RS65637B1 - Prenosivi uređaj i metod za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi - Google Patents

Description

Opis

PREDMET PRONALASKA

[0001] Predmet pronalaska koji je ovde opisan spada u oblast Informacionih i Komunikacionih tehnologija (IKT).

[0002] Tačnije, predmet pronalaska se nalazi u kontekstu biomedicinskog inženjerstva i medicinske tehnologije, jer obuhvata razvoj prenosivih elektronskih uređaja za praćenje fizioloških varijabli ljudi i njihovog zdravstvenog stanja, uopšte, a naročito nivoa glukoze u krvi.

STANJE TEHNIKE

[0003] Širom sveta ima 425 miliona ljudi koji imaju dijabetes melitus i procenjuje se da će se ovaj broj povećati na 629 miliona 2045. godine kao posledica rasta i starenja stanovništva, porasta urbanizacije, prevalencije gojaznosti, sedećeg način života i drugih nezdravih životnih navika. Jedna od jedanaest odraslih osoba ima dijabetes, a jedna od sedam trudnoća je pogođena gestacijskim dijabetesom. Efikasna kontrola ove bolesti zahteva praćenje nivoa glukoze u krvi. Glukometri, koji mere nivo glukoze počev od uzoraka krvi, su najčešće korišćeni uređaji za merenje glukoze zbog svoje preciznosti. Ova metoda je bolna i zamorna, posebno u slučajevima kada je praćenje nivoa glukoze neophodno. Da bi se sprečio ovaj problem, poslednjih godina su predložene brojne metode za neinvazivno merenje glukoze u krvi.

[0004] Reverzna jontoforeza se zasniva na protoku male električne struje kroz kožu, između anode i katode postavljene na površini kože. Primena električnog potencijala između anode i katode izaziva migraciju natrijumovih i hloridnih jona ispod kože prema katodi i anodi, respektivno. Nenaelektrisani molekuli, kao što je glukoza, nose se zajedno sa jonima koji prate konvektivni tok. Ovaj tok dovodi do toga da se intersticijska glukoza transportuje kroz kožu i tako se sakuplja na katodi, gde se meri tradicionalnim senzorom. Glavni nedostatak ove tehnike je što je potrebno dugo vreme izlaganja električnom potencijalu koji često izaziva iritaciju kože. Dva primera patenata zasnovanih na ovoj tehnici su US6885882 i WO2008/120936.

[0005] Spektroskopija impedanse se zasniva na treatmanu strujom na više frekvencija i na merenju napona proizvedenog u regionu merenja na telu. Merenje glukoze se vrši indirektno polazeći od analize njenog uticaja na spektar impedanse. Neki primeri patenata zasnovanih na ovoj tehnici su ES2445700, ES2582185, WO2007/053963, US2005/0192488, US2016/0007891 i US2015/0164387.

[0006] Optička koherentna tomografija je neinvazivni imidžing test zasnovan na svetlosnoj interferometriji niske koherentnosti. Dobijeni obrazac (patern) interferencije sadrži informaciju o optičkim karakteristikama uzorka, tačnije o promenama indeksa refrakcije koje se mogu koristiti za procenu nivoa glukoze. Glavni nedostatak ove metode je njena složenost i potreba za skupim i velikim uređajima. Osim toga, ona je osetljiva na pomeranje uređaja, heterogenost tkiva i interferencije sa drugim analitima. Patenti US2007/0027372 i US2016/0058347 koriste ovu metodu.

[0007] Polarimetrija je tehnika zasnovana na merenju optičke rotacije proizvedene na polarizovanom svetlosnom snopu kada prođe kroz optički aktivnu supstancu. Zbog činjenice da visoki koeficijent rasejanja kože izaziva depolarizaciju zraka, većina istraživača svoju pažnju usmerava na očnu vodicu. Neka ograničenja ove metode su greške usled kretanja očiju, bezbednosni standardi pri izlaganju svetlosti da ne dođe do oštećenja i nelagodnost pri izvođenju merenja u oku. Polarimetrija se koristi u patentima ES2313140, US4014321, EP0534166, US6704588 i US6442410.

[0008] Infracrvena termalna spektroskopija meri termalno zračenje koje emituje ljudsko telo kao rezultat promena u koncentraciji glukoze. Ova metoda ima mnogo izvora grešaka, kao što su pomeranje mernog uređaja, temperatura okoline i varijacije temperature tela i tkiva. US2005/0043630 je primer patenta zasnovanog na ovoj metodi.

[0009] Ramanova spektroskopija se zasniva na upotrebi laserskog zraka koji indukuje rotaciju i oscilaciju molekula u rastvoru. Na posledičnu emisiju rasejane svetlosti utiče ova vibracija molekula, koja zavisi od koncentracije rastvorenih materija u rastvoru. Njen glavni nedostatak je to što biološko tkivo može biti oštećeno usled snažnog lasera Ramanovog sistema. Ova tehnika se koristi u ES2093243, ES2206610, ES2314906, US5448992, US8355767 i US2016/0100777.

[0010] Fotoakustična spektroskopija se zasniva na upotrebi laserskog zraka za pobudu fluida i konsekventno generisanje akustičnog odgovora. Fotoakustični signal zavisi od specifične toplote tkiva, koja zauzvrat zavisi od koncentracije glukoze. Glavno ograničenje ove tehnike je njena osetljivost na hemijske (druga biološka jedinjenja) i fizičke (promene temperature i pritiska) smetnje. EP1346684 koristi ovu metodu.

[0011] Infracrvena spektroskopija se zasniva na apsorpciji infracrvenog zračenja vibrirajućim molekulima. Molekul će apsorbovati energiju iz svetlosnog snopa ako njegova frekvencija vibracije odgovara talasnoj dužini svetlosti. Na ovaj način, koncentracija glukoze se može proceniti na osnovu varijacije u intenzitetu svetlosti koja prolazi kroz tkivo. Kao osnovne prednosti može se istaći da je potpuno neinvazivna tehnologija, da je montaža sistema jednostavna i da je cena relativno niska. Bliska infracrvena (NIR) spektroskopija se kreće od 700 nm do 2500 nm, a srednja infracrvena (MIR) spektroskopija se kreće od 2500 nm do 10 µm. S obzirom na to da se ovaj pronalazak zasniva na tehnici infracrvene spektroskopije, u nastavku je dat pregled stanja tehnike o primeni ove tehnike za procenu koncentracije glukoze i drugih analita.

[0012] Mnogi dokumenti koji uključuju upotrebu tehnike infracrvene spektroskopije se ne upuštaju u način na koji se ova tehnika primenjuje, kao što je CN204318765, i zbog toga su odbačeni iz pregleda stanja tehnike.

[0013] Patent CN104970802 koristi blisku infracrvenu spektroskopiju u opsegu spektra između 1500 nm do 3000 nm, ali ne pokazuje kako da se dobiju vrednosti glukoze. Uređaj je integrisan u ručni sat koji uključuje mikroprocesor i Bluetooth modul za prenos. Osim toga, uključuje senzor gravitacije za procenu koraka tokom hodanja i senzor temperature kože.

[0014] Patent CN105232055 koristi izvor infracrvene svetlosti od 1610 nm na ušnoj resici. Uređaj se zasniva na merenju optičke spektroskopije sa dve putanje: jednom za svetlosni snop koji služi kao referenca, i drugom putanjom na koju utiče refleksija na mernoj površini tela.

[0015] Dokument BRPI1001332 A2 koristi merenja bliske infracrvene transmisije kroz prst ili ušnu resicu sa talasnom dužinom u spektru između 1300 nm do 2400 nm osetljivom na varijacije glukoze i referentnom talasnom dužinom od 805 nm neosetljivom na uticaj hemoglobina kako bi se procenila koncentracija glukoze u krvi korisnika.

[0016] U dokumentu US2009/004682 je opisana procedura za procenu glukoze u tečnim uzorcima krvi. Oni koriste metodu zasnovanu na spektru apsorpcije infracrvene svetlosti u opsegu talasnih dužina od 9615 do 9804 nm. Za procenu glukoze ona koristi integraciju intenziteta apsorpcije, i integraciju drugog derivata intenziteta apsorpcije, iako ne pominje kako se dobija apsorpcioni spektar. Patent ES2101728 takođe koristi drugi derivat intenziteta apsorpcije, iako u opsegu između 1100 i 1900 nm. Ovaj dokument pokazuje proceduru za procenu apsorpcionog spektra.

[0017] U US2008/171925 više talasnih dužina dobijenih iz različitih izvora se koriste istovremeno, mereći zaostajanje između upadnog signala i reflektovanog signala kako bi se obezbedila procena nivoa glukoze. Patent ES2133643 takođe koristi dve talasne dužine za procenu glukoze. Uređaj iz patenta US2017/105663 vrši dva spektroskopska merenja u bliskom infracrvenom regionu i fituje podatke koristeći funkciju konvolucije i Monte Karlo simulaciju.

[0018] Aparat opisan u EP0869348 zrači mernu oblast u tri talasne dužine: prva talasna dužina se odnosi na apsorpcioni pik OH grupe molekula glukoze (obično 1550 nm do 1650 nm), druga talasna dužina se odnosi na apsorpcioni pik NH grupe (tipično 1480 nm do 1550 nm) i treća talasna dužina se odnosi na apsorpcioni pik CH grupe (tipično 1650 nm do 1880 nm). On procenjuje nivo glukoze polazeći od primljenog zračenja pomoću multivarijantne analize.

[0019] Prema proceduri prikazanoj u EP0807812, svetlosni snop niske koherentnosti se zrači u očnu jabučicu. Zrak koji se reflektuje sa različitih dubina očne jabučice interferira sa drugim referentnim svetlosnim snopom koji se reflektuje sa ogledala koje može da se kreće. Korišćeni metod omogućava da se svetlost koja dolazi sa interfejsa između rožnjače i prednje očne komore (očne vodice) odvoji od svetlosti koja dolazi sa interfejsa između prednje očne komore i kristalnog sočiva. Optička apsorbanca očne vodice se izračunava iz registrovanih intenziteta dva svetlosna snopa. Proces se ponavlja sa različitim talasnim dužinama da bi se dobila koncentracija glukoze u očnoj vodici.

[0020] Patenti US2005/0107676 i WO2006/047273 koriste širokopojasni izvor infracrvene svetlosti i različite optičke filtere da bi se procenio apsorpcioni spektar infracrvene svetlosti između 1100 i 1900 nm. Da bi se izbegao uticaj temperature, oni uključuju aktivni sistem kontrole temperature u oblasti senzora. Patenti US2005/020892 i US7299080 imaju slične karakteristike, ali u opsegu između 1150 i 1850 nm. Osim toga, oni koriste različita optička vlakna za pristup različitim oblastima detekcije. Upotreba više sondi minimizira interferenciju u spektru uzorka zbog grešaka u postavljanju.

[0021] CN102198004 koristi halogenu sijalicu kao infracrveni izvor i digitalni procesor signala (DSP) za procenu glukoze. Takav izvor svetlosti emituje opseg talasnih dužina od 600 do 2500 nm, pokrivajući opsege talasnih dužina apsorpcije glukoze i vode. On koristi spektar i neuronsku mrežu kako bi procenio nivo glukoze.

[0022] Patenti GB2531956 i WO2015/097190 opisuju aparat za karakterizaciju analita, koji može biti glukoza, u površinskom sloju kože. Reflektor ugrađen ispod površinskog sloja kože prima upadno zračenje koje je prošlo kroz mernu oblast na telu i reflektuje ga kroz nju ka senzoru koji se nalazi izvan tela. On takođe koristi metod analize Ramanove spektroskopije. Dalje, u cilju podsticanja rasta dlake u mernom području, ukazuje se na mogućnost primene faktora rasta.

[0023] Pronalazak CN103344597 opisuje metodu za procenu koncentracije šećera i soli u korenima lotosa. Ona koristi tehniku infracrvene spektroskopije srednjeg opsega i model koji se kalibriše metodom najmanjih kvadrata počevši od merenja izvršenih na skupu uzoraka sa koncentracijama soli i šećera od 5%, 10%, 15%, 20%. Patent WO2012/048897 prikazuje metodu za klasifikaciju semena šećerne repe pomoću apsorpcionog spektra uzoraka u infracrvenom području.

[0024] Patent ES2102259 opisuje proceduru za analitičko određivanje koncentracije glukoze u biološkom matriksu, na osnovu izračunavanja vremena propagacije svetlosti unutar biološkog matriksa koji se proučava. Metoda opisana u US2011/0184260 čini da dva izvora svetlosti sa različitom polarizacijom udaraju u uzorak, procenjujući glukozu iz poređenja svetlosti uhvaćene u svakoj polarizaciji. Nasuprot tome, ES2086969 karakteriše koncentraciju nivoa glukoze u biološkom matriksu polazeći od svetlosti primljene u dva detektora koja se nalaze na različitim rastojanjima u odnosu na emiter.

[0025] Patent GB2482378 opisuje optički uređaj i metodu za neinvazivno određivanje koncentracije analita u uzorku tkiva. Uređaj ima dva optička interfejsa na kojima se reflektuje upadna svetlost, a drugi se nalazi na uzorku. Interfejsi su raspoređeni tako da generišu obrazac interferencije kao posledicu fazne razlike između svetlosti reflektovane sa prvog interfejsa i svetlosti reflektovane sa drugog interfejsa. US6043492 koristi dva Fabri-Perot interferometra da bi dobio apsorpcioni spektar glukoze u bliskom infracrvenom regionu.

[0026] Metoda opisana u patentu US8629399 omogućava da se analizira razvoj biološkog procesa kao što je fermentacija. Prema ovoj proceduri, inicijalni apsorpcioni spektar u srednjem infracrvenom regionu se kombinuje sa referentnim obrascem, što omogućava predviđanje očekivanog spektra kada se biološki proces završi. Evolucija procesa se analizira upoređivanjem trenutnog spektra sa očekivanim.

[0027] WO2001/007894 štiti proceduru za određivanje koncentracije analita (albumin, holesterol, glukoza, ukupni protein, trigliceridi i urea) u biološkoj tečnosti koja obuhvata sledeće korake: sušenje uzorka tečnosti na staklenoj ploči u kako bi se napravio film na ploči; usmeravanje infracrvenog zraka kroz ploču i film na infracrvenoj talasnoj dužini između 2500 do 5000 nm; i analiziranje tako dobijenog spektra da bi se odredila koncentracija analita u filmu.

[0028] U okviru analize pomoću infracrvene spektroskopije, apsorpciona spektroskopija je analitička tehnika koja se koristi za određivanje koncentracije jedne ili više supstanci u uzorku. Apsorpciona spektroskopija se izvodi pomoću uređaja koji se zove spektrofotometar, koji u svom najosnovnijem obliku čine izvor svetlosti, držač uzorka i detektor. Dokumenti WO2003076883 i US7133710 su zasnovani na spektrofotometrima koji mere različite talasne dužine u opsegu od 1180 do 2320 nm. Svetlost proizvedena iz izvora (upadna svetlost) prolazi kroz uzorak do detektora koji meri količinu prenete svetlosti. Za nedisperzivni uzorak, apsorbancija uzorka je proporcionalna logaritmu količine upadne svetlosti koja osvetljava uzorak podeljene sa količinom svetlosti prenete kroz uzorak. Upadna svetlost se dobija merenjem količine svetlosti koja dospeva do detektora bez uzorka. Međutim, da bi se svetlost prenela kroz uzorak uobičajeno je da intenzitet upadne svetlosti mora biti znatno veći od količine svetlosti koja je potrebna da se zasiti detektor.

[0029] Jedan metod za kompenzaciju zasićenja detektora je korišćenje kra’eg vremena integracije (vreme kada je detektor izložen svetlosti pre merenja) za referentno merenje. Međutim, upotreba različitih vremena integracije za merenja uzorka i reference može dovesti do greške u određivanju analita.

[0030] Drugi metod za kompenzaciju zasićenja detektora je da se priguši referentni snop pomoću fotometrijskog filtera, koji omogućava da se smanji intenzitet upadne svetlosti koja stiže do detektora. Patent WO2001/015596 opisuje veštački filter napravljen od politetrafluoroetilena (PTFE) i staklenih vlakana koji imitira spektar apsorpcije dela tela i uključuje spektralne komponente krvi. Drugi slični patenti su US6015610 i US5596450. Međutim, svaka varijacija u filteru kao rezultat temperaturnih fluktuacija može uticati na preciznost procena. Patent US2003/0174321 opisuje veštački filter za talasne dužine između 600 nm i 1650 nm koji je robustan na varijacije u temperaturi.

[0031] Još jedan uobičajeno korišćen metod je infracrvena spektroskopija oslabljene totalne refleksije (ATR). U ovoj metodi se podešava da svetlosni snop udari u kristal. Veličina i oblik kristala favorizuju seriju unutrašnjih refleksija pre nego što snop može da izađe iz kristala sa informacijama. Gornja površina kristala se nalazi na površini uzorka, koji može biti koža. Kada infracrveni snop udari u gornju površinu kristala pod uglom koji je veći od kritičnog ugla, snop se potpuno reflektuje unutar kristala. Svaka refleksija na gornjoj površini daje malo više informacija o sastavu uzorka.

[0032] Reflektovani snop sadži evanescentni talas koji malo prodire u uzorak u širokom opsegu talasnih dužina. U onim regionima infracrvenog spektra u kojima uzorak apsorbuje zračenje, deo svetlosti se ne vraća nazad u kristal. Količina apsorbovane svetlosti pruža informacije neophodne za kvantifikaciju nivoa glukoze.

[0033] Patenti WO2001/079818, WO2000/021437, EP1137364, US2005/0137469, US2004/225206, US2003/176775, US2005/0143 su zasnovani na metodi AUS2005/0143. U ovim dokumentima određivanje nivoa glukoze se vrši polazeći od uporedne analize u dva specifična regiona infracrvenog spektra, od kojih se jedan koristi kao referentni sa talasnom dužinom u opsegu između 8250 i 8750 nm, a drugi kao merni sa talasnom dužinom između 9500 i 10000 nm. JP2001174405 je pronalazak sličan prethodnim, ali koristi jednu talasnu dužinu generisanu laserom i totalno reflektujuću prizmu kao kristal. Drugi primer je JPH11188009, gde se koristi ATR prizma ili optičko vlakno.

[0034] WO2006/079797 opisuje aparat za merenje analita kao što je glukoza pomoću električno zagrejane trake kao izvora infracrvene svetlosti, ATR talasovoda, talasovodnih kolimatora i detektora svetlosti. Kolimator i detektor su postavljeni u odnosu na talasovod pod podesivim uglom. Vrednost glukoze se dobija primenom prediktivnog algoritma na merenja u različitim vremenskim intervalima. Uticaj temperature se kompenzuje merenjem temperaturnog senzora, a pritisak se kontroliše pomoću senzora pritiska. Patent WO2016/086448 takođe uključuje kao inovativni element senzor pritiska da bi se normalizovala procena glukoze.

[0035] Dokument JP2010217097 opisuje spektrometar koji sadrži izvor svetlosti u srednjem infracrvenom regionu, ATR jedinicu i set optičkih propusnih filtera u cilju detekcije različitih talasnih dužina. Svaki od filtera se aktivira rotacijom prizme koju pokreće motor.

[0036] Patenti CN103919560 i CN103919561 su takođe zasnovani na ATR tehnici, ali u ovom slučaju element refleksije je kraj optičkog vlakna, koje je implantirano ispod kože. Osetljivost merenja je pojačana metalnim nanočesticama koje se nalaze na kraju optičkog vlakna. Drugi dokumenti zasnovani na ATR-u su JPH0856565, koji koristi različite talasne dužine između 8333 i 11111 nm kako bi se procenio stepen fermentacije u tečnosti; US2003/031597 i US7438855B2, koji koriste ATR prizmu i prilagođenu kalibracionu krivu da bi procenili koncentraciju glukoze; ili US2004/0097796.

[0037] CN101947115 opisuje implantabilni sistem za merenje koncentracije glukoze u ljudskoj krvi na osnovu ATR na optičkom vlaknu. U ovom slučaju svetlost je podeljena na dve različite optičke putanje: u jednoj putanji svetlost je spojena sa optičkim vlaknom pomoću ATR senzora, u drugoj putanji primljena svetlost se koristi direktno kao referentni signal.

[0038] Patent WO2002/082990 koristi tehniku infracrvene spektroskopije zasnovanu na Furijeovoj transformaciji. Umesto da projektuje monohromatski svetlosni snop na uzorak, ova tehnika generiše svetlosni snop koji sadrži više talasnih dužina odjednom i meri količinu koju uzorak apsorbuje. Proces se ponavlja više puta, modifikujući snop kako bi sadržao različite kombinacije talasnih dužina. Na kraju kompjuter utvrđuje apsorpciju na svakoj talasnoj dužini polazeći od svih merenja. Drugi dokumenti koji koriste tehniku infracrvene spektroskopije pomoću Furijeove transformacije su JP2008/256398, koji uključuje proceduru za eliminaciju šuma koji generisane voda; KR2015/0122381, primenjen na procenu galaktoze i anhidrovane galaktoze u tečnim medijima; US6865408, koji integriše pribor za merenje difuzne reflektanse koji kreira interferogram, na osnovu kojeg kompjuterski sistem procenjuje nivo glukoze; WO2013/135249, koji kao bazu koristi komercijalni infracrveni spektrometar zasnovan na Furijeovoj transformaciji (Shimadzu IRPrestige - 21/8400S, Japan) i ATR kristalnu prizmu montiranu na pribor PIKE Technologies (ATR-8200 HA119in), ili CN1194133, u kojem se koristi drugi komercijalni spektrometar (Nicolet Magna-IR 750 Series II).

OPIS PRONALASKA

[0039] Ovaj pronalazak se odnosi na uređaj i metod kao što je definisano u patentnim zahtevima koje koristi takav uređaj za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi. Uređaj čine dva uređaja: merna jedinica i personalna jedinica za praćenje, koji međusobno komuniciraju bežično.

[0040] Merna jedinica je prenosivi uređaj koji se postavlja na deo kože ljudskog tela koji se snabdeva pomoću vaskularnih korita (engl. vascular bed) i koji emituje svetlost na dve različite talasne dužine, od kojih jedna odgovara maksimalnoj apsorpbanci u apsorpcionom spektru u molekulu glukoze u bliskom infracrvenom opsegu. Merna jedinica takođe hvata svetlost koja prolazi kroz merno područje, a na osnovu ovih informacija personalna jedinica za praćenje procenjuje nivo glukoze u krvi, prikazujući rezultat procene korisniku.

[0041] Što se tiče uobičajenih uređaja za merenje nivoa glukoze, glukometara, glavna prednost je bezopasna i bezbolna upotreba koja sprečava bilo kakvu vrstu neprijatnosti ili smetnji za korisnika. Osim toga, merenja mogu biti ponovljena koliko god puta se želi. Još jedna prednost predloženog uređaja je njegova niska cena, pošto koristi standardne elektronske komponente i ne zahteva reaktivne trake što bi povećalo tekuće troškove uređaja. Što se tiče komercijalnih kliničkih sistema za automatsko/poluautomatsko praćenje glukoze u intersticijskoj tečnosti, njihove glavne prednosti su i niska cena (nisu potrebni suplementi koji povećavaju tekuće troškove), bezbednost (ne zahtevaju umetanje elemenata ispod kože koji mogu da izazovu iritacije, uz opasnosti od infekcija koje ovo podrazumeva) i njegova preciznost, pošto analizira komponentu glukoze u samoj krvi, a ne u intersticijskoj tečnosti, što može da izazove greške.

[0042] Dalje, uređaj ima i druge inovativne karakteristike i tehničke prednosti:

- Princip merenja je zasnovan na fotoelektričnim efektima, tako da su merenja bezopasna i mogu se ponoviti koliko god puta se želi bez neprijatnosti za korisnika.

- To je prenosivi sistem koji može da komunicira sa spoljašnošću putem dvosmerne bežične komunikacije, za integraciju merenja u sistem e-Zdravstva u uzvodnom pravcu, i daljinsko konfigurisanje i kastomizaciju uređaja u nizvodnom pravcu.

[0043] Predmet uređaja prema pronalasku je zasnovan na tehnici infracrvene spektroskopije. U poređenju sa drugim predlozima zasnovanim na ovoj tehnici, uređaj i metoda opisani u ovom pronalasku imaju niz novina i inovacija: 1) Apsolutna normalizacija koja se sastoji od uporedne analize u odnosu na drugu talasnu dužinu na koju ne utiče prisustvo molekula glukoze. 2) Pristup arterijskoj komponenti krvi, koji identifikuje pulsirajuće komponente u snimljenim signalima. 3) Relativna normalizacija u odnosu na fluktuacije nivoa svetlosti, kretanje i druge faktore uslova, koja se sastoji od uporedne analize u odnosu na kontinualne nivoe u snimljenim signalima. 4) Kastomizacija modela procene glukoze u zavisnosti od posebnih karakteristika osobe i konteksta u kome se merenje vrši. Novine predmeta pronalaska su predstavljene u skupu zahteva koji prate ovaj opis.

OPIS CRTEŽA

[0044] Kao dopuna opisu koji je ovde dat, i u svrhu pomoći da se karakteristike pronalaska učine lakše razumljivim, u skladu sa poželjnim praktičnim primerom njegove realizacije, takav opis je propraćen setom crteža koji, radi ilustracije, a ne ograničenja, predstavljaju sledeće:

Slika 1 prikazuje dijagram osnovne arhitekture uređaja koji je predmet patenta i uređaja koji ga čine. Slika 2 prikazuje dijagram osnovne arhitekture merne jedinice.

Slika 3 prikazuje dijagram osnovne arhitekture mernog modula.

Slika 4 prikazuje dijagram osnovne arhitekture personalne jedinice za praćenje.

Slika 5 prikazuje dijagram monolitnog uređaja koji kombinuje mernu jedinicu i personalnu jedinicu za praćenje koji nije obuhvaćen patentnim zahtevima.

Slika 6 ilustruje metod za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi.

POŽELJNE REALIZACIJE PRONALASKA

[0045] Prvi aspekt pronalaska koji je ovde predložen, prikazan na slici 1, opisuje uređaj (1) za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi, koji se sastoji od uređaja formiranog od dve jedinice: merne jedinice (2) i lične jedinice za praćenje (3). Uređaj (1) može da bežično i dvosmerno komunicira sa eksternim provajderom usluga (21).

[0046] Merna jedinica (2) je prenosivi uređaj koji se postavlja na deo kože na telu čoveka koji se snabdeva pomoću vaskularnih korita (engl. vascular bed) i koji emituje svetlost na dve različite talasne dužine, od kojih jedna odgovara maksimumu apsorbance u apsorpcionom spektru molekula glukoze u bliskom infracrvenom opsegu. Merna jedinica (2) hvata svetlost koja prolazi kroz merno područje i zajedno sa personalnom jedinicom za praćenje (3) vrši procenu nivoa glukoze u krvi pomoću računarskog modela zasnovanog na sledećim uslovima: 1) izolovanje uticaja glukoze iz odnosa koji postoji u količini svetlosti primljene na svakoj od talasnih dužina; 2) normalizacija procene u odnosu na uticaj ambijentalnog svetla i u odnosu na stacionarna svojstva merenja kao š to su nivo emitovane svetlosti, svojstva tkiva, raspored i karakteristike emitera svetlosti i fotodetektora, ili uticaj mernog područja, kao i artefakti pokreta i drugi izvori niskofrekventnog šuma; 3) izolovanje uticaja arterijske krvi s obzirom na pulsirajuću komponentu primljenih signala. U poželjnoj realizaciji, merna jedinica (2) se sastoji od sledećih modula, navedenih na slici 2:

a) merni modul (4), koji sadrži komponente za neinvazivno merenje nivoa glukoze;

b) prvi računarski modul (5), odgovoran za aktiviranje nekih komponenti mernog modula (4) i prvi deo procesuiranja povezan sa procenom nivoa glukoze počevši od podataka koje daje merni modul (4);

c) prvi komunikacioni modul (6), koji je odgovoran za prijem konfiguracionih komandi i slanje podataka povezanih sa prvim računarskim modulom (5);

d) prvi modul za skladištenje podataka (7), za privremeno skladištenje informacija u slučaju kvara u komunikaciji, ili za trajno snimanje informacija iz merne jedinice (2);

e) dugme (8) za aktiviranje merne jedinice (2);

[0047] Zauzvrat, merni modul (4) sadrži sledeće komponente, navedene na slici 3:

a) Prvi emiter svetlosti E1 (9), koji se aktivira iz prvog računarskog modula (5), sa talasnom dužinom koja odgovara maksimalnoj apsorpbanci u apsorpcionom spektru molekula glukoze u bliskom infracrvenom opsegu, koja deluje na deo kože na telu (10) čoveka koji se snabdeva pomoću vaskularnih korita (engl. vascular bed). U jednom aspektu pronalaska koristi se talasna dužina koja odgovara vrednosti od 950 nm, mada su moguće i druge talasne dužine.

b) Drugi emiter svetlosti E2 (11), koji se takođe aktivira iz prvog računarskog modula (5) i sa talasnom dužinom koja odgovara minimalnoj apsorbanci u apsorpcionom spektru molekula glukoze, lociran u neposrednoj blizini prvog emitera E1 (9), a koji deluje na deo kože (10). U jednoj realizaciji pronalaska se koristi talasna dužina koja odgovara 660 nm, mada su moguće i druge talasne dužine.

c) fotodetektor (12) osetljiv na talasnu dužinu prvog i drugog emitera (9, 11), koji generiše signal električne struje S1 č ija amplituda zavisi od intenziteta svetlosti primljene u spektru senzitivnosti fotodetektora (12). U poželjnoj realizaciji, spektar senzitivnosti fotodetektora integriše talasne dužine koje odgovaraju vrednostima od 660 nm i 950 nm.

d) Kada je signal S1 veoma slab, prvi korak pojačanja (13) generiše signal električnog napona S2 koji je pojačan iz signala S1.

e) Prvi korak filtriranja (14) koji apstrahuje komponente signala S2 koje variraju kao posledica protoka arterijske krvi u vaskularnom koritu, generišući signal S3. U ovom pronalasku se ovaj korak izvodi pomoću visokopropusnog filtera sa graničnom frekvencijom koja omogućava da prođu pulsirajuće komponente povezane sa srčanom aktivnosti.

f) Kada je signal S3 veoma slab, drugi korak pojačanja (15) koji generiše pojačani signal S4 polazeći od signala S3.

g) Drugi korak filtriranja (16) koji apstrahuje komponente signala S2 povezane sa stacionarnim svojstvima u merenju (nivo emitovane svetlosti, stacionarna svojstva tkiva, raspored i karakteristike emitera svetlosti i fotodetektora (12), ili uticaj mernog područja (10)), koji može da varira od merenja do merenja, kao i mogući artefakti kretanja i drugi izvori niskofrekventnih grešaka, koji generišu signal S5. U pronalasku, ovaj korak se izvodi pomoću niskopropusnog filtera sa graničnom frekvencijom koja ne omogućava da prođu pulsirajuće komponente koje se odnose na srčanu aktivnost.

[0048] Informacija koju generiše merna jedinica (2) se bežično prenosi do personalnog uređaja za praćenje (3), sa kojim održava dvosmernu komunikacionu vezu. Vreme početka merenja se može aktivirati lokalno pomoću tastera (8) na mernoj jedinici (2) ili se aktivira daljinski slanjem komande sa personalne jedinice za praćenje (3). Takođe, pomoću druge komande, mogu se prethodno konfigurisati vremenski trenuci u kojima bi se vršile automatske procene glukoze.

[0049] U personalnoj jedinici za praćenje (3), sa većim mogućnostima, kako hardverski tako i softverski, od merne jedinice (2), je razvijen deo obrade sa najvećim računarskim opterećenjem povezan sa metodom za procenu nivoa glukoze. Raspodela obrade na više nivoa favorizuje uštedu energije i smanjuje računarsko opterećenje. Personalna jedinica za praćenje (3) takođe može biti odgovorna za obradu i upravljanje informacijama koje dolaze od drugih prenosivih senzora povezanih sa njom, a koji se mogu povezati sa drugim fiziološkim varijablama (ritam disanja, otkucaji srca, EKG, varijabilnost otkucaja srca, telesna temperatura, fizička aktivnost, padovi, sastav tela, impedansa kože i pulsna oksimetrija itd.). Personalna jedinica za praćenje (3) se sastoji od sledećih modula, prema slici 4:

a) Drugi komunikacioni modul (17) namenjen za uspostavljanje dvosmerne bežične komunikacije sa najmanje mernom jedinicom (2).

b) Drugi kompjuterski modul (18) odgovoran za drugi deo obrade povezan sa procenom nivoa glukoze. U njemu se izvode i algoritmi za detekciju alarmnih situacija ili situacija koje treba smatrati vrednim pažnje.

c) Interfejs modul (19) za prikaz informacija sa merne jedinice (2) i rezultata iz drugog računarskog modula (18) i omogućavanje interakcije korisnika na odgovarajući način: dodirom (19.a), vizuelna (19.b), audio (19.c) ili glasovna kontrola (19.d) itd. Ako se detektuje alarmni događaj, interfejs (19) sadrži odgovarajuća sredstva za upozorenje (svetlosna, akustična, vibraciona, itd.). Korisnik bi tada mogao da deaktivira ili utiša alarm dok upravlja i pregleda dostavljene informacije. Interfejs (19) mogu da koriste dva tipa korisnika: nadgledani korisnik, koji se može biti u kućnom okruženju, ili profesionalni korisnik, koji može biti u kliničkom okruženju.

d) Treći komunikacioni modul (20) namenjen za uspostavljanje dvosmerne bežične komunikacije sa eksternim provajderom usluga (21).

e) Drugi modul za skladištenje podataka (22) koji je odgovoran za privremeno skladištenje informacija iz personalne jedinice za praćenje (3) u slučaju prekida komunikacije, ili za kontinuirano beleženje tih informacija, što omogućava da im se ubuduće pristupi bez potrebe za uspostavljanje daljinske veze sa eksternom bazom podataka.

[0050] U poželjnoj varijanti pronalaska, personalna jedinica za praćenje (3) je prenosiva, iako u drugim mogućim realizacijama može biti i fiksna instalacija. Takav uređaj se fizički može biti implementiran pomoću pametnog telefona ili tableta.

[0051] Merna jedinica (2) i personalna jedinica za praćenje (3) održavaju sistem za merenje vremena u realnom vremenu kako bi upravljali trenutcima merenja i vremenskim periodima operacija. Ovaj sistem za merenje vremena je takođe odgovoran za dodeljivanje svakoj proceni trenutka u vremenu u kome se ona obavlja. Personalna jedinica za praćenje (3) je odgovorna za koordinaciju realizacije procene glukoze prema unapred utvrđenom planu, koji može da konfiguriše stručni korisnik lokalno preko interfejsa (19) uređaja ili daljinski preko telematskih servisa e-Zdravstvenog sistema. Takve procene će biti aktivirane u mernoj jedinici (2) slanjem komande. Uspostavljena je hijerarhijska procedura od personalne jedinice za praćenje (3) ka mernoj jedinici (2) na osnovu slanja komandi za sinhronizaciju sistema za merenje vremena. Različiti korisnici, i eksperti i korisnici koji se nadgledaju, takođe mogu aktivirati trenutno izvršenje procene. Ovo trenutno aktiviranje se može izvršiti pomoću dugmeta (8) na mernoj jedinici (2) ili preko interfejsa (19) personalne jedinice za praćenje (3).

[0052] Personalna jedinica za praćenje (3) može upravljati informacijama na autonoman način, uključujući upravljanje alarmom, uspostavljanje komunikacije na besprekoran način sa korisnikom sa mernom jedinicom (2) i sa eksternim provajderom usluga (21) u cilju integracije informacija i alarma u sistem e-Zdravstva.

[0053] Strukturna i funkcionalna modularnost uređaja za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi obezbeđuje distribuirani uređaj (1), pri čemu je merna jedinica (2) fizički odvojena od personalne jedinice za praćenje (3). Drugi dizajn sa monolitnim uređajem, prikazan na slici 5, pri čemu je merna jedinica (2) integrisana zajedno sa personalnom jedinicom za praćenje (3) u jednom uređaju (23) nije obuhvaćen uređajem za koji se traži zaštita. U ovom drugom slučaju, komunikacija između obe jedinice se može vršiti direktno ili žično (ne bežično). Štaviše, merna jedinica (2) i personalna jedinica za praćenje (3) mogu da dele fizičke komponente u monolitnoj konfiguraciji (uređaj (23)), kao što je jedan računarski modul.

[0054] U pronalasku, prvi i drugi emiteri svetlosti E1 i E2 (9, 11) su raspoređeni tako da svetlosni snopovi prolaze kroz relativno translucentnu površinu tela (10) (prst, na primer), i da ih hvata fotodetektor (12) koji se nalazi na suprotnoj strani tela. U jednoj realizaciji merna jedinica (2) je ugrađena u kućište koje je neprozirno za spektar svetlosti pri čemu je fotodetektor (12) osetljiv, i konfigurisan da održava konstantan pritisak na mernu oblast (10).

[0055] U drugoj realiztaciji, a kao što slika 1 takođe pokazuje, merna jedinica (2) ima temperaturni modul (24), koji je odgovoran za merenje temperature mernog područja (10), tako da taj model za procenu glukoze uključuje ove podatke u cilju podešavanja koeficijenata u funkciji temperature.

[0056] Pored komponenti i elemenata koji čine uređaj kao što je definisano u patentnom zahtevu 1, njega takođe karakteriše metoda koja se koristi za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi, koja se vrši na način distribuiran na dva nivoa: prvi nivo obrade u mernoj jedinici (2), i drugi nivo obrade u personalnoj jedinici za praćenje (3). Tako se uspostavlja arhitektura i metodologija distribuirane obrade, što je povoljno u smislu računarstva i uštede energije. U računarskom smislu, jer takva struktura na više nivoa omogućava da se kompenzuje opterećenje procesuiranja između dva uređaja kako bi se sprečilo preopterećenje računara. Što se tiče energije, pošto je najveća potrošnja energije kod prenosivih uređaja vezana za bežično slanje podataka. Kako višeslojna obrada smanjuje i apstrahuje bežične informacije koje se prenose, ušteda energije je stoga favorizovana.

[0057] Navedena metoda obuhvata sledeće operacije, koje se odnose na sliku 6:

a) Tokom unapred konfigurisanog vremenskog perioda P1 (25) u kojem su prvi i drugi emiteri svetlosti E1 i E2 (9, 11) deaktivirani, vrši se procena (28) parametra D1 kao prosečne vrednosti signala S5.

b) Tokom drugog unapred konfigurisanog vremenskog perioda P2 (26) u kome je prvi emiter E1 (9) aktiviran, a drugi emiter E2 (11) deaktiviran, vrši se procena (29) parametra D2 kao prosečne vrednosti vrednost signala S5.

c) Tokom tog istog vremenskog perioda P2 (26), vrši se procena (30) parametra D3 kao prosečne vrednosti razlika između uzastopnih maksimuma i minimuma identifikovanih u pulsirajućem signalu S4 u vezi sa srčanom aktivnošću.

d) Tokom trećeg unapred konfigurisanog vremenskog perioda P3 (27) u kome je drugi emiter E2 (11) aktiviran, a prvi emiter E1 (9) deaktiviran, vrši se procena (31) parametra D4 kao prosečne vrednosti vrednost signala S5.

e) Tokom istog vremenskog perioda P3 (27), vrši se procena (32) parametra D5 kao prosečne vrednosti razlika između uzastopnih maksimuma i minimuma identifikovanih u pulsirajućem signalu S4 u vezi sa srčanom aktivnošću.

f) Procena (33) nivoa glukoze u krvi polazeći od modela koji zavisi od parametara D1, D2, D3, D4 i D5. Ovaj model izoluje uticaj glukoze ponderisanjem zavisnosti u odnosu na parametre prema dva uslova: sa molekulima glukoze koji su izloženi svetlu povezanom sa maksimalnom apsorbancom u parametrima D2 i D3, ili su izloženi svetlu povezanom sa minimalnom apsorbancom u parametrima D4 i D5. Uticaj ambijentalnog svetla na merenje fotodetektora (12) je ponderisan u odnosu na zavisnost od parametra D1. Uticaj komponenata signala koje se odnose na stacionarna svojstva u merenju (nivo emitovane svetlosti, stacionarna svojstva tkiva, raspored i karakteristike emitera svetlosti i fotodetektora (12), ili uticaj merne površine (10)), kao i mogući artefakti pomeranja i drugi izvori grešaka koje generišu niskofrekventni signali, ponderisan je u odnosu na zavisnost od parametara D2 i D4. Ovaj model izoluje uticaj arterijske krvi na procenu, i eliminiše uticaj drugih tkiva, ponderišući zavisnost u odnosu na parametre D3 i D5.

[0058] Zavisnost modela za procenu nivoa glukoze u odnosu na parametre D1, D2, D3, D4 i D5 se zasniva na koeficijentima koji se mogu daljinski konfigurisati putem slanja komandi. Vrednost koeficijenata se fiksira pomoću kvantitativne metode (metoda najmanjih kvadrata, genetski algoritmi, inteligencija roja ili neuronske mreže), čime se minimizira srednja kvadratna greška procena u referentnoj studiji, koja se koristi kao metoda kalibracije. Postoje tri moguća modela za procenu nivoa glukoze u funkciji koeficijenata: 1) generalizovani model,pri čemu je vrednost koeficijenata prilagođena za upotrebu modela kod više korisnika; 2) prilagođeni model, pri čemu se vrednost koeficijenata prilagođava kako bi se optimizovale procene glukoze za datog korisnika; 3) generalizovan i prilagodljiv model, koji uključuje zavisnost od drugih parametara koji se odnose na specifične karakteristike korisnika, kao što su starost, pol, tip dijabetesa ili kontekst merenja.

[0059] Takođe je moguće izabrati metod za prikazivanje procene nivoa glukoze u korisničkom interfejsu (19): tekstualni, grafički, zvučni, itd. ili na vise načina. Osim toga, ovaj predlog dodaje mogućnost izbora metode klasifikacije korisnika, na osnovu rezultata procene. Odabrani metod klasifikacije će uspostaviti pragove na osnovu nivoa glukoze u krvi, što će omogućiti korisniku da bude klasifikovan u različite nivoe, na primer: veoma visok, visok, normalan, nizak ili veoma nizak. Pragovi, nivoi i rezultat klasifikacije biće prikazani na način koji se odnosi na izabrani metod predstavljanja za procenu (tekstualni, grafički, zvučni, itd. ili na vise načina). Metoda klasifikacije pretpostavlja prethodno kliničko znanje i standarde klasifikacije kako bi se pružile direktne informacije o stanju korisnika i time olakšala njihova evaluacija i dijagnoza.

[0060] Dalje se razmatra mogućnost izvođenja istorijskog praćenja procena glukoze u različitim merenjima korisnika. Takav istorijski zapis biće prikazan na način koji se odnosi na izabrani način predstavljanja (tekstualni, grafički, zvučni, itd. ili na vise načina). U svakom od merenja se može identifikovati datum i vreme kada je procena izvršena.

[0061] Predmet pronalaska može da obuhvata dodatnu obradu zapisa o merenjima koja ima za cilj automatsko uspostavljanje trendova, obrazaca i predviđanja u istoriji merenja, o čemu se može obavestiti korisnik.

[0062] Drugi računarski modul (18) takođe implementira sistem za detekciju neželjenih situacija, koje bi, ako se otkriju, generisale niz lokalnih i udaljenih alarma koji bi omogućili preventivno delovanje na korisnika. Takav sistem koristi biblioteku lokalno ili daljinski konfigurabilnih indikatora i tabelu sa kritičnim vrednostima za generisanje alarma povezanih sa navedenim indikatorima. Ovi indikatori se mogu povezati sa specifičnom procenom glukoze, ali i sa analizom trendova, obrazaca i predviđanja istorije procena. Logika i pravila odlučivanja koja regulišu aktiviranje alarma se takođe mogu konfigurisati da povezuju jedan ili vise ovih indikatora.

Claims (5)

Patentni zahtevi

1. Uređaj (1) za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi, koji sadrži:

- mernu jedinicu (2), koja sadrži sledeće module:

- merni modul (4) za merenje nivoa glukoze, koji sadrži mnoštvo elemenata konfigurisanih da izvode proces neinvazivnog merenja nivoa glukoze u krvi;

- prvi računarski modul (5), konfigurisan da kontroliše merni modul (4), i da obrađuje podatke o prvom delu procesa za merenje nivoa glukoze u krvi, polazeći od podataka dobijenih od mernog modula (4);

- prvi komunikacioni modul (6), konfigurisan da prima konfiguracione komande i šalje podatke povezane sa takvim komandama prvom računarskom modulu (5);

- prvi modul za skladištenje podataka (7), konfigurisan za čuvanje informacija iz merne jedinice (2); - taster (8), konfigurisan za aktiviranje merne jedinice (2);

- personalnu jedinicu za praćenje (3), fizički odvojenu od merne jedinice (2), koja sadrži:

- drugi komunikacioni modul (17) namenjen za uspostavljanje dvosmerne bežične komunikacije najmanje sa mernom jedinicom (2);

- drugi računarski modul (18), konfigurisan da obrađuje podatke o drugom delu procesa za merenje nivoa glukoze u krvi;

- interfejs modul (19), konfigurisan da prikaže informacije iz merne jedinice (2) i podatke koje daje drugi računarski modul (18), i da omogući interakciju korisnika;

- treći komunikacioni modul (20), konfigurisan da uspostavi dvosmernu bežičnu komunikaciju sa spoljnim provajderom usluga (21);

- drugi modul za skladištenje podataka (22), konfigurisan za č uvanje informacija iz personalne jedinice za praćenje (3);

i pri čemu merni modul (4) sadrži:

- prvi emiter svetlosti E1 (9), koji se može aktivirati iz prvog računarskog modula (5), koji deluje na kožu na delu tela (10) koja se snabdeva pomoću vaskularnog korita (engl. vascular bed);

- drugi E2 emiter svetlosti (11), koji se može aktivirati iz prvog računarskog modula (5) i postavljen je blizu emitera svetlosti E1 (9);

- jedan fotodetektor (12), osetljiv na talasnu dužinu prvog i drugog emitera svetlosti E1 i E2 (9, 11), konfigurisan da generiše signal električne struje (S1), čija amplituda zavisi od intenziteta svetlosti primljene u spektar osetljivosti fotodetektora (12);

- prvi pojačivač signala (13), koji generiše signal električnog napona (S2), pojačan iz signala električne struje (S1), kada je pomenuti signal električne struje (S1) slab;

- prvi visokopropusni filter (14), koji generiše treći signal (S3);

- drugi pojačavač signala (15), koji generiše pojačani signal (S4) iz trećeg signala (S3);

- drugi niskopropusni filter (16), koji generiše peti signal (S5);

i pri čemu je prvi emiter svetlosti E1 (9) konfigurisan da emituje sa talasnom dužinom koja odgovara maksimalnoj apsorpciji u spektru apsorpcije molekula glukoze u bliskom infracrvenom opsegu, drugi emiter svetlosti E2 (11) - je konfigurisan da emituje sa talasnom dužinom koja odgovara minimalnoj apsorpciji u apsorpcionom spektru molekula glukoze, prvi i drugi emiteri svetlosti E1 i E2 (9,11) su raspoređeni tako da svetlosni snopovi prolaze kroz relativno translucentnu oblast tela (10), kao što je prst ili ušna školjka, i da ih hvata fotodetektor (12) koji se nalazi na suprotnoj strani dela tela od one gde se nalaze emiteri (10); fotodetektor je osetljiv na talasnu dužinu prvog i drugog emitera svetlosti E1 i E2 (9, 11); prvi visokopropusni filter (14) ima graničnu frekvenciju koja omogućava da prođu pulsirajuće komponente vezane za srčanu aktivnost, tako da apstrahuje komponente električnog naponskog signala (S2) koje variraju usled arterijskog protoka; a drugi niskopropusni filter (16) ima graničnu frekvenciju koja ne omogućava da prođu pulsirajuće komponente vezane za srčanu aktivnost, tako da apstrahuje komponente električnog naponskog signala (S2) koje se odnose na stacionarna svojstva u merenju i niskofrekventni šum.

2. Metod za neinvazivnu procenu nivoa glukoze u krvi korišćenjem uređaja opisanog u patentnom zahtevu 1, koji se vrši na distribuiran način pomoću prvog računarskog modula (5) i drugog računarskog modula (18), i koja obuhvata sledeće operacije:

- izvođenje prve procene (28) prvog parametra (D1) kao prosečne vrednosti petog signala (S5) tokom unapred konfigurisanog vremenskog perioda P1 (25) pri čemu su emiteri svetlosti E1 (9) i E2 (11) deaktivirani ;

- izvođenje druge procene (29) drugog parametra (D2) kao prosečne vrednosti petog signala (S5) tokom drugog unapred konfigurisanog vremenskog perioda P2 (26) pri čemu je emiter E1 (9) aktiviran, a emiter E2 (11) deaktiviran;

- izvođenje treće procene (30) trećeg parametra (D3) tokom tog drugog unapred konfigurisanog vremenskog perioda P2 (26), pri čemu treći parametar odgovara prosečnoj vrednosti razlika između sukcesivnih maksimuma i minimuma identifikovanih u pulsirajućem signalu (S4);

- izvođenje četvrte procene (31) četvrtog parametra (D4) kao prosečne vrednosti petog signala (S5) tokom trećeg unapred konfigurisanog vremenskog perioda P3 (27) pri čemu je emiter E2 (11) aktiviran, a emiter E1 (9) deaktiviran;

- izvođenje pete procene (32) petog parametra (D5) tokom trećeg unapred konfigurisanog vremenskog perioda P3 (27), pri čemu navedeni peti parametar (D5) odgovara prosečnoj vrednosti razlika između sukcesivnih maksimuma i minimuma identifikovanih u pulsirajućem signalu (S4); - procena nivoa glukoze u krvi (33) polazeći od modela koji zavisi od parametara od prvog do petog (D1, D2, D3, D4, D5) pri čemu model ponderiše zavisnost u odnosu na ove parametre (D1, D2, D3, D4, D5), čime se izoluje uticaj glukoze prema dva uslova: sa molekulima glukoze izloženim svetlu povezanom sa maksimalnom apsorbancom u drugom parametru (D2) i trećem parametru (D3) ili izloženom svetlu povezanom sa minimalnom apsorbancijom u četvrtom parametru (D4) i petom parametru (D5) i pri čemu je uticaj ambijentalnog svetla u merenju fotodetektora (12) ponderisan u odnosu na prvi parametar (D1), i pri čemu je uticaj komponenti signala povezan sa stacionarnim osobinama u merenju i niskofrekventnim šumom ponderisan u odnosu na drugi i četvrti parametar (D2, D4), a model ponderiše zavisnost u odnosu na treći i peti parametar (D3, D5), kako bi se izolovao uticaj arterijske krvi na procenu, i eliminisao uticaj drugih tkiva.

3. Metod prema patentnom zahtevu 2, pri čemu se zavisnost modela za procenu nivoa glukoze u odnosu na parametre od prvog do petog (D1, D2, D3, D4, D5) vrši na osnovu koeficijenata koji se mogu daljinski konfigurisati slanjem komande, i pri čemu vrednosti koeficijenata generišu generalizovani model za upotrebu kod različitih korisnika, ili model prilagođen za individualnu upotrebu, ili generalizovani i prilagodljivi model koji uključuje zavisnost od drugih parametara koji se odnose na posebne karakteristike korisnika.

4. Metod prema patentnom zahtevu 2, koja uključuje operaciju koja aktivira alarm lokalno i daljinski kada procena glukoze registruje vrednost koja se smatra neodgovarajućom.

5. Metod prema bilo kojem od patentnih zahteva od 2 do 4, pri čemu se automatska procena nivoa glukoze u krvi vrši u unapred konfigurisanim vremenskim trenucima prema unapred utvrđenom planu.