A Preliminary Investigation into the Design of an Implantable Optical Blood Glucose Sensor
Notice bibliographique
Résumé
A preliminary investigation into the design of a near-infrared (NIR) optical bio-implant for accurate measurement of blood glucose level is reported. The use of an array of electrically pumped vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) diodes at specific wavelengths for high-power narrow single-frequency emission leads to a high signal-to-noise ratio in the measured NIR absorption spectrum while maximizing the sensorâs sensitivity to small absorption changes. The emission wavelengths lie within the combination and first-overtone spectral bands known to be dominated by glucose absorption information. A Quantum well infrared (QWI) photodiode transducer senses the received optical power after passing through the blood sample, followed by an artificial neural network (ANN) for the measurement of glucose in a whole blood matrix. For an independent test set made with fresh bovine blood, the optimal ANN topology for processing the two selected spectral bands yielded a standard error of prediction of 0.42 mM (i.e., 7.56 mg/dl) over the glucose level range of 4−20 mM. The empirical results obtained with a prototype mounted on PCB for blood glucose monitoring are closely correlated with the absorption spectra collected on a Vertex 70 Bruker spectrometer.Development of semiconductor light-emitting devices is critical to optical blood glucose sensing using near-infrared absorption spectroscopy. Since glucose absorption spectrum has many features in the combination (2−2.5 µm) and first- overtone (1.54−1.82 µm) spectral bands, sample devices that could emit high-power narrow single-frequency light within these two wavelength ranges are required. Fortunately, InP-based VCSEL structures that could efficiently meet those requirements have recently been developed and shown to have stable emission spectra over a fairly broad wavelength range[5]. In our study, the VCSEL devices will be electrically pumped at wavelengths centered at 1.54, 1.67, 1.73, 2.10, 2.27 and 2.32 µm, respectively; where glucose has specific absorption features and water has relatively higher transmittance. The VCSEL devices are used in a round-robin sequence, from the one emitting at the shortest wavelength to the one emitting at the largest wavelength, until all devices are used.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».