专利名称：糖尿病检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种糖尿病检测装置。
背景技术：
糖尿病(diabetes)是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、 自由基毒素、精神因素等等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗 (Insulin Resistance，IR)等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综 合征，临床上以高血糖为主要特点，典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现， 即“三多一少”症状。在当前全球糖尿病形式恶化的大环境下，中国糖尿病的发病率也呈现飞速增长 的发展趋势，目前中国已成为仅次于印度的世界第二糖尿病大国。而且，不仅糖尿病发病 形势十分严峻，对糖尿病病情的控制也不容乐观。糖尿病被称作无声的杀手，是因为高 血糖对人体有害，却常无感觉。因此，及时、准确地监测血糖是确保治疗达标的重要手 段。但是，血糖监测现状还令人很不满意。在美国，15% — 20%的糖尿病患者进行血 糖自我监测；在我国香港地区约为10%，而大陆地区仅为1%。在美国每位糖尿病患者 的平均监测频率为30.1次/月，香港地区为8-10次/月，而我国大陆地区仅为2.5次/ 月。我国仅有的患者进行自我血糖监测。传统的检测血糖浓度的方法需要取血化验，检测周期长，给人体造成创伤和伤 痛，同时增加了感染和交叉传染的途径。现有的电子血糖检测仪(如美国强生第四代的血糖仪“随手测”)仍然属于 有损检测或者间接检测的医学设备，还有一些采用直接测量手段的电子血糖检测仪(授 权公开号CN201233368Y ；授权公开号CN1300025A)，直接采用以葡萄糖酶作为血 糖传感器对唾液的含糖量进行检测，将测得的电流信号转换成计算机可以处理的数字信 号，通过数字计算机的分析，处理，直接测得血糖的含量，这种血糖仪虽然能够快速的 得到所需要的数据，但是数据采集过程繁复，硬件采集电路复杂首先要把通过葡萄糖 传感器检测的生物信号转换成电信号，再经过数模转换把模拟信号转换成数字信号，最 后送入计算机进行处理分析。这样的繁复的数据采集过程，降低了原始信号的真实度， 增加了外界干扰信号对原始信号的污染的机率，进而降低了信号的准确度和精度。若是 对信号进行直接采集，即可以直接输入计算机进行分析和处理的数字信号，这样将会大 大的降低信号采集的过程的繁琐以及简化采集硬件电路，最主要的是减少了信号转换的 级次，降低了信号在转换过程中的真实度的损失和干扰机率。传统的葡萄糖酶的试纸由于工作环境温度的影响，精度不是太高，而且不易储 存，易在空气中发生氧化，造成试纸的失效；现有的血糖酶电极探针，需要插入人体表 皮，给人体造成创伤和伤痛。
实用新型内容针对现有技术中的不足之处，本实用新型提供了一种无创伤、连续、直接的检 测，且能够准确的测量出糖尿病的唾液和尿液的含糖量，便于家庭个人和社区义务人员 的使用和操作的糖尿病检测装置。该装置检测快速、准确、便携、操作简单便捷。本实用新型提供的糖尿病检测装置，包括卟啉阵列传感器、图像采集仪、照 明装置、嵌入式处理控制器和LCD触控显示屏；所述照明装置设置在卟啉阵列传感器 的下方，所述图像采集仪设置在卟啉阵列传感器的上方；所示图像采集仪、照明装置和 LCD触控显示屏分别与嵌入式处理控制器连接；所述卟啉阵列传感器包括有机玻璃板和 卟啉单元，所述有机玻璃板的上部呈阵列设有数个卟啉单元安装孔，相邻的卟啉单元安 装孔的底部通过沟道连通；每个卟啉单元安装孔的顶部均安装有卟啉单元，所述卟啉单 元与卟啉单元安装孔的顶部密封配合；所述有机玻璃板上还设有与卟啉阵元安装孔内连 通的用于输送唾糖或尿糖的进液管和出液管。进一步，还包括密封容器，所述卟啉阵列传感器设置在密封容器的中部，所述 照明装置设置在密封容器的底部，所述图像采集仪设置密封容器的顶部。再进一步，还包括打印机，所述打印机与嵌入式处理控制器连接。与现有技术相比，本实用新型的糖尿病检测装置具有如下优点1、本实用新型采用的卟啉阵列传感器光敏性好，性能稳定，易于修饰，采用紫 外，红外，荧光，磷光，等光谱技术和电化学方法都可以检测到它的微小变化；卟啉阵 列传感器对葡萄糖的检测下限可以达到5.0X10-7mOl/L，和传统的葡萄糖氧化酶相比具有 更高的灵敏度，稳定性和抗干扰能力。2、本实用新型只需将采集的唾液或者尿液通过进液管进入卟啉阵列传感器，并 与卟啉单元反应，通过图像采集仪采集卟啉单元反应后的颜色图像并将采集的数字图像 输入嵌入式处理控制器，嵌入式处理控制器对反应前后的数字图像进行分析处理，直接 检测出糖尿病的唾液和尿液的含糖量。因此，本实用新型的检测装置能够提供无创伤、 连续、直接的检测手段，检测出的糖尿病的唾液和尿液的含糖量更准确。3、LCD触控显示屏具有友好的人机交互界面，易于操作，使用方便，便于家庭 个人和社区义务人员的使用和操作。
图1为糖尿病检测装置的结构示意图；图2为卟啉阵列传感器的结构示意图。附图中，1 一卟啉阵列传感器；2 —图像采集仪；3—照明装置；4一嵌入式 处理控制器；5—有机玻璃板；6—卟啉单元；7—卟啉单元安装孔；8—沟道；9一 进液管；10—出液管；11 一密封容器；12 — LCD触控显示屏；13—打印机；14一 USB接口； 15—接口电路；16 — VGA接口； 17—串口驱动电路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明。图1为糖尿病检测装置的结构示意图，图2为卟啉阵列传感器的结构示意图，如图所示。糖尿病检测装置，包括密封容器11、卟啉阵列传感器1、图像采集仪2、照明装 置3、嵌入式处理控制器4和LCD触控显示屏12。卟啉阵列传感器1设置在密封容器11的中部，所述照明装置3设置在密封容器 11的底部，所述图像采集仪2设置密封容器11的顶部。本实施例中，图像采集仪2采 用CCD图像传感器，CCD图像传感器成像的质量高，灵敏度高，图像色彩分辨率好，能 很好的完成图像信号的采集，获取图像数据，图像采集仪2通过USB接口 14与嵌入式处 理控制器4电连接，通过USB接口 14将图像采集仪2采集的数字图像发送给嵌入式处理 控制器4。照明装置3通过接口电路15与嵌入式处理控制器4电连接，本实施例中，照 明装置3采用LED灯，嵌入式处理控制器4控制照明装置3，以向密封容器11内提高光 源，便于CCD图像传感器的摄像头采集卟啉阵列传感器1反应后的数据图像，在嵌入式 处理控制器4的协调下与CCD图像传感器同步工作；同时可根据图像清晰度的要求，照 明装置3的照明强度可通过嵌入式处理控制器4控制进行调整，从而可以根据图像的要求 采用不同的强度照射图像。卟啉阵列传感器1包括有机玻璃板5和卟啉单元6，所述有机玻璃板5的上部 呈阵列设有数个卟啉单元安装孔7 (本实施例中，仅画出36个卟啉单元安装孔)，相邻 的卟啉单元安装孔7的底部通过微细的沟道8连通；每个卟啉单元安装孔7的顶部均安装 有卟啉单元6，所述卟啉单元6与卟啉单元安装孔7的顶部密封配合；所述有机玻璃板5 上还设有与卟啉阵元安装孔7内连通的进液管9和出液管10。卟啉阵列传感器1光敏性 好，性能稳定，卟啉阵列传感器1对葡萄糖的检测下限可以达到5.0X10_7mol/L，具有更 高的灵敏度，稳定性和抗干扰能力。LCD触控显示屏12通过VGA接口 16与嵌入式处理控制器4连接，LCD触控显 示屏12具有友好的人机交互界面，易于操作，使用方便，便于家庭个人和社区义务人员 的使用和操作。在嵌入式处理控制器4还通过串口驱动电路17与打印机13连接，本实 施例中，打印机13采用热敏微型打印机，用于打印最后测量的数据。使用本实用新型的检测装置时，首先对预先放置在密封容器11内的卟啉阵列传 感器1，通过图像采集仪2采集初始数字图像，并输入嵌入式处理控制器4内的储存器中 储存。通过LCD触控显示屏12对该检测仪进行操作和控制，通过嵌入式处理控制器4 启动照明装置3和图像采集仪2，将采集的唾液或者尿液通过进液管9送入卟啉阵列传感 器1，唾液或者尿液通过卟啉单元安装孔7时与预先设置的卟啉单元6发生反应，图像采 集仪2采集卟啉单元6反应后的图像，并将处理成能够被嵌入式处理控制器4处理的数字 图像，传输到嵌入式处理控制器4的存储器中存储。随后嵌入式处理控制器4对反应前 后的数字图像进行分析处理，最后检测出糖尿病的唾液和尿液的含糖量，并通过LCD触 控显示屏12显示，还可以通过打印机13将检测的结果打印出。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管 参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以 对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨 和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种糖尿病检测装置，其特征在于包括卟啉阵列传感器(1)、图像采集仪 (2)、照明装置(3)、嵌入式处理控制器(4)和LCD触控显示屏(12)；所述照明装置(3)设置在卟啉阵列传感器(1)的下方，所述图像采集仪(2)设置在卟啉阵列 传感器(1)的上方；所示图像采集仪(2)、照明装置(3)和LCD触控显示屏(12) 分别与嵌入式处理控制器(4)连接；所述卟啉阵列传感器(1)包括有机玻璃板(5)和卟啉单元(6)，所述有机 玻璃板(5)的上部呈阵列设有数个卟啉单元安装孔(7)，相邻的卟啉单元安装孔 (7)的底部通过沟道(8)连通；每个卟啉单元安装孔(7)的顶部均安装有卟啉单元 (6)，所述卟啉单元(6)与卟啉单元安装孔(7)的顶部密封配合；所述有机玻璃板 (5)上还设有与卟啉阵元安装孔(7)内连通的用于输送唾液或尿液的进液管(9)和 出液管(10)。
2.根据权利要求1所述的糖尿病检测装置，其特征在于还包括密封容器(11)， 所述卟啉阵列传感器(1)设置在密封容器(11)的中部，所述照明装置(3)设置在密 封容器(11)的底部，所述图像采集仪(2)设置密封容器(11)的顶部。
3.根据权利要求1或2所述的糖尿病检测装置，其特征在于还包括打印机(13)， 所述打印机(13)与嵌入式处理控制器(4)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种糖尿病检测装置，包括卟啉阵列传感器、图像采集仪、照明装置和嵌入式处理控制器；图像采集仪和照明装置分别与嵌入式处理控制器连接；卟啉阵列传感器包括有机玻璃板和卟啉单元，有机玻璃板上设有数个卟啉单元安装孔，每个卟啉单元安装孔的顶部均密封安装有卟啉单元。本实用新型将采集的唾液或者尿液输入卟啉阵列传感器，通过图像采集仪采集卟啉单元反应后的颜色图像并将采集的数字图像输入嵌入式处理控制器，嵌入式处理控制器对数字图像进行分析处理，直接检测出唾液和尿液的含糖量。因此，本实用新型的检测装置能够提供无创伤、连续、直接的检测手段，检测出的糖尿病的唾液和尿液的含糖量更准确。
文档编号G01N21/78GK201803954SQ20102054799
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者侯长军, 刘静静, 张亚, 杨眉, 法焕宝, 罗小刚, 霍丹群 申请人:重庆大学