русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Расчет концентрации глюкозы в крови

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Чтобы вывести расчетную формулу для вычисления концентрации глюкозы в крови пациента, рассмотрим детальнее прохождение света сквозь мягкие ткани пальца. Используем такие обозначения:

– длина волны света при измерении поглощения глюкозой;

– длина волны света при измерении поглощения гемоглобином;

– интенсивности света соответственно с длинами волн и при входе в ткани пальца;

– интенсивности света соответственно с длинами волн и при выходе из тела и входе в приемные оптические волокна;

– средние длины пути, который проходит свет с длинами волны и между входом в ткань и выходом из нее;

– коэффициенты ослабления света, обусловленные рассеяниям тканью, на длинах волны и соответственно;

– удельный коэффициент поглощения глюкозы на длине волны ;

– удельный коэффициент поглощения гемоглобина на длине волны ;

– коэффициенты фонового поглощения света на длинах волны и соответственно;

– множитель, который учитывает общие потери света, связанные с тем, что для измерений собирается, доходит к фотоприемнику и преобразуется в электрический сигнал лишь часть обратно рассеянного телом света;

– концентрации глюкозы в крови и в ткани.

По закону Ламберта-Бэра на длине волны для двух разных уровней кровенаполнения имеют место соотношения:

(20.2)

(20.3)

Здесь учтено то, что удельный коэффициент поглощения глюкозой не зависит от кровенаполнения. Мало зависит от кровенаполнения и коэффициент рассеяния света тканью . Но в коэффициентах фонового поглощения и следует явным образом выделить те слагаемые, которые зависят от кровенаполнения ткани и ,

(20.4)

(20.5)

Здесь – коэффициент фонового поглощения всеми компонентами ткани, которые находятся вне кровеносного русла, при длине волны ;

– удельный коэффициент поглощения воды при длине волны ;

– концентрация воды в крови;

– концентрация гемоглобина в крови;

– удельный коэффициент поглощения гемоглобина при длине волны .

Эти величины ( ) не зависят от кровенаполнения ткани. В выражениях (20.4) и (20.5) учтены лишь те компоненты крови, которые существенно поглощают свет с длиной волны . В случае необходимости могут быть учтены и другие.

Если поделить (20.2) на (20.3) с учетом (20.4) и (20.5), то получим

(20.6)

Отсюда можно найти

(20.7)

В этой формуле параметры – физические константы соответственно глюкозы, воды, гемоглобина; – константа, которая определяется конструкцией прибора; и – параметры состава крови, которые для конкретного пациента стабильны.

Теперь покажем, как можно определить разность в формуле (20.7). Для этого запишем уравнения, аналогичные уравнениям (20.2) и (20.3), но на этот раз для света с длиной волны (тоже для двух уровней кровенаполнения и ):

(20.8)

(20.9)

Коэффициенты рассеяния света и фонового поглощения тканью тела очень мало зависят от кровенаполнения ткани (так как все другие компоненты ткани, кроме крови, остаются неизменными). Поэтому можно считать, что и . От кровенаполнения не зависит и удельный коэффициент поглощения света гемоглобином . Кроме гемоглобина, одной из основных составляющих крови является вода. Но она на длине волны прозрачна и практически не поглощает свет. А концентрация других составляющих крови настолько мала по сравнению с водой и гемоглобином, что их поглощением на длине волны можно пренебречь. В предыдущей лекции мы показали, что

(20.10)

Поэтому

(20.11)

Поделим (20.8) на (20.9). Тогда после преобразований с учетом (20.11) находим

(20.12)

Подставив (20.12) в (20.7), получаем следующую формулу для вычисления концентрации глюкозы в крови:

(20.13)

где

(20.14)

константы, которые можно определять при калибровке прибора.

После аналого-цифрового преобразования отношения световых потоков заменяются отношениями полученных соответствующих двоичных кодов . Приходим к окончательной расчетной формуле:

(20.15)

Величину для конкретного пациента заносят в память микропроцессора, который автоматически использует ее при вычислениях. Обновление значения можно проводить раз в 4-6 месяцев и лишь в необходимых случаях (это устанавливает врач) – чаще.

Описанный активный, "окклюзионный" способ измерения эффективно решает проблему корректного пересчета результатов измерения на концентрацию глюкозы в крови.

Тем не менее, всё еще остаются большие трудности, связанные с очень малой средней концентрацией глюкозы в биологической ткани, а также с тем, что глюкоза, как оказалось, не имеет характерных сильных полос поглощения не только в видимой, но и во всей доступной инфракрасной области спектра.

Просмотров: 502

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Это будем вам полезно:

Интеллектуальные тахометры

Измерители давления МВГ-1

Емкостные датчики давления

Частотный метод

Тонометры

Бесконтактные методы измерения размеров и формы объектов с использованием лазера (системы машинного зрения)

Принцип действия оксиметров

Приборы для измерения парметров шума, вибраций

Инклинометры

Принцип измерения концентрации гемоглобина

Интеллектуальные датчики для химических измерений

Магнитострикционный датчик положения и перемещения объектов

Весовой метод

Общая характеристика устройств, применяемыъ в технологиях бесконтактных измерений

Монолитные кремниевые гироскопы

Вернуться в оглавление:Методы и средства измерений неэлектрических величин




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.