检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2018年第5期38卷 1599-1604页

作者：韩广刘蓉徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。离体检测中常用的相似背景扣除以及双光路设计等方法不适合人体的复杂背景变化,而基于位置的参考测量方法被认为是有希望实现在体参考测量的方法之一。因此课题... 详细信息

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。离体检测中常用的相似背景扣除以及双光路设计等方法不适合人体的复杂背景变化,而基于位置的参考测量方法被认为是有希望实现在体参考测量的方法之一。因此课题组提出差动式浮动基准参考测量方法来实现在体的相对测量。差动式浮动基准参考测量方法是一种具有普适性的参考测量方法,在实际应用中面临着径向检测距离的确定和差动检测信号中有效信号提取的问题。在差动式浮动基准参考测量方法的基础上,提出了基于NAS(net analyte signal)-VIP(variable importance in projection)-SPXY(sample set partitioning based on joint X-Y distances)-PLS(partial least square)的差动浮动基准测量方法,在离体实验中验证了该方法的可行性。结果表明经过该方法处理后,模型的均方根误差明显降低,相关系数也有了一定的提高。对该方法在人体实验中的有效性进行了研究,结果也表明该方法处理后所建模型的精密度和准确性有了明显改善。

关键词：近红外光谱无创血糖检测差动浮动基准有效信号

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近红外无创血糖检测中有效信号的提取方法研究

近红外无创血糖检测中有效信号的提取方法研究

引用

作者：王姣天津大学

学位级别：硕士

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。差动浮动基准方法是一种具有普适性的参考测量方法,但在实际应用中面临着难以确定径向检测位置以及难以从差动检测信号中提取有效成分信息等困难。基于此,本文提... 详细信息

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。差动浮动基准方法是一种具有普适性的参考测量方法,但在实际应用中面临着难以确定径向检测位置以及难以从差动检测信号中提取有效成分信息等困难。基于此,本文提出了基于NAS(Net Analyte Signal)-VIP(Variable Importance in Projection)-SPXY(Sample set Partitioning based on joint X-Y distances)-PLS(Partial Least Square)的差动浮动基准参考测量方法,并通过蒙特卡罗模拟、离体及人体实验对其可行性进行了系统研究。首先,以三层皮肤模型为研究对象开展了蒙特卡罗模拟研究。先根据葡萄糖和干扰(如光源漂移)导致的漫反射光强变化在径向上的分布特征,确定了差动检测光纤的内外环分别距离中心光源0.6 mm和2.5 mm。其中,内环对糖变化具有较高灵敏度,可用于有用信号的测量,而外环对糖变化不敏感且包含测量中的所有噪声,可作为基准构建噪声子空间来提取内环信号的葡萄糖NAS;再分别采用VIP和SPXY法进行波长和校正集的优选;最后建立NAS与葡萄糖之间的PLS模型。结果表明:与未优选前相比,波长维数下降54.09%,模型的RMSEC和RMSEP分别降低了18.52%和20.42%,相关系数也有所提高。其次,以3%Intralipid溶液为研究对象开展了离体实验。以外环处的光谱信号构建噪声子空间提取葡萄糖NAS,分析了光源漂移对葡萄糖NAS的影响,并建立葡萄糖的NAS-VIP-SPXY-PLS模型。结果表明:与未优选前相比,波长维数下降60.98%,模型的RMSEC和RMSEP分别降低了39.37%和42.25%。最后,以6名健康志愿者为研究对象开展了OGTT实验,建立血糖浓度的NAS-VIP-SPXY-PLS模型。结果表明:与未优选前相比,波长维数下降了42%以上,个体模型的预测误差有不同程度的降低,平均RMSEP为0.545 mmol/L,Clarke Error Grid分析预测值均落在了A区。

关键词：近红外光谱无创血糖检测差动浮动基准参考测量

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