糖溶液對敏感波長紅外線的透過率，不是測量導電率。
用攝像頭做接收比光敏二極管復雜太多了吧 ...

做了嗎？有結果也發一下唄。我覺得你說的對，拍圖片可能干擾更大。我覺得干擾問題很難處理，所以還有個建議，把發光也調制一下，像測血壓的那樣。

ID:491875 · 發表于 2022-11-14 15:58

想法很好，我也一直設想利用拉曼原理設計一款無創血糖儀。紅外線的吸收最大的障礙是水的吸收干擾問題

ID:879348 · 發表于 2022-11-15 08:13

如果真的這么簡單大廠的智能手表早就有了

ID:1042300 · 發表于 2022-11-15 10:02

我有點不明白你這個理論是怎么測出血糖濃度的，怎么看都好像跟血糖濃度沒什么關系。還有你用水代替血液也是不準確的,我們能看見血液是紅色是因為它吸收了其他顏色，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 · 發表于 2022-11-15 16:55

glinfei 發表于 2022-11-14 11:08
做了嗎？有結果也發一下唄。我覺得你說的對，拍圖片可能干擾更大。我覺得干擾問題很難處理，所以還有個建 ...

現在還在隔離，還沒有動手，有了結果會發出來，無論成敗。
謝謝你關于調制的建議。

ID:343102 · 發表于 2022-11-15 17:01

老愚童63 發表于 2022-11-14 15:58
想法很好，我也一直設想利用拉曼原理設計一款無創血糖儀。紅外線的吸收最大的障礙是水的吸收干擾問題

只要發現不同葡萄糖濃度血液對不同波長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 · 發表于 2022-11-15 17:05

wufa1986 發表于 2022-11-15 08:13
如果真的這么簡單大廠的智能手表早就有了

成不成也浪費不了什么吧？探索過程也是個練手過程。

ID:343102 · 發表于 2022-11-15 17:12

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

葡萄糖溶液對不同波長紅外線吸收不同，而且與濃度有關。
血液中其它成分也會吸收紅外線，但是吸收光譜并不相同，會存在差異，如果能發現這種差異，就能用來測血糖。

ID:1025635 · 發表于 2022-11-17 13:45

期待試驗成功

ID:205485 · 發表于 2022-11-17 15:37

我覺得你最好先描述清楚實驗原理。
一，你的實驗是無創的，不用刺破皮膚；還是需要取血出來測試？
二，如果是無創的，難度有點大，用近紅外光譜無創測血糖原理上也可行，也有人搞過，但那一套系統可不簡單。紅外光要透過皮膚角質層和真皮層，每個人的組織結構，測試部位尺寸差異太大，足以抵消實驗精度。
三，紅外光和血液樣本的作用機制，應該是透射，紅外的波長反射不太好搜集。
四，紅外光透射過血液樣本發生了變化，另一側的采集紅外光是用什么？據我所知一些大學實驗室有過這類的實驗，只不過測的是別的液體，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，網上可以搜索一下，有幾個大學在做微波測血糖的研究，我感覺這套系統比近紅外光譜要簡單，不管是結構還是算法。
僅供參考，希望能夠有所幫助。

ID:343102 · 發表于 2022-11-17 19:22

zpxm01 發表于 2022-11-17 13:45
期待試驗成功

歡迎共同探索。篩選出合適的紅外發光LED是關鍵一步。

ID:343102 · 發表于 2022-11-17 19:50

謝謝你的關注。
用紅外線測血糖是立足于無創的，目的是解決傷痛及傷口難愈合問題。有創的針式測血糖已經不算昂貴，又比較準。把血取出來再用紅外線測，實用價值不大。
用紅外線測血糖的原理是葡萄糖對不同波長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微波也存在吸收高峰。從微波波長遠大于葡萄糖分子看，估計葡萄糖分子對微波段電磁波沒有共振可能。如果有，請指出來。
紅光和紅外線都是能透過人體組織的，紅外測血氧用的就是這個原理。只要找到對葡萄糖敏感的紅外發光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光LED。

ID:584814 · 發表于 2022-11-18 08:11

紅外血糖儀？當下技術只能是呵呵，當下業余技術應該是呵呵呵呵呵。
話說玩具么，有個樣子就可以，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，技術這東東目標看醫，搜索引擎上這病能治愈。

ID:844772 · 發表于 2022-11-18 08:34

風158 發表于 2022-11-17 19:50
謝謝你的關注。
用紅外線測血糖是立足于無創的，目的是解決傷痛及傷口難愈合問題。有創的針式測血糖已經不 ...

很難有非常合適的LED，激光更好點但又貴。感覺應該有那幾個波長的濾光片，但我沒找到。

ID:343102 · 發表于 2022-11-18 10:50

glinfei 發表于 2022-11-18 08:34
很難有非常合適的LED，激光更好點但又貴。感覺應該有那幾個波長的濾光片，但我沒找到。

現在生產的紅外發光LED已有很多波長類型，有的廠家還能定制，但是價格小貴，能從廢攝像頭找到更好。單色LED應該都屬半導體激光，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 · 發表于 2022-11-18 11:35

風158 發表于 2022-11-17 19:50
謝謝你的關注。
用紅外線測血糖是立足于無創的，目的是解決傷痛及傷口難愈合問題。有創的針式測血糖已經不 ...

微波法，共振頻率法，還有阻抗法，理論上都是可以用來無創檢測血糖的，原理上基本都是立足于電容的變化，實際則是測的介電常數的變化。血液里葡萄糖不同，產生的鈉離子和鉀離子濃度不同，反應在細胞膜上的導電性就不同。

ID:400169 · 發表于 2023-2-14 17:21

期待后續優化，加油

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探索DIY制作紅外血糖儀