СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ IN VIVO КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ В ПРОТЕКАЮЩЕЙ КРОВИ

1. Способ неинвазивного определения in vivo концентрации глюкозы в протекающей крови в кровеносном сосуде внутри тела, характеризующийся тем, что тело облучают ультразвуковым излучением с ультразвуковой частотой для маркировки кровеносного сосуда, причем
тело с кровеносным сосудом облучают излучением, имеющим по меньшей мере первую длину волны, при которой интенсивность обратнорассеянного излучения зависит от концентрации глюкозы,
тело с кровеносным сосудом облучают излучением, имеющим вторую длину волны, которая соответствует линии поглощения воды, положение которой зависит от температуры крови,
обратнорассеянное излучение детектируют с использованием по меньшей мере одного датчика,
соответствующие компоненты сигнала, модулированные с частотой модуляции, зависящей от частоты ультразвука, извлекают с использованием вычислительного блока из сигналов, выдаваемых датчиком,
определяют значение показателя для концентрации глюкозы по компоненте сигнала, идентифицированной на первой длине волны, и
значение показателя корректируют с помощью компоненты сигнала второй длины волны излучения, чтобы компенсировать зависимость от температуры.
2. Способ по п. 1, в котором тело или кровеносный сосуд облучают излучением с третьей длиной волны, которая соответствует той же линии поглощения воды, чтобы компенсировать влияние температуры, при этом вторая и третья длины волны излучения лежат по разные стороны от пика поглощения, и компенсацию зависимости от температуры выполняют с использованием соотношения между этими двумя идентифицированными составляющими сигнала.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором тело с кровеносным сосудом облучают излучением четвертой дины волны, которая отличается от первой длины волны и для которой интенсивность обратнорассеянного излучения также зависит от концентрации глюкозы.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором используют излучение с длинами волн в диапазоне от 600 нм до 2500 нм.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором первую длину волны и/или четвертую длину волны выбирают из диапазона, в котором интенсивность обратнорассеянного излучения не зависит или по существу не зависит от насыщения крови кислородом.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором первую или четвертую длину волны выбирают из диапазона от 790 до 815 нм, предпочтительно от 800 до 810 нм.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором первую длину волны или четвертую длину волны выбирают из диапазона от 1000 до 1400 нм, например, от 1100 до 1400 нм, предпочтительно от 1180 до 1250 нм.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором первую длину волны или четвертую длину волны выбирают из диапазона от 1500 до 1850 нм, например, от 1550 до 1800 нм, предпочтительно от 1550 до 1750 нм.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором вторая длина волны и/или третья длина волны лежит в диапазоне от 600 до 2500 нм, предпочтительно от 800 до 1650 нм, например, от 950 нм до 1000 нм.
10. Способ по п. 9, в котором вторая длина волны лежит в диапазоне от 950 до 970 нм, а третья длина волны лежит в диапазоне от 975 до 1000 нм.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором измерения выполняют последовательно на разных длинах волн.
12. Способ по любому из пп. 1-10, в котором измерения выполняют одновременно на соответствующих разных длинах волн.
13. Способ по любому из пп. 1-12, в котором компоненты излучения, модулированные на ультразвуковой частоте, выделяют с помощью вычислительного блока из соответствующих сигналов датчика, при этом ультразвуковое излучение предпочтительно фокусируют на кровоток.
14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором:
компоненты излучения, обратнорассеянные из тела за пределами кровеносного сосуда, модулированы частотой, которая соответствует частоте ультразвукового излучения,
компонента излучения, обратнорассеянная из кровеносного сосуда, модулируется частотой, которая сдвинута на допплеровский сдвиг относительно указанной частоты ультразвукового излучения вследствие допплеровского эффекта в протекающей крови, и
компоненты сигнала, модулированные с указанной сдвинутой частотой, с использованием вычислительного блока выделяют из сигналов, измеренных датчиками.
15. Устройство для неинвазивного оптического определения in vivo концентрации глюкозы в текущей крови в кровеносном сосуде внутри тела в соответствии со способом по любому из пп. 1-14, содержащее по меньшей мере:
один источник (8) ультразвука,
один первый источник (4) лазерного излучения для генерации излучения с первой длиной волны,
один второй источник (5) лазерного излучения для генерации излучения со второй длиной волны,
один оптический датчик (9) для детектирования обратнорассеянного излучения,
один блок (10) управления и вычисления, который подключен к источнику (8) ультразвука, источникам (4, 5, 6) лазерного излучения и датчику (9), причем
вычислительный блок (10) выполнен с возможностью использования для выделения соответствующих компонентов сигнала, модулированных с частотой модуляции, которая зависит от частоты (fUS) ультразвука, из сигналов датчика, измеренных датчиком (9),
значение показателя для концентрации глюкозы определяется по компоненте сигнала, идентифицированной на первой длине (4) волны, и
значение показателя корректируется с помощью компоненты сигнала со второй длиной (6) волны излучения, чтобы компенсировать зависимость от температуры.
16. Устройство по п. 15, содержащее третий и, необязательно, четвертый источник (7) лазерного излучения для генерации излучения с третьей и четвертой длинами волн.
17. Устройство по п. 15 или 16, в котором угол падения ультразвукового излучения изменяется посредством ультразвукового излучателя (8), например, с помощью электронного и/или механического средства.
18. Устройство по любому из пп. 15-17, в котором датчик (9) представляет собой диодную матрицу с несколькими диодами (9а), которые, если смотреть сверху, расположены друг за другом перпендикулярно направлению распространения ультразвукового излучения и/или перпендикулярно пути прохождения излучения; или датчик, например, представляет собой прямоугольный единственный датчик, расположенный так, что его продольная ось перпендикулярна направлению распространения ультразвукового излучения и/или перпендикулярна указанному пути прохождения излучения.