无监督校准:非侵入性血糖监测技术

0 下载量 190 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 735KB PDF 举报
"无监督校准非侵入性血糖监测设备使用中红外光谱技术" 在血糖监测领域,非侵入性的技术具有重要的临床意义,因为它可以减少患者因频繁采血带来的痛苦和风险。传统的非侵入性红外光谱法血糖监测技术通常需要通过血液样本进行校准,这在一定程度上违背了非侵入性的初衷。本文介绍了一种全新的、真正意义上的非侵入性血糖监测方法,该方法利用中红外光谱并结合无监督学习的域适应(Domain Adaptation, DA)策略,无需血液采集即可进行校准。 中红外光谱技术是一种强大的分析工具,它可以基于分子振动的频率来识别和量化物质的成分。在血糖监测中,中红外光谱能够探测到组织中葡萄糖分子的特征吸收峰,从而推断血糖浓度。然而,由于个体间的生物差异和环境因素的影响,单纯依赖光谱数据往往难以直接建立准确的血糖浓度模型。 域适应(DA)是一种机器学习方法,主要用于解决源域和目标域之间数据分布不一致的问题。在本研究中,研究人员使用深度神经网络(Deep Neural Networks, DNN)来实现这一目标。深度学习模型可以从大量光谱数据中自动提取特征,并通过训练学习到源域(已知血糖浓度的数据)和目标域(未知血糖浓度的个体)之间的映射关系。无监督的域适应意味着在训练过程中,目标域的数据(即没有血糖浓度标签的个体光谱数据)被充分利用,而无需依赖血液样本。 通过这种方法,研究者们成功地构建了一个模型,该模型能将中红外光谱信号转化为血糖浓度估计值,且在整个过程中没有依赖任何血液样本进行校准。这不仅提高了非侵入性血糖监测的便利性和患者接受度,还降低了监测成本,具有很大的临床应用潜力。 该研究强调了无监督学习和深度学习在生物医学信号处理中的重要性,尤其是在解决实际问题中的挑战,如个体差异和数据缺乏的问题。未来,这种技术有望进一步优化,提高预测精度,从而在糖尿病管理和其他疾病监测中发挥关键作用。