Как устроен современный глюкометр и основные принципы его работы. Глюкометр как устроен


Как устроен современный глюкометр и основные принципы его работы.

Маркетолог по запуску и разработке продуктов компании Freescale, работающий в медицинском сегменте, решил разобраться как можно добиться максимальной эффективности работы глюкометра — устройства, позволяющего измерить концентрацию уровня сахара в крови.

Не хотелось начинать статью со слов о количестве людей, болеющих сахарным диабетом по всему миру. Но это уже традиция. По данным Всемирной Организации Здравоохранения в мире насчитывается более 155 миллионов диабетиков. По самым оптимистичным прогнозам, к 2025 году таких людей будет в два раза больше.

Глюкометрия — техника, позволяющая определить концентрацию сахара капиллярной или венозной крови. Концентрация выражается в единицах измерения — ммоль/л или мг/дл. Превышение показателей нормы свидетельствует о нарушении обмена веществ, сахарном диабете, который может привести к гиперосмолярной коме, синдрому мальабсорбции и к самому критичному состоянию — гипогликемии (понижению сахара в крови уже ниже нормы).

Глюкометр — устройство, измеряющее уровень сахара в крови. Если уровень повышен, то человеку необходимо принять сахаропонижающий препарат. Глюкометр использует тест-полоску, на которую наносится капля крови. В результате химической реакции глюкометр выдает значение в мг/дл или ммоль/л. Компактные размеры большинства глюкометров позволяют пользоваться ими в домашних условиях. Таким образом, глюкометр и верное лечение медикаментами — основа нормальной жизни любого диабетика, который следит за собой и занимается активным самоконтролем.

Оборудование для измерения сахара в крови должно быть компактным и энергоэффективным. Для диабетиков первого типа, глюкометр должен быть максимально простым, а также иметь все необходимые функции. Для людей в возрасте глюкометр должно быть удобно держать в руке (то есть он должен быть достаточно крупным), а экран большим и читабельным. Все эти требования напрямую связаны с современными технологиями разработки глюкометров.

Самое сложное — как же работает глюкометр: сенсоры и амперометрия Первый шаг для измерения уровня сахара в крови — это перевод концентрации глюкозы в напряжение или электрический ток. Это стало возможным с помощью использования специальных сенсорных тест-полосок для амперометрии. В сенсоре используются платиновые и серебряные электроды для создания зоны электрической схемы, где происходит электролиз перекиси водорода. Перекись водорода образуется в результате химической реакции окисления глюкозы на пленке окиси. Электрический ток обеспечивает измерение концентрации перекиси водорода, по которой уже определяется концентрация глюкозы. Важно обратить внимание на то, что зависимость между концентрациями линейная (смотрите рисуночек). В реальности ситуация может несколько отличаться, так как в реакцию могут вступать другие элементы.

Схема глюкометра на сайте магазинов тест-полоска.ру

Сенсор глюкометра основан на электроде оксида глюкозы, который входит в активную фазу на платиновом углеродном электроде. Электрод катализатора используется для определения амперометрии при помощи особой электрохимической детекции вырабатываемой перекиси водорода. Сенсор состоит из электродов: сперва идет слой пленки оксида глюкозы, затем полиуретановая пленка, сквозь которую проходит глюкоза, кислород и перекись водорода.

Амперометрия измеряет электрический ток между парой электродов, запускающих реакцию электролиза. Кислород выходит через пленку-мембрану и напряжение подается на платиновый электрод, восстанавливая O2 в h3. Эти реактивные электроды являются своеобразными амперометрическими сенсорами, использующими трехэлектродную схему. Такой подход очень удобен при использовании благодаря надежности измерения напряжения и силы тока в одной и той же химической реакции. Трехэлектродные модели используют рабочий электрод (РЭ), относительный электрод (ОЭ) и электрод-счетчик (ЭС). После выработки тока, его необходимо перевести в напряжение с помощью микроконтроллера (МК). Это происходит благодаря трансимпеданс усилителю. Наконец, МК устанавливает и передает сигнал модулю АДС.

Это практический способ объяснять, что такое амперометрия. Напряжение находится в РЭ и ОЭ в диапазоне от −200 милливольт до 8 вольт. С помощью этого определяется напряжение, при котором сенсор сможет провести максимальную силу тока. Это значение в районе 4 вольт с силой тока около 18 микроампер. Выбрав 4 вольта в качестве операционного значения, мы получим стабилизационное время от 2 до 4 секунд. Что является надежным измерением, которое может быть произведено при максимально полученной силе тока.

Как добиться оптимальных характеристик глюкометра Глюкометр состоит из нескольких элементов, взаимодействующих друг с другом для достижения требуемого функционала. Микропроцессор — это главный координатор системы. В зависимости от приложения, в глюкометре есть внутренняя или внешняя флеш память или SRAM. Память требуется для сохранения результатов замера для дальнейшей обработки, например, расчета средних показателей за период.

Как добиться энергоэффективности Низкий уровень энергопотребления — к нему стремятся многие разработчики. На сегодняшний день, большинство глюкометров работают от батареек, поэтому микроконтроллер и жидкокристаллический экран должны потреблять как можно меньше энергии. Глюкометры 99% своего времени находятся в режиме ожидания или в выключенном состоянии, но им все же приходится отслеживать правильное время и дату. Производители глюкометров сделали так, чтобы при выключении аппарата, в памяти сохранялась дата и время события, а уже с этого момента активировался счетчик или таймер. После включения глюкометра — показали складываются и получается актуальная дата и время. Все просто. Функциональность настоящих часов иногда все же требуется, так как многие глюкометры имеют встроенный будильник или систему оповещения пользователя о наступлении времени измерения сахара в крови.

Глюкометр не должен стоить слишком дорого. Частично стоимость глюкометра перекладывается на сам аппарат, а частично на дальнейшие пользовательские расходы — тест-полоски. Таким образом, прослеживается прямая аналогия с принтером. Вроде как и стоит не очень дорого, а в дальнейшем вам придется покупать картриджи чуть ли не по цене самого устройства.

Управление данными Для врачей и пациентов очень важно, чтобы глюкометр имел возможность соединения с компьютером через USB порт или по беспроводному протоколу. Таким образом, данные можно было бы передать на компьютер для дальнейшего анализа — построить графики, рассчитать средние показатели и правильно рассчитать дозировку лекарств и объем питания. Интерфейс подключения глюкометра должен быть крайне простым для пользователя, но в то же время достаточно мощным, чтобы у врача была максимально полная информация о пациенте. На сегодняшний день беспроводной протокол передачи данных является наиболее удобным — он не только прост в использовании, но еще и предоставляет возможность связи с самими разными устройствами — например, с инсулиновой помпой, помощник которой позволит правильно рассчитать дозу вводимого инсулина на основе точных значений показателя уровня сахара в крови.

Стартуем с «Тест-Полоской» В мире становится все больше и больше диабетиков. Общая диабетическая демография только ухудшается. К счастью, глюкометры позволяют каждому человеку замерять уровень сахара в крови в домашних условиях самостоятельно, а результаты таких замеров оказываются весьма и весьма точными. На их основе можно принимать решения относительно той или иной дозировке лекарств. Тем не менее, все глюкометры различаются по своей точности, интерфейсам связи с ПК и другими устройствами, жидкокристалическими экранами и обработкой данных. Разработчикам требуется найти верное соотношение между мощным микропроцессором, полным набором функций и невысокой стоимостью, низким энергопотреблением.

www.test-poloska.ru

Как устроен современный глюкометр и основные принципы его работы.

Маркетолог по запуску и разработке продуктов компании Freescale, работающий в медицинском сегменте, решил разобраться как можно добиться максимальной эффективности работы глюкометра — устройства, позволяющего измерить концентрацию уровня сахара в крови.

Не хотелось начинать статью со слов о количестве людей, болеющих сахарным диабетом по всему миру. Но это уже традиция. По данным Всемирной Организации Здравоохранения в мире насчитывается более 155 миллионов диабетиков. По самым оптимистичным прогнозам, к 2025 году таких людей будет в два раза больше.

Глюкометрия — техника, позволяющая определить концентрацию сахара капиллярной или венозной крови. Концентрация выражается в единицах измерения — ммоль/л или мг/дл. Превышение показателей нормы свидетельствует о нарушении обмена веществ, сахарном диабете, который может привести к гиперосмолярной коме, синдрому мальабсорбции и к самому критичному состоянию — гипогликемии (понижению сахара в крови уже ниже нормы).

Глюкометр — устройство, измеряющее уровень сахара в крови. Если уровень повышен, то человеку необходимо принять сахаропонижающий препарат. Глюкометр использует тест-полоску, на которую наносится капля крови. В результате химической реакции глюкометр выдает значение в мг/дл или ммоль/л. Компактные размеры большинства глюкометров позволяют пользоваться ими в домашних условиях. Таким образом, глюкометр и верное лечение медикаментами — основа нормальной жизни любого диабетика, который следит за собой и занимается активным самоконтролем.

Оборудование для измерения сахара в крови должно быть компактным и энергоэффективным. Для диабетиков первого типа, глюкометр должен быть максимально простым, а также иметь все необходимые функции. Для людей в возрасте глюкометр должно быть удобно держать в руке (то есть он должен быть достаточно крупным), а экран большим и читабельным. Все эти требования напрямую связаны с современными технологиями разработки глюкометров.

Самое сложное — как же работает глюкометр: сенсоры и амперометрия Первый шаг для измерения уровня сахара в крови — это перевод концентрации глюкозы в напряжение или электрический ток. Это стало возможным с помощью использования специальных сенсорных тест-полосок для амперометрии. В сенсоре используются платиновые и серебряные электроды для создания зоны электрической схемы, где происходит электролиз перекиси водорода. Перекись водорода образуется в результате химической реакции окисления глюкозы на пленке окиси. Электрический ток обеспечивает измерение концентрации перекиси водорода, по которой уже определяется концентрация глюкозы. Важно обратить внимание на то, что зависимость между концентрациями линейная (смотрите рисуночек). В реальности ситуация может несколько отличаться, так как в реакцию могут вступать другие элементы.

Схема глюкометра на сайте магазинов тест-полоска.ру

Сенсор глюкометра основан на электроде оксида глюкозы, который входит в активную фазу на платиновом углеродном электроде. Электрод катализатора используется для определения амперометрии при помощи особой электрохимической детекции вырабатываемой перекиси водорода. Сенсор состоит из электродов: сперва идет слой пленки оксида глюкозы, затем полиуретановая пленка, сквозь которую проходит глюкоза, кислород и перекись водорода.

Амперометрия измеряет электрический ток между парой электродов, запускающих реакцию электролиза. Кислород выходит через пленку-мембрану и напряжение подается на платиновый электрод, восстанавливая O2 в h3. Эти реактивные электроды являются своеобразными амперометрическими сенсорами, использующими трехэлектродную схему. Такой подход очень удобен при использовании благодаря надежности измерения напряжения и силы тока в одной и той же химической реакции. Трехэлектродные модели используют рабочий электрод (РЭ), относительный электрод (ОЭ) и электрод-счетчик (ЭС). После выработки тока, его необходимо перевести в напряжение с помощью микроконтроллера (МК). Это происходит благодаря трансимпеданс усилителю. Наконец, МК устанавливает и передает сигнал модулю АДС.

Это практический способ объяснять, что такое амперометрия. Напряжение находится в РЭ и ОЭ в диапазоне от −200 милливольт до 8 вольт. С помощью этого определяется напряжение, при котором сенсор сможет провести максимальную силу тока. Это значение в районе 4 вольт с силой тока около 18 микроампер. Выбрав 4 вольта в качестве операционного значения, мы получим стабилизационное время от 2 до 4 секунд. Что является надежным измерением, которое может быть произведено при максимально полученной силе тока.

Как добиться оптимальных характеристик глюкометра Глюкометр состоит из нескольких элементов, взаимодействующих друг с другом для достижения требуемого функционала. Микропроцессор — это главный координатор системы. В зависимости от приложения, в глюкометре есть внутренняя или внешняя флеш память или SRAM. Память требуется для сохранения результатов замера для дальнейшей обработки, например, расчета средних показателей за период.

Как добиться энергоэффективности Низкий уровень энергопотребления — к нему стремятся многие разработчики. На сегодняшний день, большинство глюкометров работают от батареек, поэтому микроконтроллер и жидкокристаллический экран должны потреблять как можно меньше энергии. Глюкометры 99% своего времени находятся в режиме ожидания или в выключенном состоянии, но им все же приходится отслеживать правильное время и дату. Производители глюкометров сделали так, чтобы при выключении аппарата, в памяти сохранялась дата и время события, а уже с этого момента активировался счетчик или таймер. После включения глюкометра — показали складываются и получается актуальная дата и время. Все просто. Функциональность настоящих часов иногда все же требуется, так как многие глюкометры имеют встроенный будильник или систему оповещения пользователя о наступлении времени измерения сахара в крови.

Глюкометр не должен стоить слишком дорого. Частично стоимость глюкометра перекладывается на сам аппарат, а частично на дальнейшие пользовательские расходы — тест-полоски. Таким образом, прослеживается прямая аналогия с принтером. Вроде как и стоит не очень дорого, а в дальнейшем вам придется покупать картриджи чуть ли не по цене самого устройства.

Управление данными Для врачей и пациентов очень важно, чтобы глюкометр имел возможность соединения с компьютером через USB порт или по беспроводному протоколу. Таким образом, данные можно было бы передать на компьютер для дальнейшего анализа — построить графики, рассчитать средние показатели и правильно рассчитать дозировку лекарств и объем питания. Интерфейс подключения глюкометра должен быть крайне простым для пользователя, но в то же время достаточно мощным, чтобы у врача была максимально полная информация о пациенте. На сегодняшний день беспроводной протокол передачи данных является наиболее удобным — он не только прост в использовании, но еще и предоставляет возможность связи с самими разными устройствами — например, с инсулиновой помпой, помощник которой позволит правильно рассчитать дозу вводимого инсулина на основе точных значений показателя уровня сахара в крови.

Стартуем с «Тест-Полоской» В мире становится все больше и больше диабетиков. Общая диабетическая демография только ухудшается. К счастью, глюкометры позволяют каждому человеку замерять уровень сахара в крови в домашних условиях самостоятельно, а результаты таких замеров оказываются весьма и весьма точными. На их основе можно принимать решения относительно той или иной дозировке лекарств. Тем не менее, все глюкометры различаются по своей точности, интерфейсам связи с ПК и другими устройствами, жидкокристалическими экранами и обработкой данных. Разработчикам требуется найти верное соотношение между мощным микропроцессором, полным набором функций и невысокой стоимостью, низким энергопотреблением.

www.test-poloska.ru

Глюкометры. Зачем они нужны и как правильно выбрать.

Глюкометры. Зачем они нужны и как правильно выбрать.

ап.jpgНа сегодняшний день в любой аптеке можно найти огромно количество разнообразных приборов по измерению давления, сахара в крови и пульса. Для людей страдающих сахарным диабетом очень важен и порой даже незаменим прибор, измеряющий количество сахара в крови. Широко распространены различные виды портативных глюкометров для того, чтобы измерять количество сахара в домашних условиях.

Глюкоза является очень важным составляющим веществом в организме, который служит для того, чтобы в организме был достаточное количество энергии для нормальной жизни и деятельности человека. В случае, когда количество глюкозы хоть не намного превышает норму, из жизненного источника она просто напросто превращается в сильнейший яд для организма, который постепенно приводит человека к скоропостижной смерти.

Зачем нужен глюкометр?

Большое количество глюкозы в организме человека обычно всегда приводит приводит к таким ужасным последствиям, как тяжелое поражение почек, а также поражение нервной системы, намного увеличивается хрупкость сосудов в организме. Эндокринная система здорового человека строго следит за содержанием глюкозы в крови. Нормой считается показатель в размере от 4,1 до 5,9 ммоль/л. В случае наличия у человека такого заболевания как диабет механизм регуляции количества глюкозы в крови быстро нарушается. Для измерения сахара или глюкозы в крови был создан специальный прибор под названием глюкометр, который помогает определить уровень глюкозы в крови. Данный прибор просто необходим для людей больных данным заболеванием. Он может сэкономить ваше время, потому что вам уже не нужно будет часто сдавать анализы в поликлинике и  вы можете сделать это не выходя из дома с помощью глюкометра.

Сахарный диабет и глюкометры .

Сахарный диабет - заболевание которое встречается довольно часто. Сахарный диабет может быть как наследственным заболеванием, так и приобретенным в течение жизни. Сахарный диабет - заболевание, которое на сегодняшний день современная медицина не может вылечить. Зато, если строго следить за течением данного заболевания, то можно вести практически полноценную жизнь за исключением некоторых пунктов, которые не совместимы с диабетом. Если следовать четким указаниям врача, то можно избежать многих серьезных последствий, таких, как, например, развитие сопутствующих данному заболеванию вторичных осложнений. Самым главным в лечении сахарного диабета считается строгий контроль за количеством глюкозы в крови. Для этого можно использовать такие методы контроля, как диеты, ежедневные физические нагрузки, прием препаратов, которые снижают уровень содержания глюкозы в крови, а также прием доз инсулина. который может помочь удерживать уровень глюкозы в крови. Но для того, чтобы совершать данные процедуры, необходимо знать каждый день, какое количество глюкозы в организме, так как уровень глюкозы постоянно меняется в зависимости от ритма жизни и питания. Поэтому людям, страдающим сахарным диабетом, просто необходимо иметь в доме прибор под названием глюкометр, который может помочь узнать уровень сахара.                  апр.jpg

Как выбрать глюкометр?

При выборе глюкометра следует учитывать такие параметры, как:

-Быстроту работы, 

-Габариты, 

-Объем запоминаемой информации,

Кроме этого следует принимать к сведению: 

-Сложность использования. Чем сложнее прибор, тем дольше осуществляется проверка, 

-Технические параметры (например, тип тест-полосок, а также быстроту осуществления проб),

-Погрешность при проведении анализа, 

-Качество материалов, из которых изготовлен прибор,

-Размер экрана, цифр и качество изображения. Больным с плохим зрением лучше выбирать модели с наличием голосового оповещения,

-Возможность получения статистических данных за определенный период (средний показатель),

-Наличие автокодировки тест-полосок или наличие чипа при каждой пачке. В противном случае каждый раз перед использованием прибора придется вручную вводить код, тест-полоски могут быть расфасованы в индивидуальные пакетики, а могут быть в тубах. Индивидуальные упаковки удобнее, если тестирование проводится не слишком часто (при диабете второго типа).

Удобно, если прибор можно подключить к компьютеру и обрабатывать данные с помощью специальных программ.

При покупке прибора для ребенка выбирать стоит те, что требуют как можно меньше крови, а также с наиболее тоненькими иголочками-ланцетами.

Для тех, кто будет носить прибор с собой, важен вес самого прибора (он обычно довольно небольшой), а также вес всех расходников, которые придется все время носить с собой: флакона с тест-полосками, упаковки ланцетов – вот они-то в совокупности могут составлять довольно объемный пакет.

Самые популярные и современные глюкометры.

акку.jpg Очень прост в обращении, работает быстро, и для анализа требуется незначительный объем крови - всего 1-2 микролитра. Дисплей с крупными цифрами позволят пользоваться прибором людям с ослабленным зрением. Прибор имеет функцию автоматического отключения через 1-2 минуты после окончания использования. После вскрытия тест-полоски можно использовать до окончания срока годности. Глюкометр Акку-Чек Актив имеет инфракрасный порт, что позволяет легко производить обмен информацией с персональным компьютером. моб.jpg Первый глюкометр, в который сразу вставляется 50 тест-полосок в виде сменной кассеты. Забудьте про баночки с тест-полосками — вставьте кассету и пользуйтесь глюкометром в дороге, на улице, дома или на работе. В корпус глюкометра встроена ручка для прокалывания пальцев с барабаном на шесть ланцет. Ручку можно отстегнуть от корпуса. В комплекте поставляется micro-USB шнур для соединения с компьютером. Время замера — около 5 секунд. Глюкометр не требует кодирования. ва7.png Единственный глюкометр в России с меню на русском языке.Кто покупает глюкометры? Это впервые диагностированные пациенты или в качестве подарка.Простой в обучение, точный результат для принятия решения, показывающий связь между едой, дозой инсулина, уровнем глюкозы Идеальным предложением для впервые диагностированных пациентов мы рекомендуем глюкометр One Touch Select (Ван тач Селект). Меню на русском языке. 

В системе данного прибора уровень глюкозы в крови определяется на основании измерения электрического тока, вызванного реакцией глюкозы с реагентами на электроде полоски.Кровь всасывается в заборный кончик тест-полоски за счет капиллярного эффекта. Содержащаяся в пробе глюкоза вступает в реакцию с FAD-глюкозо-дегидрогеназой и феррицианидом калия. При отделении электронов возникает ток, пропорциональный уровню глюкозы в крови.

Итак какой глюкометр лучше, и как его выбрать, чтобы он удовлетворял все ваши требования? 

Нужно отметить, что идеального глюкометра, который бы подходил абсолютно всем, нет. У каждого, страдающего сахарным диабетом, свои требования и предпочтения по этому поводу. Только исходя из этого, перед покупкой глюкометра определитесь со всеми характеристиками, которые вы хотели бы в нем видеть.

23.05.2014

www.zdravzona.ru


Смотрите также