CN105266824A - 非侵入式血糖监测装置与方法以及生化分子的分析方法 - Google Patents
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Abstract
一种非侵入式血糖监测装置与方法以及生化分子的分析方法。非侵入式血糖监测装置包括下列构件。光源发射出光线。分光器具有聚焦功能，使由光源发射出的光线凭借分光器而入射且聚焦到眼球中。光检测器组测量由眼球所反射、再凭借分光器传送到光检测器组的光线的旋光信息及吸收能量信息。处理单元接收并处理旋光信息及吸收能量信息，以获得由光源发射出的光线与传送到光检测器组的光线之间的旋光变化及吸收能量变化，且对旋光变化及吸收能量变化进行分析，以获得葡萄糖信息，由于葡萄糖信息与血糖信息具有对应关系，而读出血糖信息。
Description
本申请为2012年4月27日申请的申请号为201210132386.2，名称为“非侵入式血糖监测装置与方法以及生化分子的分析方法”的中国发明专利申请之分案申请。申请号为201210132386.2的专利申请主张2011年4月29日申请的申请号为61/480386，名称为“非侵入式血糖监测装置及方法”的美国临时专利申请的国外优先权以及2011年7月15日申请的申请号为61/508078，名称为“非侵入式血糖监测装置”的美国临时专利申请的国外优先权。
技术领域
本发明是关于一种血糖监测装置与方法以及生化分子的分析方法，且特别是关于一种非侵入式血糖监测装置与方法以及生化分子的分析方法。
背景技术
糖尿病是一种因体内胰岛素绝对或者相对不足、分泌时间不正常、胰岛素作用体发生障碍或抗性等因素所造成所导致的临床综合症。假如糖尿病没有得到良好的控制，会引起一些急性并发症，如低血糖症、酮症酸中毒、非酮高渗性昏迷。严重的长期并发症包括心血管疾病、慢性肾衰竭、视网膜病变、神经病变及微血管病变等。
对于糖尿病患而言，时常监测血糖非常重要。管理糖尿病的首要目标就是维持正常的血糖值，如果患者平日能够很留心血糖的控制，将可有效预防上述并发症的产生。
目前，糖尿病患最常使用血糖机来进行血糖监测。然而，使用血糖机测量血糖浓度值前，必须先进行采血的步骤。指尖采血为侵入式(破坏性)的取样方式，其过程复杂且会造成疼痛，这也是影响糖尿病患无法自我定时监测血糖的最重要因素。
因此，非侵入式的血糖检测方式成为血糖检测的主要发展趋势。目前的非侵入式血糖计是利用单一方法来进行测量，如声学、光学及电学。但都以测量人体皮肤血糖为主。然而，皮肤的构造可分为表皮、真皮、皮下组织，且皮肤中各种不同的组织、血管及水分会产生多种散射光和吸收光，因而影响信号的测量，进而影响到血糖值的判断。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种非侵入式血糖监测装置，其可准确地测量出血糖信息。
本发明提供一种具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其可在室内或室外的环境使用。
本发明提供一种非侵入式血糖监测方法，其可连续地且即时地获得测量对象的血糖值。
本发明提供一种生化分子的分析方法，其可获得同时存在目标分子与干扰分子时的目标分子浓度。
本发明提出一种非侵入式血糖监测装置，包括至少一光源、第一分光器、光检测器组及处理单元。光源发射出至少一光线。第一分光器具有聚焦功能，使由光源发射出的光线凭借第一分光器而入射且聚焦到眼球中。光检测器组测量由眼球所反射、再凭借第一分光器传送到光检测器组的光线的旋光信息及吸收能量信息。处理单元接收并处理旋光信息及吸收能量信息，以获得由光源发射出的光线与传送到光检测器组的光线之间的旋光变化及吸收能量变化，且对旋光变化及吸收能量变化进行分析，以获得生化分子的生化分子信息，生化分子至少包括葡萄糖，且处理单元凭借生化分子信息获得葡萄糖信息，由于葡萄糖信息与血糖信息具有对应关系，进而读出血糖信息。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，光源的波长包括葡萄糖可吸收波长。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，光源的波长包括红外光中的波长。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，光线包括线性偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光或部分偏振光。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，光源例如是具有控制光线的发射频率的功能、控制光线的强度的功能、控制光线的开启时间长度的功能、控制光线的关闭时间长度的功能或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，还包括光信息分析单元，在光线入射到眼球中之前，检测来自第一分光器的光线的光信息，且将光信息传送到处理单元、警示器或光源控制单元，以对光线的光学特性进行反馈控制。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，第一分光器可将光线聚焦到眼球的前房，且光线经眼球所反射的光包括来自房水液的反射光。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，第一分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，光检测器组包括旋光测量装置及能量测量装置，分别测量由眼球所反射、再凭借第一分光器反射或再穿过第一分光器的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，能量测量装置与旋光测量装置分别包括感光元件。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，还包括具有孔洞的挡光板，经装配以使得光线先通过挡光板的孔洞，再传送到感光元件。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，生化分子包括胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，生化分子包括干扰分子。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，在凭借处理单元获得葡萄糖信息的过程中，处理单元可对干扰分子所造成的干扰进行排除。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，处理单元包括模拟数字电路整合模块，其中模拟数字电路整合模块包括微处理器、放大器及模拟数字转换器。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，处理单元可从控制光源变化、光机元件空间偏移或其组合，分析旋光信息及吸收能量信息，以获得葡萄糖信息，光源变化包括光发射频率的变化、光能量强度的变化、光开启时间长度的变化或光关闭时间长度的变化或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，还包括第二分光器，将由眼球所反射、再凭借第一分光器传送的光线传送到光检测器组。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，光检测器组包括第一光检测器及第二光检测器，分别用以测量由第二分光器所反射或穿过第二分光器的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，第一光检测器与第二光检测器分别包括旋光测量装置及能量测量装置。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，第一光检测器与第二光检测器中的一者例如是旋光测量装置，第一光检测器与第二光检测器中的另一者例如是能量测量装置。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测装置中，第二分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
本发明提出一种具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，包括装置本体、至少一光源、光学套件、光检测器组以及处理单元。光源发射出至少一光线。光学套件装设于装置本体上，且包括第一分光器于其中，第一分光器具有聚焦功能，使由光源发射出的光线凭借第一分光器而入射且聚焦到眼球中。光检测器组测量由眼球所反射、再凭借第一分光器传送到光检测器组的光线的旋光信息及吸收能量信息。处理单元设置于装置本体中，且接收并处理旋光信息及吸收能量信息，以获得由光源发射出的光线与传送到光检测器组的光线之间的旋光变化及吸收能量变化，以获得生化分子的生化分子信息，生化分子至少包括葡萄糖，且处理单元凭借生化分子信息获得葡萄糖信息，由于葡萄糖信息与血糖信息具有对应关系，进而读出血糖信息。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光源例如是设置于装置本体中。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光源例如是光学套件的一部份。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光源的波长包括葡萄糖可吸收波长。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光源的波长包括红外光中的波长。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光线包括线性偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光或部分偏振光。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光源可具有控制光线的发射频率的功能、控制光线的一强度的功能、控制光线的一开启时间长度的功能、控制一关闭时间长度的功能或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，还包括光信息分析单元，在光线入射到眼球中之前，检测来自第一分光器的光线的光信息，且将光信息传送到处理单元、警示器或光源控制单元，以对光线的光学特性进行反馈控制。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第一分光器可将光线聚焦到眼球的前房，且光线经眼球所反射的光包括来自房水液的反射光。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第一分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光检测器组包括旋光测量装置及能量测量装置，分别测量由眼球所反射、再凭借第一分光器传送的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，能量测量装置例如是设置于装置本体中。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，旋光测量装置例如是设置于装置本体中。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，旋光测量装置例如是光学套件的一部份。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，能量测量装置与旋光测量装置分别包括感光元件。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，还包括具有孔洞的挡光板，经装配以使得光线先通过挡光板的孔洞，再传送到感光元件。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，生化分子包括胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，生化分子包括干扰分子。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，在凭借处理单元获得葡萄糖信息的过程中，处理单元可对干扰分子所造成的干扰进行排除。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，处理单元包括模拟数字电路整合模块，其中模拟数字电路整合模块包括微处理器、放大器及模拟数字转换器。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，处理单元可从控制光源变化、光机元件空间偏移或其组合，分析旋光信息及吸收能量信息，以获得葡萄糖信息，光源变化包括光发射频率的变化、光能量强度的变化、光开启时间长度的变化、光关闭时间长度的变化或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，还包括第二分光器，将由眼球所反射、再凭借第一分光器传送的光线传送到光检测器组。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第二分光器例如是设置于装置本体中。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第二分光器例如是光学套件的一部份。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光检测器组包括第一旋光测量装置、第一能量测量装置、第二旋光测量装置及第二能量测量装置，设置于装置本体中，其中第一旋光测量装置与第一能量测量装置分别测量由眼球所反射、再凭借第一分光器传送的光线，且第二旋光测量装置与第二能量测量装置分别用以测量凭借第二分光器所传送的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光检测器组包括第一光检测器及第二光检测器，分别用以测量由第二分光器所反射或穿过第二分光器的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第一光检测器与第二光检测器分别包括旋光测量装置及能量测量装置。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第一光检测器与第二光检测器中的一者例如是旋光测量装置，第一光检测器与第二光检测器中的另一者例如是能量测量装置。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，第二分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，当第一分光器传送多道光线时，光检测器组包括多个旋光测量装置及能量测量装置，其中旋光测量装置及能量测量装置的多个感测区域分别用以测量对应的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光学套件还包括镜片组。
依照本发明的一实施例所述，在上述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置中，光学套件具有镜片组时，可将光学套件整合作为相机模块中的镜头。
本发明提出一种非侵入式血糖监测方法，包括下列步骤。由至少一光源发射出至少一光线。使由光源发射出的光线凭借具有聚焦功能的第一分光器而入射且聚焦到眼球中。凭借第一分光器将由眼球所反射的光线传送到光检测器组。凭借光检测器组测量传送到光检测器组的光线的旋光信息及吸收能量信息。凭借处理旋光信息及吸收能量信息而获得由光源发射出的光线与传送到光检测器组的光线之间的旋光变化及吸收能量变化。对旋光变化及吸收能量变化进行分析，以获得生化分子的生化分子信息，且凭借生化分子信息获得葡萄糖信息，由于葡萄糖信息与血糖信息具有对应关系，透过此对应关系，进而读出血糖信息。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，获得及分析旋光变化及吸收能量变化的装置包括处理单元。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，处理单元包括模拟数字电路整合模块，其中模拟数字电路整合模块包括微处理器、放大器及模拟数字转换器。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，还包括控制光源的光学特性、光机元件空间偏移或其组合，其中光学特性包括凭借光源控制光线的发射频率、光线的强度、光线的开启时间长度、光线的关闭时间长度或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，还包括在光线入射到眼球中之前，检测来自第一分光器的光线的光信息，以对光线的光学特性进行反馈控制。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，光信息包括能量信息及位置信息中的至少一者。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，检测光信息的装置包括光功率计及光感测器中的至少一者。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，对光学特性进行反馈控制的装置包括处理单元、警示器或光源控制单元。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，生化分子包括胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，生化分子包括干扰分子。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，获得葡萄糖信息的步骤还包括对干扰分子所造成的干扰进行排除。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，第一分光器将光线聚焦到眼球的前房，且光线经眼球所反射的光包括来自房水液的反射光。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，光检测器组包括旋光测量装置及能量测量装置，分别测量由眼球所反射的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，还包括将由眼球所反射的光线凭借第一分光器传送到第二分光器，再凭借第二分光器传送到光检测器组。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，其中光检测器组包括第一光检测器及第二光检测器，分别用以测量由第二分光器所反射或穿过第二分光器的光线。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，第一光检测器与第二光检测器包括旋光测量装置及能量测量装置。
依照本发明的一实施例所述，在上述的非侵入式血糖监测方法中，第一光检测器与第二光检测器中的一者例如是旋光测量装置，第一光检测器与第二光检测器中的另一者例如是能量测量装置。
本发明提出一种生化分子的分析方法，包括下列步骤。建立生化分子与旋光变化关系的至少一第一多项式方程式以及生化分子与吸收能量变化关系的至少一第二多项式方程式。其中，生化分子包括目标分子与至少一干扰分子，且第一多项式方程式与第二多项式方程式的多个变数分别包括目标分子浓度变数及干扰分子浓度变数。凭借将由生化分子监测装置所测得的旋光变化与吸收能量变化带入第一多项式方程式与第二多项式方程式中，以计算出同时存在目标分子与干扰分子时的目标分子的第一目标分子浓度。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，第一目标分子浓度的计算方法包括对第一多项式方程式与第二多项式方程式进行联立方程式的求解。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，第一多项式方程式例如是由数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个旋光变化数值所建立，第二多项式方程式是由数据库中所储存的生化分子浓度数值与相对应的多个吸收能量变化数值所建立。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，数据库中所储存的生化分子浓度的多个样本体包括多个活体样本或多个标准样本。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，获得旋光变化的方法包括下列步骤。将生化分子监测装置所测得的多个旋光变化数值中超过可接受变动范围的部份舍去。使用至少一数学统计方法对旋光变化数值进行计算。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，数学统计方法包括最小平方误差回归分析法。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，可接受变动范围包括旋光变化数值的算数平均数×(1±15％)的范围。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，获得吸收能量变化的方法包括下列步骤。将生化分子监测装置所测得的多个吸收能量变化数值中超过可接受变动范围的部份舍去。使用至少一数学统计方法对吸收能量变化数值进行计算。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，数学统计方法包括最小平方误差回归分析法。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，可接受变动范围包括吸收能量变化数值的算数平均数×(1±15％)的范围。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，建立第一多项式方程式与第二多项式方程式的步骤还包括区分出多个旋光变化范围与多个吸收能量变化范围，且在各旋光变化范围具有所对应使用的第一多项式方程式，在各吸收能量变化范围具有所对应使用的第二多项式方程式。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，在计算出第一目标分子浓度的步骤还包括凭借控制改变因子，分析旋光变化及吸收能量变化，以获得第一目标分子浓度，改变因子包括光发射频率、光能量强度、光开启时间长度、关闭时间长度、光机元件空间偏移或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，还包括下列步骤。建立生化分子与旋光变化关系的至少一第一图表或至少一第三多项式方程式，其中第三多项式方程式的变数包括目标分子浓度变数。将由生化分子监测装置所测得的旋光变化带入第一图表、第三多项式方程式或其组合中，以计算出目标分子的第二目标分子浓度。由第一目标分子浓度与第二目标分子浓度判断出最终目标分子浓度。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，第一图表与第三多项式方程式例如是由数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个旋光变化数值所建立。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，建立第一图表或第三多项式方程式的步骤还包括区分出多个旋光变化范围，且在各旋光变化范围具有所对应使用的第一图表、第三多项式方程式或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，还包括下列步骤。建立生化分子与吸收能量变化关系的至少一第二图表或至少一第四多项式方程式，其中第四多项式方程式的变数包括目标分子浓度变数。将由生化分子监测装置所测得的吸收能量变化带入第二图表、第四多项式方程式或其组合中，以计算出目标分子的第三目标分子浓度。由第一目标分子浓度、第二目标分子浓度、第三目标分子浓度或其组合判断出最终目标分子浓度。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，第二图表与第四多项式方程式是由一数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个吸收能量变化数值所建立。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，建立第二图表或第四多项式方程式的步骤还包括区分出多个吸收能量变化范围，且在各吸收能量变化范围具有所对应使用的第二图表、第四多项式方程式或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，生化分子包括葡萄糖、胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
依照本发明的一实施例所述，在上述的生化分子的分析方法中，分析方法例如是凭借生化分子监控装置的处理单元进行分析。
基于上述，凭借本发明所提出的非侵入式血糖监测装置可准确地测量出血糖信息。另外，本发明所提出的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的使用环境并无特殊限制，可于室内或室外使用。此外，本发明所提出的非侵入式血糖监测方法可连续地且即时地获得测量对象的血糖值。另一方面，本发明所提出的生化分子的分析方法可获得同时存在目标分子与干扰分子时的目标分子浓度，因此可获得更精确的目标分子浓度。
附图说明
图1A所绘示为本发明的第一实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图；
图1B所绘示为图1A中的旋光测量装置的示意图；
图2所绘示为本发明的第二实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图；
图3所绘示为本发明的第三实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图；
图4所绘示为本发明的第四实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图；
图5所绘示为本发明的第五实施例的非侵入式血糖监测方法的流程图；
图6所绘示为本发明的第六实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图7所绘示为本发明的第七实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图8所绘示为本发明的第八实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图9所绘示为本发明的第九实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图10所绘示为本发明的第十实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图11所绘示为本发明的第十一实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图12所绘示为本发明的第十二实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图13所绘示为本发明的第十三实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图；
图14所绘示为本发明的第十四实施例的生化分子的分析方法的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施方式所提供的液相色谱分析装置1用于对液态的待测样本2进行液相色谱分析以对待测样本2中的特定物质进行半定量/定量的测定。所述液相色谱分析装置1包括洗脱液容器10、分析单元12、样本槽13、光检测单元14、计算单元15及废液收集单元16。所述分析单元12分别与洗脱液容器10及样本槽13连接以利用存放在洗脱液容器10内的洗脱液3将存放在样本槽13内的待测样本2中的被测标的物分离出来。所述光检测单元14与所述分析单元12连接，用于对分析单元12分离出的被测标的物进行色谱分析。所述计算单元15与所述光检测单元14连接，用于计算光检测单元14的色谱分析结果以得到被测标的物的含量。所述废液收集单元16与所述光检测单元14连接以收集经色谱分析后的待测样本2。在本实施方式中，所述待测样本2为溶血剂处理后的血液样本。所述被测标的物为血液样本中的糖化血红蛋白。所述液相色谱分析装置1为对血液样本中的糖化血红蛋白含量进行测定的糖化血红蛋白分析仪。
所述洗脱液容器10内装有洗脱液3以持续地向所述分析单元12提供洗脱液3。所述洗脱液3用于将被测标的物从待测样本2中洗脱出来。在本实施方式中，所述洗脱液3可以为PH值或盐浓度不同的缓冲液。
所述样品槽13用于容置待测样品2。所述样品槽13内的待测样品2可搭配预定的试剂或稀释液进行预处理以便于后续的检测分析。
所述分析单元12包括恒流泵120、进样阀门122及分析柱124。所述恒流泵120包括相对设置的流入端1201及流出端1202。所述恒流泵120的流入端1201经由导管与洗脱液容器10相连接，用于从洗脱液容器10内按预设的恒定流量抽取洗脱液3。
所述进样阀门122包括第一进液端1220、第二进液端1222及出液端1223。所述第一进液端1220经由导管与恒流泵120的流出端1202相连接以接收恒流泵120所抽取的洗脱液3。所述第二进液端1222经由导管与所述样本槽13相连接以按预设的恒定流量抽取待测。所述出液端1223经由导管与所述分析柱124相连接。所述进样阀门122内可保存一预设量的液体。所抽取的洗脱液3与所抽取的待测样本2经由进样阀门122一起被导入分析柱124内混合。所述待测样本2经洗脱液3洗脱后通过出液端1223流入至所述分析柱124进行被测标的物的分离。
所述分析柱124包括相对设置的输入端1240及输出端1241。所述输入端1240经由导管与进样阀门122的出液端1223相连接以接收洗脱后的待测样品2。所述分析柱124内设有填充剂。所述填充剂选择性地吸附待测样品2中的特定物质从而将被测标的物由经过洗脱后的待测样品2中分离出来。在本实施方式中，所述液相色谱分析装置1用于测定糖化血红蛋白在血液中的含量，所述填充剂为可以选择性地吸附待测样品中的血红蛋白的物质，例如甲基丙烯酸脂共聚物。
如图2所示，所述光检测单元14用于对洗脱后的待测样品2进行色谱分析以测定待测样品2中被测标的物的含量。所述光检测单元14包括光源140、光束调节器142、流通器143、分光器144及光检测器145。
所述光源140用于提供对待测样品2进行色谱分析的光线。所述光源140的发光波长根据被测标的物的分子消光系数进行选择。所述光源140可以为卤素灯、单个或多个发光二极管。在本实施方式中，所述液相色谱分析装置1采用双波长比色法来测定血液样本中的糖化血红蛋白含量，其中测量波长为415nm，参考波长为500nm。对应地，所述光源140所发出光线的波长范围至少为大于且等于415nm而小于且等于500nm。
所述流通器143用于限定洗脱后待测样品2在进行色谱分析时的流通区域。所述流通器143包括流通池1430、第一透镜1432及第二透镜1434。所述流通池1430的内部开设有狭长状的腔体1433以供洗脱后的待测样品2在检测时流过。所述腔体1433的相对两侧分别设有开口1435。所述第一透镜1432及第二透镜1434分别设置在所述腔体1433相对两端的开口1435处以封住对应的开口1435。所述流通器143设置在所述光源140的出光侧。所述腔体1433沿着检测光路的主光轴设置。所述腔体1433上设置有入液口1436及出液口1437。所述入液口1436通过导管与分析柱124的输出端1240相连接以将经分析柱124分离出被测标的物后的待测样本2导入所述流通池1430的腔体1433内。所述出液口1437通过导管与废液收集单元16连接以将流过流通池1430内光检测区域的待测样本2导入废液收集单元16。
所述第一透镜1432朝向光源140的出光侧设置。所述第一透镜1432用于将光源140所发出的检测光线经过腔体1433内部会聚至相对的第二透镜1434上。所述第二透镜1434用于将会聚过来的检测光线再次发散成预设角度的光束。因检测光线在进入流通池1430时通过第一透镜1432会聚至位于流通池1430射出端的第二透镜1434上，从而避免了检测光线在通过流通池1430是在腔体1433内表面上的无规律反射，减少了由此造成的检测杂讯。在本实施方式中，所述第一透镜1432及第二透镜1434均是半球状的球面透镜。
所述光束调节器142设置在光源140与流通器143之间的检测光路的主光轴上，用于将光源140所发射出的发散角度较大的发散光束调节为角度较小的会聚光束。所述光束调节器142包括第一小孔光阑1420、会聚透镜1422及第二小孔光阑1423。所述第一小孔光阑1420设置在光源140的出光侧。所述第二小孔光阑1423设置在流通器143的第一透镜1432前方。所述会聚透镜1422设置在所述第一小孔光阑1420及第二小孔光阑1423之间。所述第一小孔光阑1420用于约束由所述光源140的出射光束的发散角。所述会聚透镜1422将透过第一小孔光阑1420呈发散状的检测光线调节为呈会聚状的检测光线以使得所述检测光线可集中地进入流通器143。所述第二小孔光阑1423用于约束经会聚透镜1422会聚后的检测光线入射至第一透镜1432上的角度范围以使得射在第一透镜1432上的检测光线与流通池1430内腔体1433的开口对应而避免无法射入流通池1430内的检测光线四处散射造成杂讯。在本实施方式中，所述会聚透镜1422为非球面透镜，从而可以会聚较广发散角度内的检测光线，提高了检测光线的能量利用率。
所述分光器144设置在流通器143的第二透镜1434的出光侧，用于将经洗脱后待测样本2吸收的检测光线按照特定的波长范围分离为测定光束1440及参考光束1442。在本实施方式中，所述测量波长为415nm，参考波长为500nm。所述测定光束1440的波长范围设定为小于450nm。所述参考光束1442的波长范围设定为大于或等于450nm。即，所述分光器144反射的检测光线中波长小于450nm的光束作为测定光束1440而透过波长大于或等于450nm的检测光线作为参考光束1442。所述分光器144可为二向色镜。所述分光器144的反射面可以设置成与主光轴呈45度倾斜的方向，以将分离出的测定光束1440沿与主光轴垂直的副光轴导出。
所述光检测器145包括测定光检测器1450及参考光检测器1452。所述测定光检测器1450设置在经分光器144分离的测定光束1440的传播路径上。所述参考光检测器1452设置在经分光器144分离的参考光束1442的传播路径上。在本实施方式中，所述测定光检测器1450设置在分光器144上方与所述检测光路的主光轴垂直的副光轴上。所述参考光检测器1452设置在沿检测光路的主光轴方向的分光器144后侧。
所述测定光检测器1450包括第一干涉滤光片1453及第一感光元件1454。所述第一干涉滤光片1453的中心波长为415nm。经所述分光器144分离出来的测定光束1440经过所述第一干涉滤光片1453后被第一感光元件1454接收。所述第一感光元件1454生成与所接收的测定光束1440的强度对应的测定电信号并将所生成的测定电信号传输至计算单元15。
所述参考光检测器1452包括第二干涉滤光片1455及第二感光元件1456。所述第二干涉滤光片1455的中心波长为500nm。经所述分光器144分离出来的参考光束1442经过所述第二干涉滤光片1455后被第二感光元件1456接收。所述第二感光元件1456生成与所接收的参考光束1442的强度对应的参考电信号并将所生成的参考电信号传输至计算单元15。
所述计算单元15根据所接收的测定电信号及参考电信号计算待测样本2中被测标的物的浓度。在本实施方式中，所述液相色谱分析装置1对血液样本中的糖化血红蛋白含量进行测定。所述计算单元15首先根据测定电信号及参考电信号计算出血液样本中与血红蛋白相对应的吸光度，再计算出与糖基血红蛋白相对应的吸光度。接着，所述计算单元15计算出所述血红蛋白吸光度值中所述糖化血红蛋白的吸光度值所占的比例，将其作为糖化血红蛋白的浓度。
所述液相色谱分析装置1采用双波长比色法来测定被测标的物的含量，减少了待测样本2中小气泡以及周围环境温度的影响所造成的测试结果不准确。而且，在进行分色时按照检测光线的不同用途所对应的波长范围对检测光线进行分离，使得分离后的不同光束均可以有效地用于测定，避免了检测光线能量的损耗从而提高了整个测试的信噪比。
如图3所示，图3为本发明所提供的一种使用上述液相色谱分析装置1对待测样本2中的被测标的物的含量进行测定的液相色谱分析的方法流程图。该液相色谱分析方法包括如下步骤：
步骤S301，抽取洗脱液3，所述洗脱液3装在洗脱液容器10内，所述恒流泵120按照预设的恒定流量提取洗脱液3。
步骤S302，抽取待测样品2，所述待测样品2收容在样品槽13内，所述进样阀门122按照预设的恒定流量提取待测样品2。
步骤S303，洗脱液3与待测样品2导入分析柱124以分离出被测标的物，所抽取的洗脱液3与待测样品2经由进样阀门122一起导入分析柱124，以将被测标的物从待测测样本2中分离出来。
步骤S304，照射被测标的物，用一特定波长范围的检测光线照射流动待测样本2中分离出的被测标的物。所述检测光线在射入被测标的物前被调节为会聚状态，从而减少在照射被测标的物过程中发生的不规则在本实施方式中，采用的是双波长比色法来对血液样本进行液相色谱分析以测定血液样本中的糖化血红蛋白含量，其中测量波长为415nm，参考波长为500nm。对应地，所述光源所发出光线的波长范围至少为大于且等于415nm而小于且等于500nm。
步骤S305，将透射的检测光线进行分光，将透过被测标的物后的检测光线按照预设的不同波长范围分离为测定光束1440及参考光束1442。在本实施方式中，所述测量波长为415nm，参考波长为500nm。所述测定光束1440的波长范围设定为小于450nm。所述参考光束1442的波长范围设定为大于或等于450nm。即，所述分光器144反射的检测光线中波长小于450nm的光束作为测定光束1440而透过波长大于或等于450nm的检测光线作为参考光束1442。
步骤S306，感测经被测标的物吸光后的检测光线，所述测定光束1440及参考光束1442分别被对应的第一感光元件1454及第二感光元件1456所感测而生成与光束强度对应的测定电信号及参考电信号。所述测定光束1440在被第一感光元件1454感测前经过中心波长为415nm的第一干涉滤光片1453。所述参考光束1442在被第二感光元件1456感测前经过中心波长为500nm的第二干涉滤光片1455。
步骤S307，计算被测标的物的浓度，根据所述测定电信号及参考电信号计算待测样本2中被测标的物的浓度。在本实施方式中，所述液相色谱分析装置1对血液样本中的糖化血红蛋白含量进行测定。所述计算单元15首先根据测定电信号及参考电信号计算出血液样本中与血红蛋白相对应的吸光度，再计算出与糖基血红蛋白相对应的吸光度。接着，所述计算单元15计算出所述血红蛋白吸光度值中所述糖化血红蛋白的吸光度值所占的比例，将其作为糖化血红蛋白的浓度。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。
下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。
本发明的目的是提供一种非侵入式血糖监测装置，可准确地测量出测量对象的葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖信息(葡萄糖浓度)与血糖信息(血糖浓度)具有对应关系，透过此对应关系，进而读出血糖信息(如，血糖值)。
本发明的另一目的是提供一种非侵入式血糖监测方法，可连续地且即时地获得测量对象的血糖值。
图1A所绘示为本发明的第一实施例的非侵入式血糖糖监测装置的示意图。图1B所绘示为图1A中的旋光测量装置的示意图。
请参照图1A，非侵入式血糖监测装置100，包括光源102、第一分光器104、光检测器组106及处理单元108。非侵入式血糖监测装置100例如是对眼球200的前房202的房水液(aqueoushumor)204中的葡萄糖进行检测。
光源102发射出光线110。光源102例如是发光二极体(LED)或激光二极体等光源。光源102的波长例如是葡萄糖可吸收波长，亦即只要是可被眼球200中的葡萄糖所吸收的波长即可，如红外光中的波长。光源102所发射出的光线110中包括线性偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光或部分偏振光。此外，光源102例如是具有控制光线110的发射频率的功能，有助于光检测器106组凭借发射频率确定所要测量的光线为何者。另外，光源102例如是具有控制光线110的强度的功能，可确保进入眼球200的光线能量不会造成伤害。此外，光源102例如是具有控制光线110的开启时间长度、控制光线110的关闭时间长度的功能或其组合，一方面提供葡萄糖检测的时间，另一方面确保进入眼球200的光线能量不会造成伤害。在此实施例中，虽然是以单一光源102发射出单一光线110为例进行说明，但是本发明并不以此为限。在另一实施例中，光源102的种类与光线110的种类亦可为二种以上。
第一分光器104具有聚焦功能，使由光源102发射出的光线110凭借第一分光器104而入射且聚焦到眼球200中。第一分光器104例如是将光线110聚焦到眼球200的前房202，且光线110经眼球200所反射的光包括来自房水液204的反射光。第一分光器104例如是光学膜片、透镜、光栅或绕射光学元件或上述任意元件的组合。
光检测器组106测量由眼球200所反射、再凭借第一分光器104传送到光检测器组106的光线110的旋光信息及吸收能量信息。在此实施例中，光检测器组106包括旋光测量装置112及能量测量装置114。其中，旋光测量装置112用以测量由眼球200所反射、再凭借第一分光器104反射的光线110的旋光信息，而能量测量装置114用以测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110的吸收能量信息。
在另一实施例中，可将旋光测量装置112及能量测量装置114互换，亦即利用旋光测量装置112测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110的旋光信息，且利用能量测量装置114测量由眼球200所反射、再凭借第一分光器104反射的光线110的吸收能量信息。
请参照图1B，旋光测量装置112包括偏振片112a与感光元件112b，其中光线会先通过偏振片112a，再传送到感光元件112b。旋光测量装置112例如是主动式旋光测量装置或被动式旋光测量装置，其中主动式旋光测量装置的测量角度可变动，而被动式旋光测量装置的测量角度固定。主动式旋光测量装置例如是检偏器，检偏器可直接计算出旋光信息。被动式旋光角度测量装置是凭借感光元件112b测量穿过偏振片112a的光线110的能量而计算出旋光角度信息。能量测量装置114例如是感光元件，如电荷耦合元件、互补金属氧化半导体感测器或光二极体。
此外，请同时参照图1A及图1B，非侵入式血糖监测装置100更可选择性地包括具有挡光板113与挡光板115中的至少一者。挡光板113具有孔洞113a，且经装配以使得光线110先通过挡光板113的孔洞113a，再传送到感光元件112b。挡光板113例如是设置于偏振片112a与感光元件112b之间，但并不用以限制本发明。在其他实施例中，挡光板113更可经装配以使得光线110先通过偏振片112a，再通过挡光板113的孔洞113a。另外，挡光板115具有孔洞115a，且经装配以使得光线110先通过挡光板115的孔洞115a，再传送到能量测量装置114(如，感光元件)。挡光板113、115分别例如是金属光罩或石英玻璃光罩。挡光板113、115分别可防止杂光进入旋光测量装置112与能量测量装置114，所以能降低杂光的干扰，进而提升信号/噪声比(S/Nratio)。需注意的是，在下文中的各个实施例均可凭借挡光板来降低杂光对旋光测量装置与能量测量装置的测量结果的影响，然而为了简化说明，在其他实施例中则省略挡光板的说明。
请继续参照图1A，处理单元108例如是与光检测器组106的旋光测量装置112及能量测量装置114进行耦接，来接收并处理旋光信息及吸收能量信息，以获得由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组106的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化，且对旋光变化及吸收能量变化进行分析，以获得生化分子的生化分子信息，生化分子至少包括葡萄糖，且处理单元凭借生化分子信息获得葡萄糖信息。生化分子例如是胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。此外，在生化分子中可能会包括干扰分子，干扰分子例如是测量标的(如，葡萄糖)以外的分子，如胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素或抗坏血酸。其中，抗坏血酸、乳酸等会对旋光信息产生干扰，而水等会对吸收能量信息产生干扰。在凭借处理单元108获得葡萄糖信息的过程中，处理单元108可对干扰分子所造成的干扰进行排除。处理单元108亦可从控制光源变化、光机元件空间偏移或其组合，统计分析旋光信息及吸收能量信息，以获得葡萄糖信息，光源变化包括光发射频率的变化、光能量强度的变化及、光开启时间长度的变化、光关闭时间长度的变化或其组合。由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出血糖信息(如，血糖值)。处理单元108例如是模拟数字电路整合模块，其中模拟数字电路整合模块包括微处理器、放大器及模拟数字转换器。模拟数字电路整合模块更可包括无线传输装置。
在此实施例中，处理单元108例如是与光源102进行耦接，以控制光源102所发射出的光线110的光学特性。
非侵入式血糖监测装置100更可选择性地包括光信息分析单元116，用以在光线110入射到眼球200中之前，检测来自第一分光器104的光线110的光信息，且可将光线110的光信息选择性地传送到处理单元108或警示器118，以对光线110的光学特性进行反馈控制。光信息分析单元116包括光功率计及光感测器中的至少一者，光功率计所检测的光信息为能量信息，光感测器所检测的光信息为能量信息及位置信息中的至少一者。光线110的光学特性例如是射出能量及/或光线位置。
当光源102所发射出的光线110的射出能量过高时，光线110会对眼球200造成伤害。因此，当处理单元108接收到光线110的射出能量过高的能量信息时，处理单元108会降低光源102所发射出的光线110的射出能量。另一方面，当警示器118接收到光线110的射出能量过高的能量信息时，警示器118会发出光或声音等警示信号，以告知使者者光源102所发射出的光线110的射出能量过高，需对光线110的射出能量进行调整。因此，光信息分析单元116可防止因光线110的射出能量过高而对眼球200造成伤害的情况。
此外，当光源102所发射出的光线110的光线位置发生偏移时，会降低血糖测量的准确度。因此，当处理单元108接收到光线110的光线位置产生偏移的位置信息时，处理单元108会调整光源102所发射出的光线110的光线位置。另一方面，当警示器118接收到光线110的光线位置产生偏移的位置信息时，警示器118会发出光或声音等警示信号，以告知使者者光源102所发射出的光线110的光线位置产生偏移，需对光线110的光线位置进行调整。因此，光信息分析单元116可防止因光线110的光线位置产生偏移，进而可提升血糖测量的准确度。
在此实施例中，是以将光信息分析单元116检测到的能量信息同时传送到处理单元108与警示器118为例进行说明，然而只要将能量信息传送到处理单元108与警示器118的其中一者即可进行反馈控制的操作。光信息分析单元116例如是分别耦接至处理单元108及警示器118，但光信息分析单元116、处理单元108及警示器118的耦接方式并不以此为限。
在另一实施例中，光源102例如是耦接至或光源控制单元(未绘示)，此时光信息分析单元116会将光线110的能量信息传送到光源控制单元，以对光源102进行反馈控制。
此外，在此实施例中，是以在光线110入射到眼球200中之前，利用光信息分析单元116检测由第一分光器104所反射的光线110为例进行说明。
另外，非侵入式血糖监测装置100更可选择性地包括眼睛瞄准用定位装置120，用以使眼睛的视线122对准眼睛瞄准用定位装置120而进行对位，以决定眼球200的测量位置。眼睛瞄准用定位装置120例如是光点、标志或浮雕图案。
另一方面，非侵入式血糖监测装置100更可选择性地包括连接元件124。连接元件124的位于该非侵入式血糖监测装置的出光口，用以贴靠于眼睛外缘。此外，非侵入式血糖监测装置100更可选择性地包括护套126，设置于连接元件124用以贴靠于该眼睛外缘的一面上。护套126例如是抛弃式护套。
基于第一实施例可知，在非侵入式血糖监测装置100中，由于可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组106的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。
此外，非侵入式血糖监测装置100可进行微型化应用，例如是以头带式使用或搭配眼镜使用，进而增进使用的便利性。另外，非侵入式血糖监测装置100的使用环境并无特殊限制，可于室内或室外使用。
图2所绘示为本发明的第二实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图。
请同时参照本案的图1A及图2，第二实施例的非侵入式血糖监测装置300与第一实施例的非侵入式血糖监测装置100的差异在于：第二实施例的光检测器组306中的旋光测量装置312及能量测量装置314位于第一分光器104的同一侧，而第一实施例的光检测器组106中的旋光测量装置112及能量测量装置114分别位于第一分光器104的两侧。旋光测量装置312及能量测量装置314例如是分别与处理单元108进行耦接，但并不用以限制本发明。至于第二实施例的非侵入式血糖监测装置300的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第一实施例的非侵入式血糖监测装置100相似，故于此不再赘述。
在此实施例中，光检测器组306例如是用以测量由眼球200所反射、再凭借第一分光器104反射的光线110。所要测量的光线110例如是先传送到旋光测量装置312进行旋光信息的测量，再进入到能量测量装置314中进行吸收能量信息的测量。在另一实施例中，光检测器组306亦可用以测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110。
在另一实施例中，非侵入式血糖监测装置300更可包括另一组旋光测量装置312及能量测量装置314，而同时具有两组旋光测量装置312及能量测量装置314，以分别测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110的旋光信息与吸收能量信息，并测量由眼球200所反射、再凭借第一分光器104反射的光线110的旋光信息与吸收能量信息。
同样地，由于第二实施例的非侵入式血糖监测装置300可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组306的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，非侵入式血糖监测装置300可微型化，所以在使用上相当便利，且可于室内或室外使用。
图3所绘示为本发明的第三实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图。
请同时参照本案的图1A及图3，第三实施例的非侵入式血糖监测装置400与第一实施例的非侵入式血糖监测装置100的差异在于：第三实施例的非侵入式血糖监测装置400还包括第二分光器404，且光检测器组406包括第一光检测器408及第二光检测器410。至于第三实施例的非侵入式血糖监测装置400的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第一实施例的非侵入式血糖监测装置100相似，故于此不再赘述。
第二分光器404将由眼球200所反射、再凭借第一分光器104传送的光线110传送到光检测器组406。第二分光器404例如是光学膜片、透镜、光栅或绕射光学元件或上述任意元件的组合。
第一光检测器408用以测量由第二分光器404所反射的光线110，且第二光检测器410用以测量穿过第二分光器404的光线110。第一光检测器408包括旋光测量装置412及能量测量装置414，且第二光检测器410包括旋光测量装置416及能量测量装置418。所要测量的光线110例如是先传送到旋光测量装置412(或416)进行旋光信息的测量，再进入到能量测量装置414(或418)中进行吸收能量信息的测量。其中，旋光测量装置412、416的组成装置与第一实施例的旋光测量装置112的组成装置相似，且能量测量装置414、418的组成装置与第一实施例的能量测量装置114的组成装置相似，故于此不再赘述。当非侵入式血糖监测装置400中的第一光检测器408及第二光检测器410均可同时测量旋光信息及吸收能量信息时，可凭借同时交叉比对所得到的两组旋光信息及吸收能量信息，而对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组406的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。旋光测量装置412、416与能量测量装置414、418例如是分别与处理单元108进行耦接，但并不用以限制本发明。
值得注意的是，当旋光测量装置412、416均为被动式旋光测量装置且均包括偏振片时，旋光测量装置412、416中的偏振片例如是水平偏振片与垂直偏振片中的一者与另一者，或为两种已知角度的偏振片。若搭配两组已知旋光角度的偏振片，其测量方式的一种为比较两组能量差异，因能量差异可得知其旋光变化位于某个特定葡萄糖浓度范围，以提高检测的精准度。另一方法为凭借两组已知旋光角度的偏振片，可分别因吸收能量变化判断出偏移分量，进而计算出旋光信息。
在另一实施例中，第一光检测器408及第二光检测器410中的一者例如是单一个旋光测量装置，第一光检测器408及第二光检测器410中的另一者例如是单一个能量测量装置。
此外，在上述实施例中，虽然由第二分光器404所反射的光线110及/或穿过第二分光器404的光线110是以一道光线为例进行说明。然而，由第二分光器404所反射的光线110及/或穿过第二分光器404的光线110可经由第二分光器404分为两道以上的光线，再凭借上述所描述的第一光检测器408及第二光检测器410进行测量。
基于第三实施例可知，非侵入式血糖监测装置400可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组406的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，非侵入式血糖监测装置400可微型化，所以在使用上相当便利，且可于室内或室外使用。
图4所绘示为本发明的第四实施例的非侵入式血糖监测装置的示意图。
请同时参照本案的图3及图4，第四实施例的非侵入式血糖监测装置500与第三实施例的非侵入式血糖监测装置400的差异在于：在第四实施例的非侵入式血糖监测装置500中，光检测器组506包括第一光检测器508与第二光检测器510，且第一光检测器508与第二光检测器510位于第二分光器404的同一侧。在此实施例中，第一光检测器508与第二光检测器510例如是位于光线110穿透第二分光器404的一侧，且分别用以测量光线110穿透第二分光器404所产生的光线110a、100b。其中，第一光检测器508与第二光检测器510中的一者例如是用以测量旋光信息的旋光测量装置，第一光检测器508与第二光检测器510中的另一者例如是用以测量吸收能量信息的能测量装置。第一光检测器508与第二光检测器510例如是分别与处理单元108进行耦接，但并不用以限制本发明。至于第四实施例的非侵入式血糖监测装置500的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第三实施例的非侵入式血糖监测装置400相似，故于此不再赘述。
在另一实施例中，第一光检测器508与第二光检测器510亦可位于第二分光器404反射光线110的一侧，且分别用以测量凭借第二分光器404反射光线110所产生的两道光线。
在上述实施例中，虽然由第二分光器404所反射的光线110及/或穿过第二分光器404的光线110是以两道光线110a、100b为例进行说明。然而，由第二分光器404所反射的光线110及/或穿过第二分光器404的光线110更可经由第二分光器404分为三道以上的光线，再凭借上述所描述的第一光检测器508及第二光检测器510进行测量。
同样地，由于第四实施例的非侵入式血糖监测装置500可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组506的光线110a、100b之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，非侵入式血糖监测装置500可微型化，所以在使用上相当便利，且可于室内或室外使用。
图5所绘示为本发明的第五实施例的非侵入式血糖监测方法的流程图。
请参照图5，首先，可选择性地进行步骤S90，使眼球瞄准眼睛瞄准用定位装置，用以使眼睛的视线对准眼睛瞄准用定位装置而进行对位，其对位包含装置光轴与眼睛视线的相对角度及位置调整，以决定眼球的测量位置。继之，进行步骤S100，由至少一光源发射出至少一光线。接着，可选择性地进行步骤S102，控制光源的光学特性、光机元件空间偏移或其组合，可用以产生改变因子，而有助于分析出更精确的血糖信息。其中，可凭借光源控制光线的发射频率、强度、开启时间长度、关闭时间长度或其组合。光检测器组可凭借发射频率确定所要测量的光线。另外，凭借光源控制光线的强度的功能，可确保进入眼球的光线能量不会造成伤害。此外，凭借光源控制光线的开启时间长度、关闭时间长度或其组合，一方面可提供葡萄糖检测的时间，另一方面可确保进入眼球的光线能量不会造成伤害。然后，可选择性地进行步骤S104，在光线入射到眼球中之前，检测来自第一分光器的光线的光信息，以对光线的光学特性进行反馈控制。光信息包括能量信息及位置信息中的至少一者。光学特性例如是射出能量及/或光线位置。接下来，进行步骤S106，使由光源发射出的光线凭借具有聚焦功能的第一分光器而入射且聚焦到眼球中。继之，可进行步骤S108与步骤S110中的其中一者。其中，步骤S108为凭借第一分光器将由眼球所反射的光线传送到光检测器组。步骤S110为将由眼球所反射的光线凭借第一分光器传送到第二分光器，再凭借第二分光器传送到光检测器组。再者，进行步骤S112，凭借光检测器组测量传送到光检测器组的光线的旋光信息及吸收能量信息。然后，进行步骤S114，凭借处理旋光信息及吸收能量信息而获得由光源发射出的光线与传送到光检测器组的光线之间的旋光变化及吸收能量变化。接着，进行步骤S116，对旋光变化及吸收能量变化进行分析，以获得生化分子的生化分子信息，生化分子至少包括葡萄糖，且凭借生化分子信息获得葡萄糖信息，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出血糖信息(如，血糖值)。生化分子例如胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。此外，在生化分子中可能会包括干扰分子，干扰分子例如是测量标的(如，葡萄糖)以外的分子，如胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素或抗坏血酸。其中，抗坏血酸、乳酸等会对旋光信息产生干扰，而水等会对吸收能量信息产生干扰。等会对吸收能量信息产生干扰。此外，在步骤S116中，更可选择性地对干扰分子所造成的干扰进行排除。第五实施例的各种非侵入式血糖监测方法的各种态样及各种使用装置已于第一实施例至第四实施例中进行详尽地说明，故于此不再赘述。
基于上述，由于第五实施例所提出的非侵入式血糖监测方法是利用光学检测眼球的方式来测量出测量对象的葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，因此可连续地且即时地获得测量对象的葡萄糖信息(如，葡萄糖浓度)，并因葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，因此可读出血糖信息(如，血糖值)。
另一方面，上述实施例的非侵入式血糖监测装置更可应用于可携式移动装置，而使得可携式移动装置具有非侵入式血糖监测功能。可携式移动装置例如是手机、平板电脑及数字相机等。以下，以实施例说明具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置。
图6所绘示为本发明的第六实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图2及图6，第六实施例的可携式移动装置600与第二实施例的非侵入式血糖监测装置300的差异在于：可携式移动装置600还包括装置本体602及光学套件604。光学套件604装设于装置本体602上，而光学套件604中包括第一分光器104。光检测器组606、处理单元108、光源102、光信息分析单元116及警示器118例如是设置于本体602内，但并不用以限制本发明。此外，光检测器组606包括旋光测量装置612及能量测量装置614，其中可携式移动装置600利用其相机模块中的感光元件作为光检测器组606中的能量测量装置614。旋光测量装置612及能量测量装置614例如是分别与处理单元108进行耦接，但并不用以限制本发明。旋光测量装置612例如是主动式旋光测量装置或被动式旋光测量装置。能量测量装置614例如是感光元件，如电荷耦合元件、互补金属氧化半导体感测器或光二极体。另外，可携式移动装置600进行血糖监测用的光线110是利用可携式移动装置600的相机模块中的光行进路线进行传送。至于第六实施例的可携式移动装置600的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第二实施例的非侵入式血糖监测装置300相似，而第六实施例与第二实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第二实施例，故于此不再赘述。
此外，在第六实施例中，连接元件124连接元件的一端连接于可携式移动装置600的出光口601，连接元件124的另一端用以贴靠于眼睛外缘。
另一方面，光学套件604更可选择性地包括镜片组608。当光学套件604具有镜片组608时，光学套件604可整合作为可携式移动装置600的相机模块中的镜头。此外，不论光学套件604是否具有镜片组608，可将可携式移动装置600的相机模块中的镜头置换成光学套件604，以进行血糖监测。在另一实施例中，在进行血糖监测时，搭配光源的设计，更可将光学套件604直接外挂于可携式移动装置600的相机模块中的镜头上。
在此实施例中，由光源102发射的光线110凭借第一分光器104而入射且聚焦到眼球200中。光检测器组606例如是用以测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110。所要测量的光线110例如是先传送到旋光测量装置612进行旋光信息的测量，再进入到能量测量装置614中进行吸收能量信息的测量。
基于上述可知，第六实施例的可携式移动装置600可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置600，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置600的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护。
图7所绘示为本发明的第七实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图6及图7，第七实施例的可携式移动装置700与第六实施例的可携式移动装置600的差异在于：第七实施例的可携式移动装置700还包括第二分光器404(可参照第三实施例)，且光检测器组606还包括旋光测量装置616及能量测量装置618。旋光测量装置616例如是主动式旋光测量装置或被动式旋光测量装置。能量测量装置618例如是感光元件，如电荷耦合元件、互补金属氧化半导体感测器或光二极体。至于第七实施例的可携式移动装置700的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第六实施例的可携式移动装置600相似，而第七实施例与第六实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第三实施例，故于此不再赘述。
第二分光器404例如是将由眼球200所反射、再凭借第一分光器104传送的光线110传送到光检测器组606中。第二分光器404例如是光学膜片、透镜、光栅或绕射光学元件或上述任意元件的组合。
在光检测器组606中，旋光测量装置612及能量测量装置614例如是用以测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110c。所要测量的光线110c例如是先传送到旋光测量装置612进行旋光信息的测量，再进入到能量测量装置614中进行吸收能量信息的测量。旋光测量装置616及能量测量装置618例如是用以测量由眼球200所反射、经第一分光器104传送到第二分光器404、再由第二分光器404所反射的光线110d。所要测量的光线110d例如是先传送到旋光测量装置616进行旋光信息的测量，再进入到能量测量装置618中进行吸收能量信息的测量。
在此实施例中，能量测量装置614、618是以两个分离的构件进行说明。然而，在另一实施例中，能量测量装置614、618也可是同一个感光元件上的不同感测区域，而可利用感光元件上的不同感测区域进行光线的感测。
同样地，第七实施例的可携式移动装置700可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110c、110d之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置700，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置700的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护。
图8所绘示为本发明的第八实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图7及图8，第八实施例的可携式移动装置800与第七实施例的可携式移动装置700的差异在于：在可携式移动装置800中，光线110穿过第一分光器104即可产生两道光线110e、110f，所以不具有可携式移动装置700中的第二分光器404。此外，可携式移动装置800的光检测器组606只具有一个能量测量装置614，而不具有能量测量装置618。能量测量装置614包括感测区域614a、614b，感测区域614a、614b可分别测量光线110e、100f的吸收能量信息。至于第八实施例的可携式移动装置800的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第七实施例的可携式移动装置700相似，而第八实施例与第七实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第七实施例，故于此不再赘述。
在此实施例中，是以同一个能量测量装置614对光线110e、100f进行测量。然而，在另一实施例中，可携式移动装置800亦可使用两个分离的能量测量装置对光线110e、100f进行测量。
值得注意的是，在上述实施例中，光线110是以经由第一分光器104分为两道光线110e、100f为例进行说明，但并不用以限制本发明。于此技术领域具有通常知识者参照上述实施例可知，当光线110经由第一分光器104分为两道以上的光线时，能量测量装置614上的感测区域数量亦可分为两个以上，而分别对应来自第一分光器104的光线，而能够分别测量所对应的光线的吸收能量信息。
虽然，在此实施例中，由能量测量装置614所接收的两道以上的光线是经由第一分光器104所产生，但并不用以限制本发明。在另一实施例中，由能量测量装置614所接收的两道以上的光线亦可由光源100所形成，因此通过第一分光器104的光线可为两道以上，此时能量测量装置614上的感测区域数量亦可分为两个以上，而可分别对应来自第一分光器104的光线，而能够分别测量所对应的光线的吸收能量信息。
同样地，第八实施例的可携式移动装置800可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110e、110f之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置800，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置800的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护，以即时血糖数据来提醒或控制用药，如遇紧急状况亦可直接通报医疗单位进行救护。
图9所绘示为本发明的第九实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图7及图9，第九实施例的可携式移动装置900与第七实施例的可携式移动装置700的差异在于：第九实施例的光学套件904的组成与第七实施例的光学套件604的组成不同。光学套件904外接于装置主体602上，且光学套件904除了包括第一分光器104及镜片组608外，还包括光源102及第二分光器404，且更可选择性地包括光信息分析单元116及警示器118。至于第九实施例的可携式移动装置900的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第七实施例的可携式移动装置700相似，而第九实施例与第七实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第七实施例，故于此不再赘述。
同样地，第九实施例的可携式移动装置900可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110c、110d之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置900，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置900的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护。
值得注意的是，第九实施例的可携式移动装置900中的外接式光学套件904的概念亦可应用于第六实施例至第八实施例中。
图10所绘示为本发明的第十实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图6及图10，第十实施例的可携式移动装置1000与第六实施例的可携式移动装置600的差异在于：第十实施例的光学套件1004的组成与第六实施例的光学套件604的组成不同。光学套件1004外接于可携式移动装置1000的镜头1006上，且光学套件1004包括第一分光器104、光源102及旋光测量装置612，且更可选择性地包括光信息分析单元116及警示器118。于此技术领域具有通常知识者可将光源102、旋光测量装置612及光信息分析单元116以最适当的方式与处理单元108进行耦接，于此不再赘述。至于第十实施例的可携式移动装置1000的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第六实施例的可携式移动装置600相似，而第十实施例与第六实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第六实施例，故于此不再赘述。
在进行血糖测量时，旋光测量装置612及能量测量装置614例如是用以测量由眼球200所反射、再穿过第一分光器104的光线110。所要测量的光线110例如是先传送到旋光测量装置612进行旋光信息的测量，接着穿过镜头1006之后，再进入到能量测量装置614中进行吸收能量信息的测量。
同样地，第十实施例的可携式移动装置1000可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置1000，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置1000的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护。
图11所绘示为本发明的第十一实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图10及图11，第十一实施例的可携式移动装置1100与第十实施例的可携式移动装置1000的差异在于：在可携式移动装置1100中，光线110穿过第一分光器104后，可产生两道光线110g、110h。此外，可携式移动装置1100的光检测器组606包括旋光测量装置612、616及能量测量装置614。其中，能量测量装置614包括感测区域614c、614d。光线110g、100h可分别凭借旋光测量装置612、616测量旋光信息之后，再分别凭借能量测量装置614的感测区域614c、614d测量吸收能量信息。至于第十一实施例的可携式移动装置1100的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第十实施例的可携式移动装置1000相似，而第十一实施例与第十实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第十实施例，故于此不再赘述。
在此实施例中，是以同一个能量测量装置614对光线110g、100h进行测量。然而，在另一实施例中，可携式移动装置1100亦可使用两个分离的能量测量装置对光线110g、100h进行测量。
值得注意的是，在上述实施例中，光线110是以经由第一分光器104分为两道光线110g、100h为例进行说明，但并不用以限制本发明。于此技术领域具有通常知识者参照上述实施例可知，当光线110经由第一分光器104分为两道以上的光线时，能量测量装置614上的感测区域数量亦可分为两个以上，而分别对应来自第一分光器104的光线，而能够分别测量所对应的光线的吸收能量信息。
虽然，在此实施例中，由能量测量装置614所接收的两道以上的光线是经由第一分光器104所产生，但并不用以限制本发明。在另一实施例中，由能量测量装置614所接收的两道以上的光线亦可由光源100所形成，因此通过第一分光器104的光线可为两道以上，此时能量测量装置614上的感测区域数量亦可分为两个以上，而可分别对应来自第一分光器104的光线，而能够分别测量所对应的光线的吸收能量信息。
同样地，第十一实施例的可携式移动装置1100可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110g、100h之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置1100，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置1100的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护。
图12所绘示为本发明的第十二实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图7及图12，第十二实施例的可携式移动装置1200与第七实施例的可携式移动装置700的差异在于：在可携式移动装置1200中，光线110经由第二分光器404反射后会产生两道光线110i、110j。此外，可携式移动装置1200的光检测器组1206包括第一光检测器1208与第二光检测器1210，且第一光检测器1208与第二光检测器1210位于第二分光器404的同一侧。在此实施例中，第一光检测器1208与第二光检测器1210例如是位于第二分光器404反射光线110的一侧，且分别用以测量由第二分光器404反射光线110所产生的光线110i、110j。其中，第一光检测器1208与第二光检测器1210中的一者例如是用以测量旋光信息的旋光测量装置，第一光检测器1208与第二光检测器1210中的另一者例如是用以测量吸收能量信息的能测量装置。在其他实施例中，第一光检测器1208与第二光检测器1210亦可分别包括旋光测量装置及能量测量装置。第一光检测器1208与第二光检测器1210例如是分别与处理单元108进行耦接，但并不用以限制本发明。至于第十二实施例的可携式移动装置1200的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第七实施例的可携式移动装置700相似，而第十二实施例与第七实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第四实施例，故于此不再赘述。
在另一实施例中，第一光检测器1208与第二光检测器1210亦可位于光线110穿透第二分光器404的一侧，且分别用以测量光线110穿透第二分光器404所产生的两道光线110a、100b。
同样地，第十二实施例的可携式移动装置1200可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组1206的光线110i、110g之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置1200，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置800的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护，以即时血糖数据来提醒或控制用药，如遇紧急状况亦可直接通报医疗单位进行救护。
图13所绘示为本发明的第十三实施例的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的示意图。
请同时参照图12及图13，第十三实施例的可携式移动装置1300与第十二实施例的可携式移动装置1200的差异在于：第十三实施例的光学套件1304的组成与第十二实施例的光学套件1204的组成不同。光学套件1304外接于装置主体602上，且光学套件1304除了包括第一分光器104及镜片组608外，还包括光源102及第二分光器404，且更可选择性地包括光信息分析单元116及警示器118。至于第十三实施例的可携式移动装置1300的其他构件的组成装置、连接关系及功效等与第十二实施例的可携式移动装置1200相似，而第十三实施例与第十二实施例中相似的构件为相似的组成装置，且血糖的监测方式可参照第十二实施例，故于此不再赘述。
同样地，第十三实施例的可携式移动装置1300可同时对由光源102发射出的光线110与传送到光检测器组606的光线110i、110j之间的旋光变化及吸收能量变化进行分析，而测得葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出具有高准确度的血糖信息(如，血糖值)。此外，由于将血糖监测功能整合至可携式移动装置1300，所以在使用上相当便利。另外，可利用可携式移动装置1300的程式或网络连上云端，提供远距医疗照护。
此外，虽然非侵入式血糖监测装置应用于可携式移动装置是以上述第六实施例至第十三实施例为例进行说明，但并不用以限制本发明。于此技术领域具有通常知识者可参照第六实施例至第十三实施例所发明的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，将具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的概念与第一实施例至第四实施例的各种实施型态结合，而发展出多样化的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置。
另外，虽然在上述第一实施例至第十三实施例中是以测量一眼为例进行说明，但并不用以限制本发明。于此技术领域具有通常知识者可参照上述实施例发明的内容得知本发明应用于两眼的实施方式。
图14所绘示为本发明的第十四实施例的生化分子的分析方法的示意图。
在此实施例中，生化分子的分析方法例如是凭借生化分子监控装置的处理单元进行分析。所要进行分析的生化分子例如是葡萄糖、胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
请参照图14，可进行步骤S202，获得旋光变化。获得旋光变化的方法包括下列步骤。首先，将生化分子监测装置所测得的多个旋光变化数值中超过可接受变动范围的部份舍去。接着，使用至少一数学统计方法对旋光变化数值进行计算。其中，数学统计方法例如是最小平方误差回归分析法。可接受变动范围例如是以下列数学式表示的范围。
旋光变化的可接受变动范围＝旋光变化数值的算数平均数×(1±15％)
此外，可进行步骤S204，获得吸收能量变化。获得吸收能量变化的方法包括下列步骤。首先，将生化分子监测装置所测得的多个吸收能量变化数值中超过可接受变动范围的部份舍去。接着，使用至少一数学统计方法对吸收能量变化数值进行计算。其中，数学统计方法例如是最小平方误差回归分析法。可接受变动范围例如是以下列数学式表示的范围。
吸收能量变化的可接受变动范围＝吸收能量变化数值的算数平均数×(1±15％)
进行步骤S206，建立生化分子与旋光变化关系的至少一第一多项式方程式以及生化分子与吸收能量变化关系的至少一第二多项式方程式。其中，生化分子包括目标分子与至少一干扰分子，且第一多项式方程式与第二多项式方程式的多个变数分别包括目标分子浓度变数及干扰分子浓度变数。
第一多项式方程式例如是由数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个旋光变化数值所建立。第二多项式方程式例如是由数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个吸收能量变化数值所建立。其中，数据库中所储存的生化分子浓度的多个样本体包括多个活体样本或多个标准样本。
此外，建立第一多项式方程式与第二多项式方程式的步骤还包括区分出多个旋光变化范围与多个吸收能量变化范围，且在各旋光变化范围具有所对应使用的第一多项式方程式，在各吸收能量变化范围具有所对应使用的第二多项式方程式。
举例来说，当目标分子为葡萄糖且干扰分子为乳酸，且区分出三个旋光变化范围与三个吸收能量变化范围时，所选用的第一多项式方程式与第二多项式方程式如下所示，但本发明并不以此为限。
在第一旋光变化范围所对应使用的第一多项式方程式：
θ(葡萄糖影响+乳酸影响)＝a1X葡萄糖浓度+b1Y乳酸浓度+c1
在第二旋光变化范围所对应使用的第一多项式方程式：
θ(葡萄糖影响+乳酸影响)＝a1'X葡萄糖浓度+b1'Y乳酸浓度+c1'
在第三旋光变化范围所对应使用的第一多项式方程式：
θ(葡萄糖影响+乳酸影响)＝a1”X葡萄糖浓度+b1”Y乳酸浓度+c1”
其中，θ(葡萄糖影响+乳酸影响)为旋光变化，X葡萄糖浓度为目标分子浓度变数，Y乳酸 浓度为干扰分子浓度变数，a1、a1'、a1”、b1、b1'、b1”、c1、c1'与c1”为已知的系数。
在第一吸收能量变化范围所对应使用第二多项式方程式：
P(葡萄糖影响+乳酸影响)＝a2X葡萄糖浓度+b2Y乳酸浓度+c2
在第二吸收能量变化范围所对应使用第二多项式方程式：
P(葡萄糖影响+乳酸影响)＝a2'X葡萄糖浓度+b2'Y乳酸浓度+c2'
在第三吸收能量变化范围所对应使用第二多项式方程式：
P(葡萄糖影响+乳酸影响)＝a2”X葡萄糖浓度+b2”Y乳酸浓度+c2”
其中，P(葡萄糖影响+乳酸影响)为旋光变化，X葡萄糖浓度为目标分子浓度变数，Y乳酸浓 度为干扰分子浓度变数，a2、a2'、a2”、b2、b2'、b2”、c2、c2'与c2”为已知的系数。
进行步骤S208，凭借将由生化分子监测装置所测得的旋光变化与吸收能量变化带入第一多项式方程式与第二多项式方程式中，以计算出同时存在目标分子与干扰分子时的目标分子的第一目标分子浓度。第一目标分子浓度的计算方法例如是对第一多项式方程式与第二多项式方程式进行联立方程式的求解。在进行步骤S208的过程中，更可凭借控制改变因子，分析旋光变化及吸收能量变化，以获得第一目标分子浓度。其中，改变因子包括光发射频率、光能量强度、光开启时间长度、光关闭时间长度、光机元件空间偏移或其组合。
此外，更可选择性地进行步骤S210、S212、S214、S216、S218或其组合。
在步骤S210中，建立生化分子与旋光变化关系的至少一第一图表或至少一第三多项式方程式。其中，第三多项式方程式的变数包括目标分子浓度变数。
第一图表与第三多项式方程式例如是由数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个旋光变化数值所建立。其中，数据库中所储存的生化分子浓度的多个样本体包括多个活体样本或多个标准样本。
此外，建立第一图表或第三多项式方程式的步骤还包括区分出多个旋光变化范围，且在各旋光变化范围具有所对应使用的第一图表、第三多项式方程式或其组合。
举例来说，当目标分子为葡萄糖，且区分出三个旋光变化范围时，所选用的第三多项式方程式如下所示，但本发明并不以此为限。
在第一旋光变化范围所对应使用的第三多项式方程式：
θ(葡萄糖影响)＝a3X葡萄糖浓度+c3
在第二旋光变化范围所对应使用的第三多项式方程式：
θ(葡萄糖影响)＝a3'X葡萄糖浓度+c3'
在第三旋光变化范围所对应使用的第三多项式方程式：
θ(葡萄糖影响)＝a3”X葡萄糖浓度+c3”
其中，θ(葡萄糖影响)为旋光变化，X葡萄糖浓度为目标分子浓度变数，a3、a3'、a3”、c3、c3'与c3”为已知的系数。
在步骤S212中，将由生化分子监测装置所测得的旋光变化带入第一图表、第三多项式方程式或其组合中，以计算出目标分子的第二目标分子浓度。在进行步骤S212的过程中，更可凭借控制改变因子，分析旋光变化，以获得第二目标分子浓度。其中，改变因子包括光发射频率、光能量强度、光开启时间长度、光关闭时间长度、光机元件空间偏移或其组合。
在步骤S214中，建立生化分子与吸收能量变化关系的至少一第二图表或至少一第四多项式方程式。其中，第四多项式方程式的变数包括目标分子浓度变数。
第二图表与第四多项式方程式例如是由数据库中所储存的多个生化分子浓度数值与相对应的多个吸收能量变化数值所建立。其中，数据库中所储存的生化分子浓度的多个样本体包括多个活体样本或多个标准样本。
此外，建立第二图表或第四多项式方程式的步骤还包括区分出多个吸收能量变化范围，且在各吸收能量变化范围具有所对应使用的第二图表、第四多项式方程式或其组合。
举例来说，当目标分子为葡萄糖，且区分出三个吸收能量变化范围时，所选用的第四多项式方程式如下所示，但本发明并不以此为限。
在第一吸收能量变化范围所对应使用的第四多项式方程式：
P(葡萄糖影响)＝a4X葡萄糖浓度+c4
在第二吸收能量变化范围所对应使用的第四多项式方程式：
P(葡萄糖影响)＝a4'X葡萄糖浓度+c4'
在第三吸收能量变化范围所对应使用的第四多项式方程式：
P(葡萄糖影响)＝a4”X葡萄糖浓度+c4”
其中，P(葡萄糖影响)为吸收能量变化，X葡萄糖浓度为目标分子浓度变数，a4、a4'、a4”、c4、c4'与c4”为已知的系数。
在步骤S216中，将由生化分子监测装置所测得的吸收能量变化带入第二图表、第四多项式方程式或其组合中，以计算出目标分子的第三目标分子浓度。在进行步骤S216的过程中，更可凭借控制改变因子，分析吸收能量变化，以获得第三目标分子浓度。其中，改变因子包括光发射频率、光能量强度、光开启时间长度、光关闭时间长度、光机元件空间偏移或其组合。
在步骤S218中，由第一目标分子浓度、第二目标分子浓度、第三目标分子浓度或其组合判断出最终目标分子浓度。在其他实施例中，当不进行步骤S218时，可将步骤S208中所得到的第一目标分子浓度作为最终目标分子浓度。
由上述第十四实施例可知，上述生化分子的分析方法可凭借旋光变化与吸收能量变化，而获得同时存在目标分子与干扰分子时的目标分子浓度，因此可获得更精确的目标分子浓度。
综上所述，上述实施例至少具有下列特征：
1.凭借上述实施例所提出的非侵入式血糖监测装置可准确地测量出测量对象的葡萄糖信息(如，葡萄糖值)，由于眼球(如，眼球中的房水液)中的葡萄糖浓度与血糖浓度具有对应关系，透过此对应关系，进而读出血糖信息(如，血糖值)。
2.上述实施例所提出的非侵入式血糖监测装置可进行微型化应用，进而增进使用的便利性。
3.上述实施例所提出的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置的使用环境并无特殊限制，可于室内或室外使用。
4.凭借上述实施例所提出的非侵入式血糖监测方法可连续地且即时地获得测量对象的血糖值。
5.上述实施例所提出的生化分子的分析方法可凭借旋光变化与吸收能量变化，而获得同时存在目标分子与干扰分子时的目标分子浓度，因此可获得更精确的目标分子浓度。
本发明的技术内容及技术特点已如上公开，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (37)
1.一种非侵入式血糖监测装置，其特征在于，包括：
至少一光源，发射出至少一光线；
第一分光器，具有聚焦功能，使由该光源发射出的该光线凭借该第一分光器而入射且聚焦到眼球中；
光检测器组，测量由该眼球所反射、再凭借该第一分光器传送到该光检测器组的该光线的旋光信息及吸收能量信息；以及
处理单元，接收并处理该旋光信息及该吸收能量信息，以获得由该光源发射出的该光线与传送到该光检测器组的该光线之间的旋光变化及吸收能量变化，以获得生化分子的生化分子信息，该生化分子至少包括葡萄糖，且该处理单元凭借该生化分子信息获得葡萄糖信息，由于该葡萄糖信息与血糖信息具有对应关系，进而读出该血糖信息。
2.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该光源的波长包括葡萄糖可吸收波长。
3.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该光源的波长包括红外光中的波长。
4.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该第一分光器将该光线聚焦到该眼球的前房，且该光线经该眼球所反射的光包括来自房水液的反射光。
5.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该第一分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
6.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该光检测器组包括旋光测量装置及能量测量装置，分别测量由该眼球所反射、再凭借该第一分光器反射或再穿过该第一分光器的该光线。
7.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该生化分子包括胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
8.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该生化分子包括干扰分子。
9.如权利要求8所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，在凭借该处理单元获得该葡萄糖信息的过程中，该处理单元对该干扰分子所造成的干扰进行排除。
10.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该处理单元包括模拟数字电路整合模块，其中该模拟数字电路整合模块包括微处理器、放大器及模拟数字转换器。
11.如权利要求1所述的非侵入式血糖监测装置，还包括第二分光器，将由该眼球所反射、再凭借该第一分光器传送的该光线传送到该光检测器组。
12.如权利要求11所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该光检测器组包括第一光检测器及第二光检测器，分别用以测量由该第二分光器所反射或穿过该第二分光器的该光线。
13.如权利要求11所述的非侵入式血糖监测装置，其特征在于，该第二分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
14.一种具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，包括：
装置本体；
至少一光源，发射出至少一光线；
光学套件，装设于装置本体上，且包括第一分光器于其中，该第一分光器具有聚焦功能，使由该光源发射出的该光线凭借该第一分光器而入射且聚焦到眼球中；
光检测器组，测量由该眼球所反射、再凭借该第一分光器传送到该光检测器组的该光线的旋光信息及吸收能量信息；以及
处理单元，设置于该装置本体中，且接收并处理该旋光信息及该吸收能量信息，以获得由该光源发射出的该光线与传送到该光检测器组的该光线之间的旋光变化及吸收能量变化，以获得生化分子的生化分子信息，该生化分子至少包括葡萄糖，且该处理单元凭借该生化分子信息获得葡萄糖信息，由于该葡萄糖信息与血糖信息具有对应关系，进而读出该血糖信息。
15.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该光源设置于该装置本体中。
16.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该光源为该光学套件的一部份。
17.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该光源的波长包括葡萄糖可吸收波长。
18.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该光源的波长包括红外光中的波长。
19.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，还包括光信息分析单元，该光信息分析单元包括光功率计及光感测器中的至少一者，该光功率计及该光感测器中的至少一者设置于该装置本体中。
20.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，还包括光信息分析单元，该光信息分析单元包括光功率计及光感测器中的至少一者，该光功率计及该光感测器中的至少一者为该光学套件的一部份。
21.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该第一分光器将该光线聚焦到该眼球的前房，且该光线经该眼球所反射的光包括来自房水液的反射光。
22.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该第一分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
23.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该光检测器组包括旋光测量装置及能量测量装置，分别测量由该眼球所反射、再凭借该第一分光器传送的该光线。
24.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该能量测量装置设置于该装置本体中。
25.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该旋光测量装置设置于该装置本体中。
26.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该旋光测量装置为该光学套件的一部份。
27.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该生化分子包括胆固醇、尿酸、水、乳酸、尿素、抗坏血酸或其组合。
28.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该生化分子包括干扰分子。
29.如权利要求28所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，在凭借该处理单元获得该葡萄糖信息的过程中，该处理单元对该干扰分子所造成的干扰进行排除。
30.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该处理单元包括模拟数字电路整合模块，其中该模拟数字电路整合模块包括微处理器、放大器及模拟数字转换器。
31.如权利要求23所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，还包括第二分光器，将由该眼球所反射、再凭借该第一分光器传送的该光线传送到该光检测器组。
32.如权利要求31所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该第二分光器设置于该装置本体中。
33.如权利要求31所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该第二分光器为该光学套件的一部份。
34.如权利要求31所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该光检测器组包括第一旋光测量装置、第一能量测量装置、第二旋光测量装置及第二能量测量装置，设置于该装置本体中，其中该第一旋光测量装置与该第一能量测量装置分别测量由该眼球所反射、再凭借该第一分光器传送的该光线，且该第二旋光测量装置与该第二能量测量装置分别用以测量凭借该第二分光器所传送的该光线。
35.如权利要求31所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，该光检测器组包括第一光检测器及第二光检测器，分别用以测量由该第二分光器所反射或穿过该第二分光器的该光线。
36.如权利要求31所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，该第二分光器包括光学膜片、透镜、光栅、绕射光学元件或上述任意元件的组合。
37.如权利要求14所述的具有非侵入式血糖监测功能的可携式移动装置，其特征在于，当该第一分光器传送多道光线时，该光检测器组包括多个旋光测量装置及能量测量装置，其中这些旋光测量装置及该能量测量装置的多个感测区域分别用以测量对应的这些光线。
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