СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ КРОВИ, ИСПОЛЬЗУЯ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ

1. Система для определения глюкозы в биологической пробе, содержащая:
по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
по меньшей мере, один световой фильтр, расположенный так, чтобы принимать свет, прошедший через целевую область пробы, по меньшей мере, от одного источника света;
по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и отфильтрованный, по меньшей мере, одним световым фильтром, и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света, и
процессор, который принимает выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света и, на основе принятого выходного сигнала вычисляет аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, с отношением "сигнал-шум", по меньшей мере, 20:1 и, на основе вычисленной аттенуации определяет уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области.
2. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.1, в которой выходной ток, зависящий от времени, является функцией базового тока, шумового тока и циклического тока, зависящего от времени, соответствующего сердечному сокращению.
3. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.2, в которой вычисленная аттенуация основана, по меньшей мере, частично, на стандартном отклонении логарифма выходного тока, зависящего от времени, сгенерированного мощностью света из той же самой целевой области биологической пробы.
4. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.2, в которой вычисленная аттенуация основана, по меньшей мере, частично, на аппроксимации стандартного отклонения логарифма выходного тока, зависящего от времени, сгенерированного мощностью света из той же самой целевой области биологической пробы.
А
t
A
А
t
I
t
I
t
k
А
t
А
t
I
t
I
t
D
D
D
D
5. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.1, дополнительно содержащая разность между пиком и впадиной изменения поглощения света за счет крови в пробе относительно времени, которая вычисляется процессором как функция стандартного отклонения логарифма выходного тока, зависящего от времени, поделенного на коэффициент пропорциональности:  где () является изменением в поглощении света за счет крови в пробе, как функция времени, ∆ является разностью между пиком и впадиной графика () во время временного интервала одного сердечного сокращения, () - ток датчика, зависящий от времени, log() - логарифм тока датчика, зависящего от времени,  - коэффициент пропорциональности, σ [()] - стандартное отклонение () и σ [log()] - стандартное отклонение log().
6. Система для определения глюкозы в биологической пробе, содержащая:
по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
по меньшей мере, один световой фильтр, расположенный так, чтобы принимать свет, прошедший через целевую область пробы, по меньшей мере, от одного источника света;
по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и отфильтрованный, по меньшей мере, одним световым фильтром, и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света, и
процессор, который принимает выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света и на основе принятого выходного сигнала вычисляет аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, с помощью коэффициента нормализации и на основе вычисленной аттенуации определяет уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области.
Q
(C,T)
i
λ
,
I
λ
,t
I
λ
,t
I
λ
,t
t
C
T
N
i
i
D
i
D
i
D
i
7. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.6, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления коэффициента  нормализации на множестве длин волн, причем -я длина волны представлена как  основываясь на выходном сигнале () датчика, зависящем от времени: , где σ[log()] - стандартное отклонение логарифма выходного сигнала () датчика, зависящего от времени,  - время,  - концентрация глюкозы крови,  - температура биологической пробы, и  - общее количество используемых длин волн.
C
Q
(C,T) -
a
(T
λ
,
N
optical
i
i
i
8. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.7, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления уровня  глюкозы крови в соответствии с уравнением , где коэффициент нормализации, ) - температурно-зависимый коэффициент регрессии, соответствующий длине волны  и  - количество используемых длин волн.
а
T
i
9. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.8, в которой значения температурно-зависимого коэффициента () регрессии могут быть получены с помощью процессора, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
C
Q
(C,T)
b
C
T
N
optical
i
i
10. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.7, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления уровня глюкозы крови, основываясь на температурно-независимом коэффициенте регрессии, в соответствии с уравнением: , где  - коэффициент нормализации,  - независимый от температуры пробы коэффициент регрессии, η - коэффициент регрессии для температуры пробы,  - концентрация глюкозы крови,  - температура биологической пробы, и  - количество используемых длин волн.
b
i
11. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.10, в которой значения независимого от температуры пробы коэффициента  регрессии и коэффициента регрессии для температуры η пробы могут быть получены с помощью процессора, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
12. Система для определения глюкозы в биологической пробе, содержащая:
по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
по меньшей мере, один световой фильтр, расположенный так, чтобы принимать свет, прошедший через целевую область пробы, по меньшей мере, от одного источника света;
по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и отфильтрованный, по меньшей мере, одним световым фильтром, и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света, и
процессор, который принимает выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света и на основе принятого выходного сигнала вычисляет аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, с помощью коэффициента отношения и на основе вычисленной аттенуации определяет уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области.
Y
(C,T)
i-ая
λ
j-я
λ
С
T
I
(λ
,t) -
I
λ
t
t
ij
i
j
D
i
D
i
13. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.12, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления коэффициента отношения  для множества длин волн в соответствии с уравнением:, где длина волны представлена как , длина волны представлена как ,  - концентрация глюкозы крови,  - температура биологической пробы,  выходной ток, зависящий от времени, σ [log(,)] - стандартное отклонение логарифма выходного тока, зависящего от времени, и  - время.
C
Y
(C,T) и f
(T)
f
(T)
λ
optical
ij
i
i
i
14. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.13, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления уровня  глюкозы крови, основываясь на результате оптического измерения , в соответствии с уравнением: ,где  является температурно-зависимым коэффициентом регрессии, соответствующим длине волны .
λ
,
f
T
i
i
15. Система для обнаружения глюкозы в биологической пробе по п.14, в которой значения температурно-зависимого коэффициента регрессии, соответствующего длине волны  который равен (), могут быть получены с помощью процессора, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
C
h
T
Y
(C,T)
N
optical
i
ij
16. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.13, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления уровня глюкозы крови, основываясь на температурно-независимом коэффициенте  регрессии, коэффициенте β регрессии для температуры биологической пробы и коэффициенте отношения  для множества длин волн, в соответствии с уравнением:
.
h
T
i
17. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.16, в которой значения температурно независимого коэффициента  регрессии и коэффициента β регрессии для температуры  биологической пробы могут быть получены с помощью процессора, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
18. Система для определения глюкозы в биологической пробе, содержащая:
по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света, и
процессор, который принимает выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света и на основе принятого выходного сигнала вычисляет аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, и исключает эффект неопределенности, вызванный температурно-зависимой характеристикой датчика, по меньшей мере, одного датчика света, и на основе вычисленной аттенуации определяет уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области.
19. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.18, в которой исключение эффекта неопределенности, вызванного температурой, по меньшей мере, одного датчика света, достигается посредством вычисления с помощью процессора стандартного отклонения логарифма тока, зависящего от времени.
I
λ
t
P
λ
t
i
λ
,
I
λ
t
P
λ
t
I
λ
t
P
λ
t
D
i
i
i
D
i
i
D
i
i
20. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.19, в которой исключение эффекта неопределенности, вызванного температурой, по меньшей мере, одного датчика света, достигается вычислением с помощью процессора в соответствии со следующим уравнением: σ[log(,)]= σ[log((,)], где -я длина волны представлена как  основываясь на выходном сигнале (,) тока датчика, зависящего от времени, и сигнале (,) мощности датчика, зависящей от времени, где log(,) - логарифм выходного сигнала тока датчика, зависящего от времени, и log((,) - логарифм мощности света, зависящей от времени, принятой соответствующим датчиком.
21. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.18, в которой, по меньшей мере, один датчик света содержит предварительный усилитель, имеющий резистор обратной связи.
22. Система для определения глюкозы в биологической пробе, содержащая:
по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
по меньшей мере, один датчик света, который содержит предварительный усилитель с резистором обратной связи, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света, и
процессор, который принимает выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света и на основе принятого выходного сигнала вычисляет аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, и исключает эффект неопределенности, вызванный температурно-зависимой характеристикой датчика, по меньшей мере, одного датчика света, и на основе вычисленной аттенуации определяет уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области.
23. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.22, в которой устранение эффекта неопределенности, вызванного температурой, по меньшей мере, одного датчика света, который содержит предварительный усилитель, имеющий резистор обратной связи, достигается вычислением с помощью процессора стандартного отклонения логарифма сигнала напряжения, зависящего от времени.
Q
(C,T)
V
t
i
i
24. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.22, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления коэффициента  нормализации, на основе выходного напряжения () предварительного усилителя как функции времени и стандартном отклонении σ, в соответствии с уравнением:.
Y
(C,T)
V
t
ij
i
25. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.22, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления коэффициента  отношения, основываясь на выходном напряжении () предварительного усилителя как функции времени и стандартном отклонении σ, в соответствии с уравнением:.
26. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.22, дополнительно содержащая аналого-цифровой преобразователь, имеющий выходное цифровое напряжение.
Q
(C,T)
ADC
,
i
i
27. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.26, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления коэффициента нормализации, основываясь на выходном напряжении Δ () аналого-цифрового преобразователя, в соответствии с уравнением: где σ - стандартное отклонение.
Y
(C,T)
ADC
,
ij
i
28. Система для определения глюкозы в биологической пробе по п.26, в которой процессор выполнен с возможностью вычисления коэффициента отношения, основываясь на выходном напряжении Δ () аналого-цифрового преобразователя, в соответствии с уравнением: где σ - стандартное отклонение.
29. Способ определения глюкозы в биологической пробе, содержащий этапы, на которых:
используют, по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
используют, по меньшей мере, один световой фильтр, расположенный так, чтобы принимать свет, прошедший через целевую область пробы, по меньшей мере, от одного источника света;
используют, по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и отфильтрованный, по меньшей мере, одним световым фильтром, и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света,
принимают выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света с помощью процессора и, основываясь на принятом выходном сигнале,
вычисляют аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, с отношением "сигнал-шум", по меньшей мере, 20:1, и
определяют уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области, основываясь на вычисленной с помощью процессора аттенуации.
30. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.29, в котором этап вычисления аттенуации, свойственной крови в пробе, присутствующей в целевой области, основывается, по меньшей мере, частично, на стандартном отклонении логарифма выходного тока, зависящего от времени, сгенерированного мощностью света от той же самой области биологической пробы.
А
t
A
А
t
I
t
I
t
k
А
t
А
t
I
t
I
t
D
D
D
D
31. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.29, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора разности между пиком и впадиной изменения поглощения света за счет крови в пробе относительно времени, которая является функцией стандартного отклонения логарифма выходного тока, зависящего от времени, поделенного на коэффициент пропорциональности: где () является изменением в поглощении света за счет крови в пробе, как функция времени, Δ является разностью между пиком и впадиной графика () во время временного интервала одного сердечного сокращения, () - ток датчика, зависящий от времени, log() - логарифм тока датчика, зависящего от времени,  - коэффициент пропорциональности, σ [()] - стандартное отклонение () и σ [log()]- стандартное отклонение log().
32. Способ определения глюкозы в биологической пробе, содержащий этапы, на которых:
используют, по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
используют, по меньшей мере, один световой фильтр, расположенный так, чтобы принимать свет, прошедший через целевую область пробы, по меньшей мере, от одного источника света;
используют, по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и отфильтрованный, по меньшей мере, одним световым фильтром, и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света;
принимают выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света с помощью процессора и, основываясь на принятом выходном сигнале,
вычисляют посредством процессора аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, с помощью коэффициента нормализации; и
определяют уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области, основываясь на вычисленной с помощью процессора аттенуации.
Q
(C,T)
i
λ
I
λ
,t
I
λ
,t
I
λ
,t
t
C
T
N
i
i
D
i
D
i
D
i
33. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.32, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора коэффициента нормализации на множестве длин волн, причем -ая длина волны представлена как , основываясь на выходном сигнале () датчика, зависящем от времени:  где σ [log()] - стандартное отклонение логарифма выходного сигнала () датчика, зависящего от времени,  - время,  - концентрация глюкозы крови,  - температура биологической пробы, и  - общее количество используемых длин волн.
C
C
Q
(C,T) -
a
(T
λ
,
optical
optical
i
i
i
34. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.33, дополнительно содержащий вычисление уровня глюкозы крови с помощью процессора в соответствии с уравнением =где коэффициент нормализации, ) - температурно-зависимый коэффициент регрессии, соответствующий длине волны  и N - количество используемых длин волн.
а
T
i
35. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.34, дополнительно содержащий получение с помощью процессора значений температурно-зависимого коэффициента () регрессии, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
C
Q
(C,T)
b
C
T
N
optical
i
i
36. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.33, дополнительно содержащий вычисление уровня глюкозы крови с помощью процессора, основываясь на температурно-независимом коэффициенте регрессии, в соответствии с уравнением: где  - коэффициент нормализации,  - независимый от температуры пробы коэффициент регрессии, η - коэффициент регрессии для температуры пробы,  - концентрация глюкозы крови,  - температура биологической пробы, и  - количество используемых длин волн.
b
i
37. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.36, дополнительно содержащий получение с помощью процессора значений независимого от температуры пробы коэффициента  регрессии и коэффициента регрессии для температуры η пробы, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
38. Способ определения глюкозы в биологической пробе, содержащий этапы, на которых:
используют, по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
используют, по меньшей мере, один световой фильтр, расположенный так, чтобы принимать свет, прошедший через целевую область пробы, по меньшей мере, от одного источника света;
используют, по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и отфильтрованный, по меньшей мере, одним световым фильтром, и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света;
принимают выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света с помощью процессора;
вычисляют посредством процессора аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, с помощью коэффициента отношения, основываясь на принятом выходном сигнале; и
определяют уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области, основываясь на вычисленной процессором аттенуации.
Y
(C,T)
i-я
λ
j-я
λ
С
T
I
(λ
,t) -
I
λ
t
t
ij
i
j
D
i
D
i
39. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.38, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора коэффициента  отношения на множестве длин волн, в соответствии с уравнением: где длина волны представлена как , длина волны представлена как ,  - концентрация глюкозы крови,  - температура биологической пробы,  выходной ток, зависящий от времени, σ [log(,)] - стандартное отклонение логарифма выходного тока, зависящего от времени, и  - время.
C
Y
(C,T),
f
(T)
λ
,
C
optical
ij
i
i
optical
40. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.39, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора уровня  глюкозы крови, основываясь на результате оптического измерения, и , который является температурно-зависимым коэффициентом регрессии, соответствующим длине волны  в соответствии с уравнением: =.
f
T
λ
,
i
i
41. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.40, дополнительно содержащий получение с помощью процессора значений () температурно-зависящего коэффициента регрессии, соответствующего длине волны  используя частичную регрессию наименьших квадратов.
C
h
T
Y
(C,T)
N
optical
i
ij
42. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.39, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора уровня глюкозы крови, основываясь на температурно-независимом коэффициенте  регрессии, коэффициенте β регрессии для температуры биологической пробы и коэффициенте  отношения для множества длин волн, в соответствии с уравнением: .
h
T
i
43. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.42, дополнительно содержащий получение с помощью процессора значений температурно-независимого коэффициента  регрессии и коэффициента β регрессии для температуры  биологической пробы, используя частичную регрессию наименьших квадратов.
44. Способ определения глюкозы в биологической пробе, содержащий этапы, на которых:
используют, по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью освещения целевой области пробы;
используют, по меньшей мере, один датчик света, расположенный так, чтобы принимать свет, по меньшей мере, от одного источника света и генерировать выходной сигнал, имеющий ток, зависящий от времени, являющийся индикатором определенной мощности света;
принимают с помощью процессора выходной сигнал, по меньшей мере, от одного датчика света и, основываясь на принятом выходном сигнале,
вычисляют с помощью процессора аттенуацию, свойственную крови в пробе, присутствующей в целевой области, используя коэффициент отношения;
исключают с помощью процессора эффект неопределенности, вызванный температурно-зависимой характеристикой датчика, по меньшей мере, одного датчика света; и
определяют с помощью процессора уровень глюкозы крови, связанный с пробой, присутствующей в целевой области, основываясь на вычисленной с помощью процессора аттенуации.
45. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.44, в котором эффект устранения с помощью процессора неопределенности, вызванной температурно-зависимой характеристикой датчика, по меньшей мере, одного датчика света, дополнительно содержит вычисление с помощью процессора стандартного отклонения логарифма тока, зависящего от времени.
46. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.44, в котором, по меньшей мере, один датчик света содержит предварительный усилитель, имеющий резистор обратной связи.
Q
(C,T)
V
t
Y
(C,T)
V
t
.
i
i
ij
i
47. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.46, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора, по меньшей мере, одного из: коэффициента нормализации, основываясь на выходном напряжении () предварительного усилителя как функции времени и стандартном отклонении σ, в соответствии с уравнением: или коэффициента  отношения, основываясь на выходном напряжении () предварительного усилителя как функции времени и стандартном отклонении σ, в соответствии с уравнением:
48. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.46, дополнительно содержащий использование аналого-цифрового преобразователя, имеющего выходное цифровое напряжение.
Q
(C,T)
ADC
Q
(C,T)
Y
(C,T)
ADC
Y
(C,T)
i
i
i
ij
i
ij
49. Способ определения глюкозы в биологической пробе по п.48, дополнительно содержащий вычисление с помощью процессора, по меньшей мере, одного из: коэффициента нормализации, основываясь на выходном напряжении Δ() аналого-цифрового преобразователя, в соответствии с уравнением: =, где σ - стандартное отклонение, или коэффициента отношения, основываясь на выходном напряжении Δ() аналого-цифрового преобразователя, где σ - стандартное отклонение, в соответствии с уравнением: =, где σ - стандартное отклонение.