复合波长光源的血糖侦测模块及其穿戴装置的制作方法

本发明涉及一种复合波长光源的血糖侦测模块及其穿戴装置，特别涉及一种能同时提供近红外光至短波红外光的波长范围的复合波长光线的发光二极管光源，并且借由漫反射红外光谱法以进行非侵入式血糖浓度检测的血糖侦测模块及其穿戴装置。

背景技术：

1、近年来，为了减少侵入式血糖测量带来的不适，发展出多种非侵入式血糖浓度检测技术。目前已知的非侵入式血糖浓度检测技术中，常见方法包含通过近红外光（near-infrared，nir）或短波红外光（short-wave infrared，swir）的光谱吸收特性，借由侦测生物组织中的葡萄糖分子对特定波长的选择性吸收行为，进而推估血糖浓度。其中，部分技术采用单一波长的雷射光源作为激发光，借由拉曼光子与皮肤组织内的不同深度层的葡萄糖分子碰撞作用后，收集其产生的不同动能的拉曼散射光，再通过拉曼图谱比对分析以计算血糖浓度。此外，也有研究结合光谱影像系统、穿透式雷射光路及校正演算法等方式来提升侦测精度与演算准确度。

2、然而，上述检测系统仍普遍存在缺点，首先，单一波长的雷射光源的能量聚焦需要通过复杂的光学元件设计（例如，透镜、镜面及二向色镜等）才能补偿因不同组织的深度差异所造成的能量耗损，这样不仅增加系统体积与成本，而且也不利于微型化与穿戴化应用。其次，由于拉曼信号相对较微弱，需要借由高功率雷射激发与灵敏度极高的光谱仪搭配使用，这导致高耗能、检测装置过热的潜在风险。再者，多数已存在的技术难以同时涵盖不同组织深度内的葡萄糖信号特征，这导致检测结果易受环境变化或个体差异影响，准确度与稳定性仍有待提升。

3、鉴于此，本发明提出一种复合波长光源的血糖侦测模块及其穿戴装置，以改善先前技术中的单一波长的雷射光源需要通过透镜光路聚焦补偿能量损失、感测准确度不足、结构复杂难以微型化等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新颖的复合波长光源的血糖侦测模块及其穿戴装置。本发明的血糖侦测模块采用可同时涵盖近红外光至短波红外光波段（例如，波长范围在700纳米至1700纳米）的复合波长发光二极管光源，以取代传统仅具有单一波长的雷射光源。借由不同波段的光源对组织内不同深度层的穿透能力差异，进行葡萄糖信号的分层检测，并通过短波长的高能量特性补偿长波长的低能量的不足，由此增加波长特征信息，提升血糖浓度校正的精准度。此外，本发明利用发光二极管光源具备的大角度光源特性，可以实现光学漫反射效应，无需配置拉曼光谱技术所需的聚焦光学元件或光纤传导路径，从而简化光学系统结构，进而有效降低装置体积，实现适用于非侵入式血糖检测的微型化穿戴装置设计。整体而言，通过本发明所提供的血糖侦测模块，可以有效实现兼具非侵入性、高灵敏度、高精确度以及可微型化等优势的血糖检测应用。

2、为达上述目的，本发明提供一种复合波长光源的血糖侦测模块，复合波长光源的血糖侦测模块包含发光组件及光感测组件。发光组件包含多个光源元件。多个光源元件发射多条光线至待测体，多条光线的波长范围在700纳米（nm）至1700纳米（nm），且多条光线包含至少一第一波段光及至少一第二波段光。至少一第一波段光用来校正皮肤组织的深度光学特性，至少一第二波段光用来侦测血糖的吸收强度。光感测组件与发光组件相邻设置，用来接收多条光线经照射待测体后反射的多个漫反射光信号，以获得待测体的血糖浓度的光学特性。

3、在一实施例中，至少一第一波段光的波长范围在700纳米至1100纳米。

4、在一实施例中，至少一第二波段光的波长范围在1100纳米至1700纳米。

5、在一实施例中，血糖侦测模块还包含基板，发光组件和光感测组件设置在基板的同一侧。

6、在一实施例中，发光组件与光感测组件彼此相对应地设置，发光组件设置在基板的一侧的其中一端，光感测组件设置在基板的所述一侧的另外一端。

7、在一实施例中，光源元件是多个发光二极管。

8、在一实施例中，光感测组件是由多个光电二极管所组成。

9、在另一实施例中，血糖侦测模块还包含滤光片，滤光片配置为使至少一第一波段光或至少一第二波段光选择性地穿过。

10、在一实施例中，感测组件进一步包含数据处理单元，数据处理单元用来接收并分析漫反射光信号的光谱信号，并借由比对参考光谱，以输出对应血糖浓度的信息。

11、本发明还提供了一种穿戴装置，该穿戴装置包含前述的复合波长光源的血糖侦测模块、壳体、电力元件以及至少一印刷电路板组件。壳体配置为容纳复合波长光源的血糖侦测模块。电力元件设置在壳体内，电力元件耦合于复合波长光源的血糖侦测模块并配置为提供电力。至少一印刷电路板组件设置在壳体内，至少一印刷电路板组件耦合于复合波长光源的血糖侦测模块并配置为控制复合波长光源的血糖侦测模块的运作。

12、在参照附图及随后描述的实施方式后，本领域普通技术人员可以了解本发明的其他目的以及本发明的技术手段及实施例。

1.一种复合波长光源的血糖侦测模块，所述复合波长光源的血糖侦测模块包含：

2.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述至少一第一波段光的波长范围在700纳米至1100纳米。

3.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述至少一第二波段光的波长范围在1100纳米至1700纳米。

4.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述复合波长光源的血糖侦测模块还包含基板，所述发光组件和所述光感测组件设置在所述基板的同一侧。

5.根据权利要求4所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述发光组件与所述光感测组件彼此相对应地设置，所述发光组件设置在所述基板的一侧的其中一端，所述光感测组件设置在所述基板的所述一侧的另外一端。

6.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述光源元件是多个发光二极管。

7.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述光感测组件是由多个光电二极管所组成。

8.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述复合波长光源的血糖侦测模块还包含滤光片，所述滤光片配置为使所述至少一第一波段光或所述至少一第二波段光选择性地穿过。

9.根据权利要求1所述的复合波长光源的血糖侦测模块，其中，所述光感测组件进一步包含数据处理单元，所述数据处理单元用来接收并分析所述漫反射光信号的光谱信号，并借由比对参考光谱，以输出对应血糖浓度的信息。

10.一种穿戴装置，所述穿戴装置包含：