اندازه گيري غلظت قندخون با استفاده از روش طيف سنجي مادون قرمز نزديك: يافته هاي اوليه

Determining Blood Glucose Concentration using Near Infrared Spectroscopy: Early Findings

مقدمه بيماري ديابت از جمله بيماري هايي است كه در جوامع امروزي رشد بسيار زيادي داشته است. افراد مبتلا به ديابت بايستي به صورت مستمر قند خون خود را اندازه گيري نمايند. در روش هاي متداول اندازه گيري قند خون، اندازه گيري مستمر قند خون دردناك و سخت مي باشد. از طرفي براي دسترسي هر چه بيشتر بيماران به پزشك و برخورداري از خدمات پزشكي از راه دور، تلفن همراه مي تواند ابزاري مفيد در اين زمينه باشد. هدف اين پژوهش ارائه يك سيستم مراقبت پزشكي براي نظارت سيار بر بيماري ديابت مي باشد. روش اين مطالعه يك مطالعه كاربردي است و سيستم ارائه شده شامل يك حسگر غيرتهاجمي براي اندازه گيري قند خون با استفاده از روش طيف سنجي مادون قرمز نزديك و يك برنامه كاربردي اندرويد است. براي ارزيابي سيستم آزمايش هايي بر روي محلول گلوكز و بر روي بدن انجام شد. در اين آزمايش ها هم حالت عبور و هم حالت بازتاب بررسي شدند. نتايج نتايج نشان داد با افزايش غلظت گلوكز در حالت عبور ولتاژ خروجي سنسور افزايش و در حالت بازتاب كاهش مي يابد. در آزمايش هاي روي بدن و ميانگين درصد خطا در حالت عبور 34/14 و در حالت بازتاب 35/9 به دست آمد. همچنين در اين مطالعه بررسي ها نشان دادند در صورت استفاده تركيبي از حالات اندازه گيري عبور و بازتاب نتايج بهتري به دست مي آيد. در اين حالت ميانگين درصد خطا 8/27 و خطاي جذر ميانگين مربعات، 18/52ميلي گرم بر دسي ليتر به دست آمد. نتيجه گيري در نهايت مي توان گفت روش طيف سنجي مادون قرمز نزديك مي تواند در آينده به عنوان جايگزيني براي روش هاي تهاجمي اندازه گيري قند خون مورد استفاده قرار بگيرد. همچنين با استفاده از تلفن همراه مي توان خدمات پزشكي از راه دور را به بيماران ديابتي ارائه نمود.

Introduction: Diabetes mellitus is one of the diseases that have grown dramatically in today's societies. People with diabetes should continuously measure their blood glucose level. Continuous blood glucose measurement by commonly used methods is painful and difficult. On the other hand, mobile phone can be a useful tool for accessing physicians and telemedicine services more easily. The aim of this study was to provide a medical care system for mobile monitoring of diabetes. Method: This study is an applied study and the proposed system includes a non-invasive sensor for measuring blood glucose using the near-infrared spectroscopy and an Android application. To evaluate the system, experiments were performed on glucose solution and on the body. In these experiments, both the transmittance and the reflectance modes were examined. Results: It was observed that with increasing glucose concentrations, the output voltage of sensor increased in the transmittance mode and decreased in reflectance mode. When testing on the body, the mean error rate was 34.14 in the transmittance mode and 35.9 in the reflectance mode. The results indicated that by combining transmittance and reflectance modes, better results were obtained. In this case, the mean percentage of error was 8.27 and RMSE was 52.18mg/dl. Conclusion: Finally, it can be inferred that near-infrared spectroscopy can be used in the future as an alternative for invasive methods in measuring blood glucose levels. There is also the possibility of providing remote medical services to diabetics using mobile phones.