人体血糖无创伤检测的基础理论与方法研究

人体血糖浓度的无创伤测量问题是属于理、工、医等多学科的交叉性研究课题，具有深远的社会意义和巨大的经济前景，美、日等经济发达国家从未放弃过对该研究的战略支持。目前该研究遇到的共性问题是由被测人体复杂多变而引起的被测成分信息微弱、测量条件难以精确控制以及干扰严重问题。本申请拟通过光在组织中传播规律、血糖代谢规律、新的无创伤血糖检测方法、新的无创伤血糖检测方法论的验证这4个方面的基础研究，为实现可满足临床测量精度要求的无创伤血糖测量提供方法论和理论基础，也为生物医学光子学的相关领域的应用提供参考和经验。

本项目针对人体血糖无创伤检测方面的问题，开展了与测量相关的基础问题的研究，包括近红外光在组织中传播规律、血糖代谢规律、新的无创伤血糖的检测方法及方法论的验证，均按照计划正常执行，基本达到预期目标。取得的主要成果如下：1）应用与人体相近的模拟样品系统研究了浮动基准位置点及其特性。并实验验证了应用浮动基准的测量方法可以提高测量精度，为在人体无创血糖浓度测量中的应用打下了基础。2）通过漫反射光进行快速光学参数的反构算法，更加准确地测量被测个体的光学特性，继而初步建立了选择测量模型，和判断不同个体的浮动基准参考测量点的方法，为减少个体差对测量的影响打下了基础。3)初步建立了人体皮下组织模型及微创血糖监测系统，并经过初步的动物实验，为无创血糖测量部位、参考值的选取等打下了基础。4）系统分析了在人体上实现各种参考测量方法的优缺点，得出了应优先考虑静态浮动基准方法的初步结论。5）系统研究了判断无创伤测量数据中所含粗大误差的方法。6）提出了利用差动的浮动基准的测量方法，为设计出适用于不同个体差的被测对象的测头打下了基础。7）系统研究了散射基准点的特性，提出了利用散射浮动基准点以提高抗个体差，以及简化建模难度的新方法。8）基于浮动基准构建净信号空间的测量方法建立。上述研究成果系统给出了无创血糖浓度测量新方法所需的基础，提出建立人体自身的参考测量方法，为实现可满足临床测量精度要求的无创伤血糖测量提供方法论和理论基础。项目完成过程中，再版论著一本，共发表重要学术论文69篇，其中SCI收录30篇。培养研究生22名，申请和授权专利共16项。组织了无创人体成分检测领域的小型国际研讨会一次，并应邀在国际会议上做特邀报告。项目组通过积极参与相关领域主流国际会议、邀请国外专家访问等方式，与国外同行进行了深入的学术交流与合作。