中紅外ATR光譜法血糖檢測實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理.pdf

1、血糖濃度檢測是預(yù)防和治療糖尿病的關(guān)鍵,中紅外ATR光譜法不僅可以克服現(xiàn)有的有創(chuàng)檢測方法耗材多、給病人帶來生理和心理疼痛的缺點(diǎn),同時(shí)也是一種極有潛力的無創(chuàng)血糖檢測手段。
　　 本文基于衰減全反射原理,對葡萄糖在中紅外波段的光譜吸收特性進(jìn)行研究,得到葡萄糖在中紅外主要吸收波段(900～1200 cm-1)的吸收特征峰位置和相應(yīng)的吸收強(qiáng)度,在此基礎(chǔ)上開展了連續(xù)中紅外ATR光譜法和離散中紅外ATR光譜法血糖濃度檢測實(shí)驗(yàn),并對各種預(yù)處理和

2、數(shù)據(jù)建模方法進(jìn)行了對比研究。
　　 具體工作包括:
　　 (1)實(shí)驗(yàn)方法研究:首先對實(shí)驗(yàn)條件,如手指與ATR附件的接觸壓力和位置等進(jìn)行了研究,論證了連續(xù)中紅外ATR光譜法測量血糖的可行性。另外,利用角鯊?fù)橛透淖兪种钙つw濕潤度的特性,研究了隨抹油時(shí)間變化的手指ATR光譜和血糖值的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)。此外,還采用以波長可調(diào)諧CO2激光器為光源的ATR光譜法對葡萄糖在中紅外波段的幾個(gè)特征吸收峰進(jìn)行了專門研究。
　　 (2)數(shù)據(jù)

3、預(yù)處理方法研究:通過比較多種數(shù)據(jù)預(yù)處理方法,最終選定用奇異值剔除、內(nèi)標(biāo)校正、歸一化、小波平滑消噪等方法對原始光譜進(jìn)行預(yù)處理,以增強(qiáng)手指ATR中紅外吸收光譜與血糖濃度之間的相關(guān)性。
　　 (3)數(shù)據(jù)建模方法研究:分別用PLS和ANN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對光譜數(shù)據(jù)建模,數(shù)據(jù)相關(guān)性由0.67提高到0.95,PLS模型的RMSEP值由17.6894 mg／dl減小到11.2287 mg／dl,ANN模型的RMSEP值由3.1339 mg／dl