它是什么?
血糖储药杯采用无创形式采集数据,将血糖检测与药物储存功能合二为一,提高患者日常管理的便利性和效率。
你的灵感
随着糖尿病患者的老年群体不断增多,通常性的遗忘吃药,痴呆,忘记服药剂量,并且对测血糖扎针产生恐惧,针对这一现象进行产品再设计
如何运作?
无创血糖仪通过非侵入性技术替代传统指尖采血,主要利用光学、电化学及生理信号融合实现血糖监测。其核心原理包括: 1. 光学检测,如近红外光谱技术,通过特定波长(1600–2270 nm)照射皮肤,分析葡萄糖分子对光的吸收特征; 2. 皮下组织液监测,捕捉渗出皮肤的微量间质液葡萄糖浓度,间接推算血糖值; 3. 多模态信号融合,结合心电图(ECG)、光电容积脉搏波(PPG)等生理数据,通过AI算法提升精度(如中科院开发的算法误差仅13.42%)。 此外,拉曼光谱技术利用激光扫描皮肤,识别葡萄糖的“光学指纹”,单次检测仅需4分钟。 并且可以储存药物测完血糖后方便服药。
设计过程
无创血糖仪的设计过程融合了光学、电化学、生物传感与人工智能技术首先需确定检测原理。 1. 光学检测:如近红外光谱法(波长1600-2275 nm),通过分析葡萄糖分子对特定波长光的吸收特征,结合温度传感器补偿皮肤状态干扰。 2. 电化学检测:采用反离子电渗法,通过电极施加微弱电流驱动皮下组织液中的葡萄糖迁移至传感器,利用葡萄糖氧化酶催化反应生成电信号,检测精度可达5–200 μmol/L线性范围。 3. 多模态融合:结合光电容积脉搏波(PPG)、心电图(ECG)等生理信号,通过深度学习算法提升数据可靠性,如中科院开发的算法将误差(MARD)降至13.42%。 二、硬件设计与集成 1. 传感器模块 光学系统:红外光发射器与光电接收器配合,采用可移动式照射结构(如旋转制动环)扩大检测区域,避免局部皮肤灼伤。 电化学系统:多层柔性电极结构(如铂金电极与Ag/AgCl参比电极)包裹水凝胶,防止蒸发并延长使用寿命。 温度/压力补偿:集成温度传感器与压力调节装置,确保检测环境稳定。 2. 低功耗电路设计 - 主控芯片选用MSP430F1611或TMS320F2812 DSP,优化电源管理模块,使工作电流降至17.31 mA,适合可穿戴设备。 信号处理电路包含滤波、模数转换(ADC)及蓝牙传输模块,支持实时数据上传至移动端。 "
它有什么不同?
对弱势群体的关怀设计,将新技术运用到日用杯体上,使得外出更加便捷
未来计划
无创血糖仪的设计需兼顾技术创新与临床实用性,从原理验证到硬件集成、算法开发及临床测试形成闭环。尽管面临精度校准与标准化挑战,但通过多技术融合与AI优化,已逐步实现从实验室到市场的跨越,未来有望重塑糖尿病管理生态。 "
奖项
IF设计奖,日本概念艺术设计奖金奖,美国新星设计奖金奖,国际公益设计奖项金奖
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