本文關(guān)鍵詞：基于光聲光譜聯(lián)合主成分回歸法的血糖濃度無損檢測(cè)研究　出處：《光譜學(xué)與光譜分析》2016年06期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 光聲光譜 無損檢測(cè) 可調(diào)諧脈沖激光器 葡萄糖濃度 主成分回歸

【摘要】：利用可調(diào)諧脈沖激光器激發(fā)聯(lián)合聚焦超聲探測(cè)器前向探測(cè)模式搭建了一套血糖光聲無損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置。為了測(cè)試該裝置的可靠性,實(shí)驗(yàn)中利用532nm泵浦Nd∶YAG調(diào)Q脈沖激光器激發(fā)不同濃度的葡萄糖水溶液產(chǎn)生實(shí)時(shí)光聲信號(hào);采用脈沖激光在近紅外波段1 300~2 300nm內(nèi)固定間隔波長(zhǎng)10nm掃描方式激發(fā)不同濃度的葡萄糖水溶液,獲取了不同波長(zhǎng)下的葡萄糖光聲峰峰值,利用差譜方法篩選出了多個(gè)葡萄糖的特性波長(zhǎng);然后采用主成分回歸算法優(yōu)選了三個(gè)特性波長(zhǎng),并建立了濃度梯度與對(duì)應(yīng)三個(gè)優(yōu)選波長(zhǎng)光聲峰峰值之間的數(shù)學(xué)校正模型。實(shí)驗(yàn)表明,葡萄糖水溶液的光聲信號(hào)符合弱吸收介質(zhì)的柱狀光聲源模型;利用建立的校正模型對(duì)校正集和預(yù)測(cè)集的葡萄糖濃度預(yù)測(cè)結(jié)果表明,葡萄糖濃度的校正和預(yù)測(cè)均方根誤差均小于10mg·dl~(-1),相似系數(shù)為0.993 6。
[Abstract]:In order to test the reliability of a tunable pulse laser excited combined focused ultrasonic detector, a set of photoacoustic nondestructive testing device for blood sugar was built. In the experiment, a 532nm pumped Nd:YAG Q-switched pulse laser is used to excite different concentrations of glucose aqueous solution to produce real-time photoacoustic signals. Different concentrations of glucose aqueous solution were excited by pulsed laser scanning at a fixed wavelength of 10 nm in the near infrared band of 1 300 ~ 2 300 nm. The peak value of glucose photoacoustic peak at different wavelengths was obtained, and the characteristic wavelengths of multiple glucose were screened by differential spectrum method. Then the principal component regression algorithm is used to select three characteristic wavelengths, and a mathematical correction model between the concentration gradient and the corresponding peak value of photoacoustic peaks of the three selected wavelengths is established. The photoacoustic signal of glucose aqueous solution accords with the columnar photoacoustic source model of weak absorption medium. Using the established calibration model to predict the glucose concentration of the correction set and the prediction set, the results show that the root mean square error of the correction and prediction of glucose concentration is less than 10mg 路dl-1). The similarity coefficient is 0.993 6.
【作者單位】： 江西科技師范大學(xué)光電子與通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61068002) 江西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20151BAB202011) 江西省科技支撐計(jì)劃基金項(xiàng)目(20132BBG70103) 江西科技師范大學(xué)校級(jí)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基金項(xiàng)目(2013CXTD001) 校級(jí)青年拔尖人才自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014QNBJRC004)資助
【分類號(hào)】：O657.3;R446.11
【正文快照】： 引言糖尿病已經(jīng)成為繼心腦血管疾病和惡性腫瘤之后,危及人類生存質(zhì)量的第三大殺手。目前醫(yī)學(xué)還不能徹底根治糖尿病,主要是通過頻繁地監(jiān)測(cè)血糖濃度來調(diào)整口服降糖藥物和胰島素的用量,從而控制血糖值。因此有效地監(jiān)測(cè)患者的血糖濃度已成為糖尿病診斷和治療的關(guān)鍵。常規(guī)檢測(cè)是通

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