目前,糖尿病已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅大眾健康的慢性病,糖尿病病情控制的關(guān)鍵是對血糖濃度進行連續(xù)測量,而傳統(tǒng)的取血化驗方法具有痛苦大,感染風(fēng)險高等缺點。近紅外光譜檢測技術(shù)具有快速、無創(chuàng)、信息量大等優(yōu)點,被視為最有潛力的無創(chuàng)血糖檢測方法。為了提高測量的穩(wěn)定性,近紅外光譜檢測常采用光纖測頭與人體皮膚組織相接觸的測量方法。接觸式測量會引起皮膚組織形變,從而影響光譜測量結(jié)果。為了優(yōu)化接觸式測量方法,本文從理論模擬與人體實驗兩個方面,研究了光纖測頭壓力對耳垂漫反射和透射光譜的影響,在此基礎(chǔ)上提出了利用接觸壓力低敏感范圍的優(yōu)化測量方案,為人體血糖近紅外光譜測量提供了參考。首先,針對人體血糖測量要求,選取耳垂作為測量部位,研究了耳垂組織光學(xué)參數(shù)及力學(xué)特性�；谄つw組織固液兩相的力學(xué)特性,研究了在不同接觸壓力下皮膚組織的形變規(guī)律,同時,在一定假設(shè)條件下,推導(dǎo)了接觸壓力與吸收系數(shù)、散射系數(shù)變化之間的定量關(guān)系。其次,基于耳垂皮膚組織的解剖結(jié)構(gòu)特性,建立了五層皮膚組織模型,通過有限元模擬計算得出各層結(jié)構(gòu)隨接觸壓力的變化,在此基礎(chǔ)上,利用蒙特卡羅模型進行擴散反射和透射光譜變化模擬,分析了接觸壓力對近紅外光譜的影響機理。... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 無創(chuàng)血糖檢測的背景和意義
    1.2 近紅外光譜無創(chuàng)血糖檢測研究進展
    1.3 本課題的研究目的和意義
    1.4 本論文的主要內(nèi)容
第2章 近紅外光譜測量中接觸壓力影響的機理分析
    2.1 皮膚組織的解剖結(jié)構(gòu)
    2.2 皮膚組織的光學(xué)特性
    2.3 皮膚組織的力學(xué)特性
    2.4 接觸壓力對組織光學(xué)參數(shù)的影響的機理分析
        2.4.1 吸收系數(shù)與接觸壓力的關(guān)系
        2.4.2 散射系數(shù)與接觸壓力的關(guān)系
    2.5 本章小結(jié)
第3章 近紅外光譜測量中接觸壓力影響的仿真研究
    3.1 皮膚組織的物理復(fù)合模型研究
        3.1.1 皮膚組織壓力分析的有限元模型
        3.1.2 光在皮膚組織中傳輸過程的蒙特卡羅模型
    3.2 耳垂組織在接觸壓力下的模擬分析
        3.2.1 耳垂組織在接觸壓力下形變的力學(xué)模型
        3.2.2 耳垂光譜的蒙特卡洛模擬結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
第4章 近紅外光譜測量中接觸壓力影響的實驗研究
    4.1 近紅外透反光譜測量系統(tǒng)
    4.2 接觸壓力實驗方法
    4.3 接觸壓力對耳垂光譜影響的實驗分析
        4.3.1 組織透反光譜的測量重復(fù)性
        4.3.2 壓力作用下測量光譜變化
    4.4 本章小結(jié)
第5章 近紅外光譜測量中測量方案優(yōu)化
    5.1 最佳接觸壓力的蒙特卡羅模擬分析
    5.2 最佳接觸壓力的在體實驗分析
    5.3 最佳接觸壓力在體實驗驗證
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論
    6.2 未來工作的展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]近紅外無創(chuàng)血糖測量[D]. 鄒達.天津大學(xué) 2012



本文編號：3619198