无创血糖检测中不同葡萄糖浓度的介电-频率响应特性研究

• 作者: 刘宇航 曾宁 李景振 聂泽东
• 来源期刊: 集成技术
• 学科: 工学
• 关键词: 无创血糖检测 介电-频率特性 葡萄糖浓度 Debye模型
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 生物医药与生物医学工程
• 页码范围: 66-75
• 页数: 10页
• 分类号: TM934
• 字数: 5445字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20181114001

摘要

无创血糖检测技术具有无痛感、不易感染和可连续监测等优点,是血糖检测技术发展的重要方向.为了研究在不同频率下、不同葡萄糖浓度对介电特性的影响,该文首先以不同葡萄糖浓度的水溶液为研究对象,探索了500 kHz～5 MHz频率范围内不同葡萄糖浓度水溶液的介电-频率特性.研究表明,葡萄糖水溶液在500 kHz～5 MHz的响应特性与高频下的响应特性不同.在该频段下,当葡萄糖浓度不变时,水溶液的复介电常数的实部和虚部随着频率的增大而减小;当频率不变时,水溶液的复介电常数的实部和虚部随着葡萄糖浓度的增大而减小.其次,该文还通过对复介电常数测量值进行二阶Debye模型拟合,并对Debye模型中的参数进行了二次多项式拟合.拟合的决定系数均高于0.93,最终得出了葡萄糖浓度为0～16％ 水溶液的复介电常数在不同葡萄糖浓度和频率下的相关函数,量化了葡萄糖水溶液的复介电常数与葡萄糖浓度及频率的关系.最后,通过建立包含皮肤、血液、肌肉的无创血糖检测模型,并采用基于时域有限差分法对模型进行仿真分析.结果表明,接收电极2与3之间的电压差值随着葡萄糖浓度的增加而线性增大,为基于500 kHz～5 MHz频率范围内的无创血糖检测提供了一定的理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	聂泽东	中国科学院深圳先进技术研究院	16	47	3.0	6.0
2	李景振	中国科学院深圳先进技术研究院	4	29	2.0	4.0
3	曾宁	中国科学院深圳先进技术研究院	3	0	0.0	0.0
7	刘宇航	中国科学院深圳先进技术研究院	9	35	2.0	5.0