Оптичко неинвазивно транскутано мерење концентрације глукозе у крви

Abstract

Мерење концентрације глукозе у крви је једна од неопходних процедура у терапији и контроли дијабетеса, и најчешће коришћена метода подразумева узорковање капиларне крви из прста – што је инвазивно, болно и временом доводи до оштећења коже. Безболна гликемијска контрола би омогућила побољшање квалитета живота особа са дијабетесом и спречила појаву хипогликемијских и хипергликемијских епизода. Иако истраживачке групе широм света већ деценијама покушавају да развију неинвазивну методу са довољном специфичношћу, сензитивношћу и тачности, до данас није дошло до развоја и комерцијалне употребе ниједног таквог уређаја. Предмет истраживања ове дисертације је анализа постојећег стања и проналажење адекватне медоте на бази интеракције светлости и коже, преко које се на неинвазиван начин може, на основу сигнала или слике доћи до информације о вредности концентрације глукозе у крви. У дисертацији је испитиван потенцијал неколико већ постојећих спектроскопских метода као и имиџининг метода (у видљивом, блиском инфрацрвеном и средњем инфрацрвеном региону) у сврху аквизиције и издвајања сигнала карактеристичног за глукозу и мерење њене концентрације, а такође је развијена метода и алгоритам опто-магнетне имиџинг спектроскопије која на бази RGGB слике омогућује за испитанике који већ постоје у бази мерење концентрације глукозе на основу опто-магнетног спектра коже и крвних судова испитаника...

The determination of the blood glucose level is a necessary procedure in diabetes therapy, where the most common technique involves finger-prick capillary measurements, which is invasive, uncomfortable and gradually leads to skin damage. Painless glycemic control would improve the quality of life of patients by increasing compliance to monitoring blood glucose levels and thus hyper- and hypoglycemic episodes. Although research groups have been trying for decades to separate non-invasive glucose information from interference compounds, none of the available commercial devices offers enough specificity, sensitivity, and accuracy to replace lancet derived readings. Thе subject of this thesis is to аnalize the present state of art in this field and find better methods based on interaction of light and skin, through which a non-invasive method can be based on the signal or image to get information about the concentration of glucose in the blood. The dissertation examines the potential of several existing spectroscopic methods and imaging methods (in the visible, near-infrared and mid-infrared region) for the acquisition and allocation of characteristic signals of glucose and measuring of its concentration. It also examines a newly developed methods and algorithms of opto-magnetic imaging spectroscopy, which is based on RGGB images and allows for respondents who already exist in the database measurements of glucose concentration based on the opto-magnetic spectrum of the skin...