應(yīng)用案例

　　目前血糖檢測(cè)技術(shù)主要有3類(lèi)，分別為：有創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)、微創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)和無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)，其中有創(chuàng)血糖檢測(cè)即常見(jiàn)的采血檢驗(yàn)，多用于醫(yī)院中血液常規(guī)檢測(cè)，是目前應(yīng)用最廣、技術(shù)最為成熟的技術(shù)。但由于頻繁地采血存在傷口感染的風(fēng)險(xiǎn)，因此血糖檢測(cè)技術(shù)從有創(chuàng)血糖檢測(cè)逐漸向微創(chuàng)/無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)發(fā)展。

　　實(shí)驗(yàn)名稱：光聲血糖信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

　　實(shí)驗(yàn)原理：基于光聲效應(yīng)：血糖分子在波長(zhǎng)1064nm的單波長(zhǎng)脈沖激光激勵(lì)下受熱膨脹，產(chǎn)生超聲波（即光聲血糖信號(hào)）；通過(guò)聚焦超聲探頭接收該超聲波，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)放大、數(shù)據(jù)采集完成信號(hào)獲取。核心理論驗(yàn)證依據(jù)：需滿足激光脈寬遠(yuǎn)小于熱弛豫時(shí)間和應(yīng)力松弛時(shí)間，確保激光能量全部轉(zhuǎn)換為光聲信號(hào)能量；同時(shí)通過(guò)計(jì)算光斑峰值功率密度，驗(yàn)證信號(hào)強(qiáng)度足以被探測(cè)。

　　實(shí)驗(yàn)框圖：

　　實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖：

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

　　系統(tǒng)搭建：

　　光學(xué)部分：脈沖激光器→耦合透鏡→多模光纖→物鏡；

　　聲學(xué)部分：塑料管→聚焦超聲探頭→前置信號(hào)放大器（增益60dB，放大微弱信號(hào)）→數(shù)據(jù)采集卡。

　　溶液配置：用高精度電子天平配置不同濃度葡萄糖溶液（0~435.6mg/dL），通過(guò)有創(chuàng)血糖儀（三諾GA-3）校準(zhǔn)實(shí)際濃度。

　　信號(hào)采集：

　　向光聲池滴加待測(cè)溶液，調(diào)整激光垂直入射液面；

　　記錄示波器上的光聲信號(hào)，吸出溶液后用有創(chuàng)血糖儀測(cè)濃度并記錄；

　　重復(fù)操作，最終獲取192個(gè)有效光聲信號(hào)樣本，并通過(guò)“以純水信號(hào)為基準(zhǔn)歸一化”校正多次實(shí)驗(yàn)差異。

　　應(yīng)用方向：

　　基于時(shí)頻特征的算法（S變換+Teager-Kaiser主能量）

　　基于波形特征的算法（受迫振動(dòng)方程+證據(jù)回歸）

　　基于自相似焦元的證據(jù)融合算法，生物醫(yī)學(xué)工程研究，信號(hào)處理教學(xué)案例，后續(xù)技術(shù)迭代基礎(chǔ)

　　產(chǎn)品推薦：ATA-5000系列前置微小信號(hào)放大器

　　圖：ATA-5000系列前置微小信號(hào)放大器指標(biāo)參數(shù)

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