DE69432869T2 - Glukose Fluoreszenzmonitor und Verfahren - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft im allgemeinen Glucoseüberwachungsgeräte und insbesondere Glucoseüberwachungsgeräte, die die Glucosekonzentration in einer Probe durch Aufzeichnen des Fluoreszenzlichts, das direkt durch Glucose produziert wird, bestimmen.
  • Glucose ist eine grundlegende organische Vebindung, die in lebenden Organismen, Nahrungsmitteln und chemischen Produkten gefunden wird, und es ist oft vorteilhaft, die Glucosekonzentration in einer Probe genau zu bestimmen. Beispielsweise hat eine Person mit Diabetes die Fähigkeit verloren, Insulin zu produzieren, das den Zuckerspiegel in deren Blut reguliert. Die betroffenen Personen müssen kontinuierlich Insulininjektionen erhalten und müssen den Glucosespiegel in ihrem Blut regelmäßig überwachen, um die Zeitpunkte der Insulininjektionen festzulegen. Eine Glucoseüberwachung des Bluts erfordert es normalerweise, daß eine kleine Menge Blut dem Körper entnommen wird. Jedesmal, wenn die Haut des Körpers durchdrungen wird, um Blut zu entnehmen, gibt es ein Infektionsrisiko zusätzlich zu einem damit verbundenen Aufbau von Narbengewebe. Zusätzlich wird eine nennenswerte Menge Zeit damit verbracht, Blut zu entnehmen, zu verarbeiten und zu testen.
  • Typische Verfahren zum Bestimmen der Glucosekonzentration in einer Probe, so wie Blut, fallen in die Kategorien der aromatischen Aminverfahren, enzymatischen Verfahren, Oxidationsverfahren und seit neuestem in die Kategorie der Infrarotreflexions- und -absorptionsspektroskopie. Infrarotreflexions- und -absorptionsspektroskopie im Blut erfordert im allgemeinen relativ komplizierte und teure Instrumentation und hat limitierte Auflösungskraft.
  • Aus der obigen Diskussion sollte offensichtlich werden, daß es einen Bedarf für ein Glucoseaufzeichnungsgerät gibt, das relativ nichtinvasiv ist, das einfach und schnell zu verwenden ist und das eine gute Auflösung zur Verfügung stellt. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Erfordernisse.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird ausgeführt in einem Glucoseaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1 und in einem verwandten Verfahren gemäß Anspruch 2, das die Glucosekonzentration in einer Probe bestimmt durch Aufzeichnen von Fluoreszenzlicht, das direkt durch jegliche Glucose produziert wird, die in der Probe vorhanden ist. Das Glucoseaufzeichnungsgerät bestrahlt die Probe mit Anregungslicht, das jegliche Glucose in der Probe zum Fluoreszieren anregt, wobei das Fluoreszenzlicht detektiert und weiterverarbeitet wird, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
  • Das Glucoseaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Lichtquelle, einen Sensor und einen Prozessor. Die Lichtquelle emittiert Anregungslicht, das auf die Probe gerichtet ist, um jegliche Glucose in der Probe zum Fluoreszieren anzuregen. Das Anregungslicht verursacht, daß die Probe Rückstrahllicht produziert, welches Fluoreszenzlicht beinhaltet, das durch jegliche Glucose in der Probe produziert wird. Der Sensor zeichnet das Rückstrahllicht auf und erzeugt zwei Signale, die die Lichtintensität innerhalb zweier spektraler Wellenlängenbanden repräsentieren. Das erste Signal zeigt die Intensität des Rückstrahllichts mit einer Wellenlänge innerhalb einer ersten Wellenlängenbande an. Das zweite Signal zeigt die Lichtintensität innerhalb einer zweiten Wellenlängenbande an. Der Prozessor verarbeitet die zwei elektrischen Signale, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
  • In einer detaillierteren Eigenschaft der Erfindung emittiert die Lichtquelle Schmalbandlicht mit einer Wellenlänge von etwa 250 Nanometern und etwa 350 Nanometern. Eine typische ultraviolette Schmalbandlichtquelle ist ein Excimerlaser (Kaltlichtlaser in unsichtbarem Ultraviolettspektrum) mit einer Wellenlänge von 308 Nanometern. Die erste Wellenlängenbande beinhaltet einen charakteristischen Spektralpeak der Glucosefluoreszenz. Der Peak hat eine Wellenlänge, die etwa 30 bis 50 Nanometer länger ist als die Wellenlänge des Anregungslichts. Bei Verwendung eines Excimerlasers beträgt die Wellenlänge des charakteristischen Spektralpeaks der Glucosefluoreszenz zwischen 335 und 355 Nanometer. Die zweite Wellenlängenbande ist eine Referenzbande und wird ausgewählt aus dem Bereich von etwa 380 bis 420 Nanometern.
  • Der Sensor zeichnet das Rückstrahllicht aus der Probe auf. In einer anderen detaillierteren Eigenschaft der Erfindung hat der Sensor mehr als einen Detektor, der simultan das Rückstrahllicht innerhalb der ersten und zweiten Wellenlängenbande aufzeichnet. In einem Sensor mit zwei Detektoren bestimmt ein Detektor die Lichtintensität innerhalb der ersten Wellenlängenbande und der andere Detektor bestimmt die Lichtintensität innerhalb der zweiten Wellenlängenbande. Jeder Detektor stellt ein Signal zur Verfügung, das die Lichtintensität innerhalb der entsprechenden Wellenlängenbande anzeigt.
  • Der Prozessor bestimmt das Verhältnis der Lichtintensitäten für die zwei Wellenlängenbanden aus den Signalen. Die Glucosekonzentration in der Probe wird aus dem Verhältnis der Lichtintensitäten bestimmt.
  • Die Probe kann aus einer Vielzahl von Zusammensetzungen bestehen und kann eine feste oder flüssige Form haben. Beim Aufzeichnen der Glucosespiegel in dem Mund einer Person ist die Probe das Gewebe der Mundhöhle, so wie das Zahnfleisch oder die Basis der Zunge.
  • In einer anderen detaillierteren Eigenschaft der Erfindung beinhaltet der Sensor einen dichroitischen Filter, der verwendet wird, um das Anregungslicht von dem Rückstrahllicht zu trennen, eine Unterbrechung mit einem Schlitz und ein Prisma, das verwendet wird, um das Rückstrahllicht in dessen spektrale Wellenlängen aufzuspalten. Der Sensor kann einen Spektrographen beinhalten, der eine Detektoranordnung aufweist, welche mit einem optischen Analysator verbunden ist.
  • In einer weiteren detaillierteren Eigenschaft der Erfindung wird ein Lichtwellenleiter verwendet, um das Anregungslicht aus der Lichtquelle zu der Probe zu führen. Derselbe Lichtwellenleiter oder ein anderer Lichtwellenleiter wird verwendet, um das Rückstrahllicht aus der Probe zu dem Sensor zu führen. Wenn faseroptische Lichtwellenleiter verwendet werden, können sie in einem Bündel zur Vereinfachung der Verwendung zusammengehalten sein.
  • In einer weiteren detaillierteren Eigenschaft der Erfindung befinden sich die Lichtwellenleiter in einem Fühler. Der Fühler kann viele Formen annehmen, abhängig von der Anwendung. Der Fühler kann ein Katheter zum Aufzeichnen der Glucosekonzentration in einem extrakorporalen Blutfluß sein. Der Fühler kann ebenso daran angepaßt sein, die Glucosekonzentration perkutan in dem Körper einer Person durch die Haut, so wie in den Mundhöhlengeweben des Mundes, aufzuzeichnen.
  • Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollten aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ersichtlich werden, gemeinsam mit der begleitenden Zeichnung, welche die Prinzipien der Erfindung beispielhaft illustriert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist ein Blockdiagramm des Glucoseaufzeichnungssystems, das die vorliegende Erfindung verkörpert.
  • 2 ist ein Graph der Intensität der Glucosefluoreszenz gegen die Wellenlänge, wenn eine Glucoseprobe mit einem Laserlicht mit einer Wellenlänge von 308 Nanometern bestrahlt wird.
  • 3 ist eine Graph der Intensität der Plasmafluoreszenz gegen die Wellenlänge, wenn eine menschliche Plasmaprobe mit einem Laserlicht mit einer Wellenlänge von 308 Nanometern bestrahlt wird.
  • 4 ist ein Graph der Glucosekonzentration gegen das Verhältnis der Lichtintensität in einer Wellenlängenbande, die für Glucosefluoreszenz charakteristisch ist, zu der Lichtintensität in einer Referenzwellenlängenbande.
  • 5 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Glucoseaufzeichnungssystems unter Verwendung von faseroptischen Lichtwellenleitern.
  • 6 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines Glucoseaufzeichnungssystems unter Verwendung eines faseroptischen Lichtwellenleiters, welcher simultan Anregungslicht zu der Probe und Rückstrahllicht von der Probe zurück führt.
  • 7 illustriert einen faseroptischen Katheter für die Verwendung beim Aufzeichnen der Glucosekonzentration in einem Blutfluß.
  • 8 illustriert einen faseroptischen Fühler für die Verwendung beim perkutanen Aufzeichnen der Glucosekonzentration in einer Person.
  • 9 illustriert einen faseroptischen Fühler für die Verwendung beim perkutanen Aufzeichnen der Glucosekonzentration in den Geweben der Mundhöhle, so wie dem Zahnfleisch, des Mundes einer Person.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wie in der beispielhaften Zeichnung gezeigt, wird die vorliegende Erfindung durch ein Glucoseaufzeichnungssystem 10 zum Bestimmen der Glucosekonzentration in einer Probe 12 durch direktes Aufzeichnen der Glucosefluoreszenz ohne die Verwendung von fluoreszierenden Farbstoffen oder die Verwendung von anderen indirekten Verfahren verkörpert. Auch verwendet das Glucosefluoreszenzaufzeichnungssystem relativ preiswerte Instrumentation und stellt eine bessere Auflösung zur Verfügung als optische Spektroskopieverfahren des bisherigen Standes der Technik. Das Glucosefluoreszenzaufzeichnungssystem ist relativ nichtinvasiv, ergibt unmittelbare Ergebnisse und ist leicht an die meisten laboratorischen und klinischen Einheiten anpaßbar. Das Aufzeichnungssystem erfordert nicht das Entnehmen von Blut aus dem Körper, da es die Glucosekonzentration perkutan aufzeichnen kann, und eliminiert so die damit verbundenen Blutverarbeitungstechniken, so wie Zentrifugation, Lagern und anderes zeitraubendes Testen.
  • Bei dem Glucoseaufzeichnungssystem, das in 1 gezeigt ist, richtet eine Lichtquelle 14 ultraviolettes Anregungslicht 16 auf die Probe 12, um jegliche Glucose innerhalb der Probe zum Fluoreszieren anzuregen. Ein Sensor 18 zeichnet das Rückstrahllicht 20 aus der Probe auf, wobei ein solches Rückstrahllicht Glucosefluoreszenz enthält, und erzeugt zwei elektrische Signale, die der Intensität des Rückstrahllichts innerhalb zweier vorbestimmter Wellenlängenbanden entsprechen. Das erste elektrische Signal repräsentiert die Intensität des Rückstrahllichts innerhalb einer Wellenlängenbande, die einen charakteristischen Spektralpeak für Glucosefluoreszenz beinhaltet. Das zweite elektrische Signal repräsentiert die Intensität des Rückstrahllichts innerhalb einer Referenzwellenlängenbande. Das erste und das zweite elektrische Signal stehen von dem Sensor zu einem Prozessor 22 mit den Linien 24 bzw. 26 in Verbindung. Der Prozessor verarbeitet dann die zwei elektrischen Signale, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
  • Auf die Lichtquelle 14 wird ebenso als Anregungsquelle Bezug genommen. Das Anregungslicht 16 aus der Lichtquelle kann eine Wellenlänge von 250 nm bis 350 nm haben. Das Anregungslicht kann von jeder Art ultravioletter Schmalbandlichtquelle produziert werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtquelle ein ultravioletter Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 308 nm und einer Energiedichte von 12 Millijoule pro Quadratmillimeter. Alternativ kann ein Stickstofflaser, ein optisch unterteilter Helium-Cadmiumlaser, ein frequenzmultiplizierter Diodenlaser oder ein Festkörperlaser verwendet werden. Die Intensität oder die Energiedichte des Anregungslichts sollte ein Millijoule pro Qadratmillimeter übersteigen, aber sollte 15 Millijoule pro Quadratmillimeter nicht übersteigen. Wenn die Energiedichte zu groß ist, kann Probenablation auftreten, während das Erhalten eines ausreichenden elektrischen Signals schwierig sein kann, wenn die Energiedichte zu gering ist.
  • Die Detektoren in dem Sensor 18 können so einfach sein wie individuelle lichtempfindliche Dioden mit angemessenen Bandpaßfiltern oder so kompliziert wie ein optischer Multikanalanalysator, der ein breites Spektrum des Rückstrahllichts analysiert. Vorzugsweise wird ein einfacher CCD-Array verwendet, um eine Vielzahl von Wellenlängen wie gewünscht aufzuzeichnen, wobei jede individuelle Zelle einen spezifischen Wellenlängenbereich aufzeichnet.
  • In seiner einfachsten Form empfängt der Prozessor 22 die elektrischen Signale aus dem Sensor 18 und stellt fast augenblicklich ein Verhältnis der Signale zur Verfügung. Der Prozessor kann weiter das Verhältnis verarbeiten, um die Gegenwart, Abwesenheit oder Konzentration von Glucose in der Probe 12 zu bestimmen und anzuzeigen.
  • Das Verfahren des Bestimmens der Glucosekonzentration in der Probe wird unter Bezugnahme auf die 2-4 besser verstanden werden. Das Spektrum, das in 2 gezeigt ist, ist das Fluoreszenzspektrum von Glucose nach der Anregung mit einem ultravioletten Excimerlaserlicht mit einer Wellenlänge von 308 Nanometern. Aus dem Spektrum ist ersichtlich, daß es einen Doppelpeak aufweist, der für alle Glucoselösungen charakteristisch ist. Ein Spektralpeak entspricht einer breiten Fluoreszenzbande 28, die ihr Zentrum bei ungefähr 440 Nanometern hat, und der andere Spektralpeak entspricht einer schmalen Fluoreszenzbande 30, die ihr Zentrum bei ungefähr 345 Nanometern hat. Die Wellenlänge des Peaks der schmalen Fluoreszenzbande ist etwa 30 bis 50 Nanometer länger als die Wellenlänge des Anregungslichts. Die schmale Glucosefluoreszenzbande ist die charakteristische Wellenlängenbande von Glucose, die aufgezeichnet wird, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
  • Wie in 3 gezeigt, ist das Fluoreszenzspektrum von menschlichem Plasma, wenn es durch ultraviolettes Excimerlaserlicht mit einer Wellenlänge von 308 Nanometern angeregt wird, unterschiedlich zu dem Fluoreszenzspektrum von Glucose. Das Fluoreszenzspektrum von menschlichem Plasma hat eine breite Fluoreszenzbande 32, die ihr Zentrum bei ungefähr 380 Nanometern hat, und eine schmale Fluoreszenzbande 34, die ihr Zentrum bei ungefähr 345 Nanometern hat. Die schmale Fluoreszenzbande 34 entspricht der schmalen Fluoreszenzbande 30 der Glucosefluoreszenz und wird durch einen kleinen Peak mit einer Wellenlänge, die etwa 30 Nanometer kürzer ist als die Wellenlänge des größeren Peaks der breiten Fluoreszenzbande 32 des menschlichen Plasmas, angezeigt. Die schmale Fluoreszenzbande 34 ist die charakteristische Wellenlängenbande der Glucosefluoreszenz, die aufgezeichnet wird, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen. Die Referenzbande wird ausgewählt aus einer Wellenlängenbande, die unterschiedlich zu der schmalen Fluoreszenzbande 34 der Glucosefluoreszenz ist.
  • wie in 4 offenbart, wird die Glucosekonzentration Cgl in der Probe aus dem Verhältnis der gemessenen Lichtintensitäten innerhalb der gewünschten Wellenlängenbanden (Igl/Iref) bestimmt. Die erste Lichtintensität Igl repräsentiert die Intensität des Lichts, das innerhalb einer ersten Wellenlängenbande gemessen wird, die der charakteristischen Wellenlängenbande 34 der Glucosefluoreszenz entspricht, die in 3 offenbart ist. Die zweite Lichtintensität Iref repräsentiert die Intensität des Lichts, das innerhalb einer zweiten Wellenlängenbande gemessen wird, die der Referenzwellenlängenbande entspricht. Wenn ein Excimerlaser verwendet wird, erstreckt sich die erste Wellenlängenbande von etwa 335 Nanometern bis zu etwa 355 Nanometern und die zweite Wellenlängenbande erstreckt sich von etwa 380 Nanometern bis zu etwa 420 Nanometern oder einem Teil davon. Das Verhältnis Igl/Iref steigt mit ansteigender Glucosekonzentation in der Probe an. Das genaue Verhältnis zwischen der Glucosekonzentration und dem Intensitätsverhältnis wird empirisch abgeleitet.
  • 5 zeigt eine erste Ausführungsform, in welcher die Glucosekonzentration in der Probe 12 durch Bestrahlen der Probe und durch Erfassen des resultierenden Fluoreszenzspektrums unter Verwendung von faseroptischen Lichtwellenleitern 36 und 38 bestimmt wird Ein erster faseroptischer Lichtwellenleiter 36 leitet den Laser oder das Anregungslicht 16 aus der Anregungsquelle 14 auf die Probe. Das Anregungslicht wird ausgerichtet, wenn es aus der Anregungsquelle emittiert wird, und wird auf die Faser unter Verwendung eines Spiegels 40 gerichtet, der für ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 308 Nanometern hochreflektiv ist. Das Anregungslicht wird in den ersten faseroptischen Lichtwellenleiter unter Verwendung einer Linse 42 fokussiert. Das Anregungslicht wandert entlang des ersten faseroptischen Lichtwellenleiters zu der Probe.
  • Das Anregungslicht 16 verursacht, daß die Probe 12 gestreutes Rückstrahllicht 20 produziert mit einem Spektrum, das von der Zusammensetzung der Probe abhängt. Das Rückstrahllicht beinhaltet jegliches reflektierte Anregungslicht und das Fluoreszenzlicht, das durch die Probe einschließlich des Fluoreszenzlichts produziert wird, das durch jegliche Glucose, die in der Probe vorhanden ist, produziert wird. Das Rückstrahllicht wird durch einen zweiten faseroptischen Lichtwellenleiter 38 gesammelt und in Richtung des Eingangs eines Spektrographen 44 geleitet und unfokussiert emittiert. Am Eingang des Spektrographen ist ein Langpaßfilter (nicht gezeigt) mit einer Cutoff-Wellenlänge von etwa 335 Nanometern, welcher aus dem Rückstrahllicht jegliches reflektierte Anregungslicht ausgrenzt. Auch befindet sich am Eingang des Spektrographen ein Schlitz mit einer Breite von 100 Mikrometern. Dem Schlitz folgt ein Diffraktionsgitter mit 150 Schlitzen pro Millimeter und einem Prisma (nicht gezeigt), das das Rückstrahllicht entlang einer Achse auflöst. Eine Position entlang der Achse entspricht einer Wellenlänge des Rückstrahllichts.
  • Entlang der Achse ist ein Detektor 46 angeordnet, vorzugsweise eine 1024 Element-ladungsgekoppelte Vorrichtungs-(CCD)-Anordnung. Jedes Element der Detektoranordnung entspricht einer spektralen Wellenlänge des Rückstrahllichts. Die Detektoranordnung stellt ein analoges Signal 48 zur Verfügung, das in ein digitales Signal zur Bestimmung der Glucosekonzentration in der Probe 12 umgewandelt wird. Das digitale Signal enthält Daten, die die Intensität des Lichts repräsentieren, das für jede der spektralen Wellenlängen empfangen wurde. Die Daten können auch auf dem Bildschirm eines optischen Multikanalanalysators 50 dargestellt werden oder auf einer Datendiskette gespeichert werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Detektor eine 1024 Element-ladungsgekoppelte Vorrichtungs-(CCD)-Anordnung, Teil Nr. EG&G 1422G
  • Die Glucosekonzentration in der Probe 12 wird aus dem Verhältnis der Lichtintensitäten berechnet, die in zwei spektralen Wellenlängenbänden oder -bereichen gesammelt wurden. Unter Verwendung der Daten aus der Detektoranordnung wird die Lichtintensität innerhalb der ersten Wellenlängenbande mit der Lichtintensität aus der zweiten Wellenlängenbande verglichen.
  • Eine verwandte Ausführungsform ist in 6 gezeigt. Diese Ausführungsform verwendet einen einzelnen faseroptischen Lichtwellenleiter 52, um das Anregungslicht 16 zu der Probe 12 zu übertragen und um das Rückstrahllicht 20 aus der Probe zu sammeln. Eine erste Linse 42' fokussiert das Anregungslicht in das Ende des faseroptischen Lichtwellenleiters 52 und richtet ebenso das gesammelte Rückstrahllicht, das aus dem faseroptischen Lichtwellenleiter emittiert wird, aus. Das ausgerichtete Rückstrahllicht wird durch einen ultravioletten Spiegel 40 und durch einen optischen Langpaß-Filter 54 geführt. Der optische Langpaß-Filter hat eine Cutoff-Wellenlänge von 335 Nanometern, um reflektiertes Anregungslicht aus dem Rückstrahllicht zu filtern. Das Fluoreszenzlicht wird in einen anderen faseroptischen Lichtwellenleiter durch eine zweite Linse 56 fokussiert. Dieser zweite faseroptische Lichtwellenleiter 58 überträgt das Rückstrahllicht zu dem Eingang eines Spektrographen. Wie oben diskutiert, löst der Spektrograph das Fluoreszenzlicht in dessen individuelle spektrale Bestandteile auf, welche analysiert werden, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
  • In einer weiteren Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, ist der Lichtwellenleiter in einem Katheter 60 beinhaltet. Der Katheter kann eine eingeschmolzene Siliciumfaser oder ein Bündel aus vielen Fasern enthalten. Der Katheter kann innewohnend für die Verwendung in einem Online-Aufzeichnungssystem sein. Er kann ebenso die Glucose in einem extrakorporalen Blutfluß, so wie in einer Herzlungenmaschine oder in einem Dialysesystem, erfassen.
  • Alternative Ausführungsformen des Katheters 60 sind in 8 und 9 gezeigt. In 8 wird der Katheter 60' gezeigt, wie er die Glucose in einem menschlichen Körper 62 perkutan oder durch die Haut überwacht. In 9 wird der faseroptische Katheter 60'' vorzugsweise verwendet, um die Glucosekonzentration in den Geweben der Mundhöhle des Mundes einer Person, so wie dem Zahnfleisch 64 oder der Zungenbasis, aufzuzeichnen. Daher kann die Glucosekonzentration in dem menschlichen Körper durch diese relativ nichtinvasive Herangehensweise, die ultraviolette Fluoreszenzspektroskopie verwendet, aufgezeichnet werden.
  • Das Glucosefluoreszenzaufzeichnungssystem 10 funktioniert mit anderen Körperflüssigkeiten ebenso wie mit festen Organen. Es ist auch anwendbar auf einen breiten Bereich von Glucoseerfassungserfordernissen bei Nahrungsmittelverfahren, so wie bei der Herstellung von Brot, der Herstellung von Wein und der Herstellung von Softdrinks. Die Glucosekonzentration kann innerhalb vieler durchsichtiger oder transparenter Körper aufgezeichnet werden. Auch können alle Arten von biologischen und nichtbiologischen Flüssigkeiten, einschließlich Plasma, Urin, Limonade, Nahrungsmittelprodukten, Wein usw. überwacht werden.
  • Aus dem Vorangehenden wird anerkannt werden, daß die Glucosekonzentration in einem menschlichen Körper ohne das Erfordernis, Blut aus dem Körper zu entnehmen, überwacht werden kann. Das Glucoseaufzeichnungsgerät überwacht die Glucosefluoreszenz direkt und gibt eine direkte Bestimmung der Glucosekonzentration. Die faseroptischen Lichtwellenleiter vereinfachen die Übertragung des Anregungslichts auf die Probe und die Sammlung des Rückstrahllichts aus der Probe. Das Glucoseaufzeichnungsgerät stellt fast augenblicklich das Überwachen der Glucosekonzentration zur Verfügung.
  • Auch wenn das Vorangehende bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart, wird verstanden werden, daß der Fachmann verschiedene Veränderungen an den bevorzugten Ausführungsformen, die gezeigt sind, vornehmen kann, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung wird nur durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (3)

  1. Vorrichtung zum Erfassen der Glucosekonzentration einer Probe mit: einer Lichtquelle, welche Anregungslicht aussendet, welches auf eine Probe gerichtet ist, um ein Rückstrahllicht aus der Probe zu erzeugen, wobei derartiges Rückstrahllicht Fluoreszenzlicht, welches durch jegliche Glucose, die in der Probe vorliegt, erzeugt wird, einschließt; einem Sensor, der das Rückstrahllicht erfaßt und ein Glucosefluoreszenzsignal erzeugt, welches die Intensität des Rückstrahllichtes innerhalb eines Wellenlängenbandes, verbunden mit der direkten Glucosefluoreszenz anzeigt und ein Referenzsignal erzeugt, welches die Intensität des Rückstrahllichtes innerhalb eines Referenzwellenlängenbandes anzeigt; und einem Prozessor, der das Glucosefluorszenzsignal und das Referenzsignal verarbeitet, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
  2. Ein Verfahren zum Erfassen der Glucosekonzentration in einer Probe, umfassend: Richten von Anregungslicht auf eine Probe, um die Probe zu veranlassen, ein Rückstrahllicht zu erzeugen, wobei derartiges Rückstrahllicht Fluoreszenzlicht einschließt, welches durch jegliche Glucose, die in der Probe vorliegt, erzeugt wird; Erfassen des Rückstrahllichts und Erzeugen von ersten und zweiten Signalen, wobei das erste Signal die Intensität des Rückstrahllichtes innerhalb eines ersten Wellenlängenbandes anzeigt und das zweite Signal die Intensität des Rückstrahllichtes innerhalb eines zweiten Wellenlängenbandes anzeigt; und Verarbeiten der ersten und zweiten Signale, um die Glucosekonzentration in der Probe zu erfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, welches weiter umfaßt: Richten von Anregungslicht auf eine Probe, um die Probe zu veranlassen, Rückstrahllicht zu erzeugen, wobei derartiges Rückstrahllicht Fluoreszenzlicht einschließt, welches durch jegliche Glucose, die in der Probe vorliegt, erzeugt wird; Erfassen des Rückstrahllichtes und Erzeugen eines Glucosefluoreszenzsignales und eines Referenzsignales, wobei das Glucosefluoreszenzsignal die Intensität des Rückstrahllichtes innerhalb eines Wellenlängenbandes, verbunden mit der direkten Glucosefluoreszenz anzeigt, und das Referenzsignal die Intensität des Rückstrahllichtes innerhalb eines Referenzwellenlängenbandes anzeigt; und Verarbeiten des Glucosefluoreszenzsignales des Referenzsignales, um die Glucosekonzentration in der Probe zu bestimmen.
DE69432869T 1993-04-06 1994-04-01 Glukose Fluoreszenzmonitor und Verfahren Expired - Fee Related DE69432869T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US43580 1993-04-06
US08/043,580 US5341805A (en) 1993-04-06 1993-04-06 Glucose fluorescence monitor and method

Publications (2)

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