内蒙古医科大学大学生创新创业训练计划项目任务书.docx

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1、内蒙岩医科大学A#生创新创业制稼必划项目G务不项目名称：糖管家-利用可穿戴设备对糖尿病的多方位监测项目编号：项目类型：创新训练项目项目级别：国家级负责人：吕超群所在（院）系：（公章） 计算机信息学院负责人电话：负责人微信：HccO112O3指导教师：敖敦格日乐、司小玲指导教师职称：副教授、副教授指导教师邮箱： 导师所在单位：内蒙古医科大学填表日期：2022年6月13日内蒙古医科大学招生就业处制债表锡明1 .申请书各项内容，必须如实填写，不得有虚假或抄袭现象。2 .项目类型包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践 项目三类。3 .项目编号规则：2022+ 5位学校代码+3位流水号。4 .封面文字

2、：宋体四号字。5 .表格内文字：宋体五号字。6 .该任务书为A4纸，预留位置不够可以附页。一、项目负责人情况负 责 人姓名吕超群性别女民族汉族身份证号所在学院计算机信息学院专业、年级生物医学工程、20级学号项目名称糖管家-利用可穿戴设备对糖尿病的多方位监测移动电话微信llcc011203项目组其他成员（不包括导师）姓名性别年级所在院系、 专业学号移动电话项目分工签名张 元 元男2019 级计算机信息学院、 生物医学工程软硬件 研究张元元杨悦女2020 级计算机信息学院、 信息管理与信息 系统申报书 修改杨悦黄 琳女2020 级计算机信息学院、 生物医学工程软件研究黄琳刘璐女2020 级计算机信

3、息学院、 生物医学工程精化模型刘璐程 丹 阳女2019 级计算机信息学院、 数据科学与 大数据技术软件研究程丹阳李 鹏 达男2019 级计算机信息学院、 数据科学与 大数据技术软件研究李鹏达岳 磊男2021 级计算机信息学院、 生物医学工程资料收集岳磊二、指导教师情况姓名敖敦格日乐性别女民族蒙古族党派农工党年龄41最终学历硕士研究生学位硕士职称副教授职务所在单位计算机信息学院物理教研室研究方向生物物理学电子信息技术通讯地址内蒙古医科大学联系电话姓名司小玲性别女民族汉族党派农工党年龄43最终学历硕士研究生学位硕士职称副教授职务所在单位计算机信息学院健康医疗大数据教研室研究方向健康医疗大数据通讯地

4、址内蒙古医科大学联系电话三、项目进展计划及成果项目立项依据，研究内容，进展计划与预期研究成果1 .项目立项依据：国内和国外目前监测糖尿病患者病情走向是通过早中晚空腹及三餐后一小时的血糖数据 的变化来决定外源胰岛素的用量标准。患者有因高血糖增加无氧酵解，蛋白质、脂肪过度消 耗，患者会出现机体消瘦，体重快速下降等体重方面的特点，项目期望将体重数据变化作为 辅助监测血糖动态的又一个标准。当下广泛应用的血糖仪采用细针采血产生创口，每次需要一次性试纸来检验血糖浓度， 体积较大，不便携带，不能做到随时随地测量数值，为客户保存数值次数有限，且采集指标 单一，只采集静脉血测量血糖浓度，指标异常时需要患者自己做

5、出对策。这些使无创检测血 糖的愿景逐渐变大，翻阅各类期刊文献，我们发现可通过人体血液中葡萄糖在1732nm到 2168nm的血糖敏感区间的强近红外光的吸收性，从而得到电信号，经过硬件电路对信号的处 理、采集及放大后通过软件算法处理，表征血糖浓度。依据文献（部分）：1 彭湃邢龙辉 庞冰静.基于STC12单片机的D/A转换模块的设计与实现P广州 检测有限公司，2021年12月；2 姜帅.2型糖尿病患者空腹血糖水平与胰岛素抵抗、胰岛素分泌指数的相关性研究R淄博万杰集团博士后工作站，2021年，第17期；3 人俊敬.影响2型糖尿病患者治疗及血糖达标的影响因素分析J黑龙江科学，2021年第14期，P：

6、88-89；4 谭军，郑澜，丁盟.HIIT干预T2DM患者效应SRs/MAs再评价研究的策略与方法J体育科技文献通报，2021年第12期P： 67-70；5BumeisterJ. J. , AmoldM. A. . Clin . Chem. J 1999, 45： 1621-1627.2 .研究内容：项目的系统由算法研究、软件设计、硬件电路设计三部分组成算法研究：可分为近红外法测血糖原理算法和智能体重测量算法(1)近红外法测血糖原理算法：根据近红外光谱分析技术和化学计量分析技术，将测得 的光谱数据和相对应的已知浓度血糖样品建立数学模型，经人体折射后的出射光强符合朗伯ecL比尔定律式中：0Io(

7、人)、1(入)分别为介质的入射光强和出射光强，为介质的吸光系数，c为介质的浓A = -scL= In度。则吸光度为：,。(当被测介质为含有n中组分的溶液，假设仍然满足朗伯-比尔定律，它在介质的组成成分 之间就会建立简单的线性关系。4 = Z弓灰由该定律可知，样品的吸光度与待测成分浓度之间具有很好的相关性，样品成分的浓度 变化引起光谱特征吸收的变化。智能体重测量算法：身体质量指数(BMI, Body Mass Index)是国际上常用的衡量人体肥 胖程度和是否健康的重要标准，主要用于统计分析。对肥胖程度的判断不能采用体重的绝对 值，它天然与身高有关。因此，BMI通过人体体重和身高两个数值获得相对

8、客观的参数，并 用这个参数所处范围衡量身体质量。BMI的计算：体质指数(BMI)二体重(kg) 身高-2 (m)EX： 70kg+ (1.75X 1.75) =22.86软件设计：可分为主体程序、A/D数据转化程序和客户端显示程序主体程序：程序固化在STC89c52快闪存储器系统，包括主程序和若干子程序。主程序负 责系统初始化，管理调用各个子程序。A/D转换程序：数模转化程序将读取的模拟信号进行量化处理转变成数字信号并传送至单 片机的存储和处理的程序。客户端显示程序：选用SMC1602A液晶显示器，程序直接调用“ 1602. h”库函数进行读和 写。硬件电路设计：可分为光纤模块、信号处理模块、

9、单片机A/D转换模块和外部可穿戴显 示模块光纤模块：依据光电透射原理，通过光电池接收管接收被红外光投射后的手指的光信号, 利用MRS-610光纤传感放大器放大光信号，从而产生微弱的电流信号。信号处理模块：通过放大电路将微弱的交流信号叠加在直流工作点上，经三极管、场效 应管得到一个波形相似、不失真但幅值很大的交流大信号，将放大的交流信号转换成电压信 号，进行带通滤波，滤去血液中血色素、胆固醇等同样对光敏感的生物信息的波长。单片机A/D转换模块：选用STC89C52,用单片机控制ADC0804模块对前级输入的电压信号进行转换，通过软件部分的算法处理后得血糖数据，存入外加的flash中，同时应用软电

10、 子技术，选用M030-60柔性薄膜压力传感器置入鞋垫中，将感受到的压力信息，按一定规律 变换成为电信号，对应得出体重数据。发送至SMC1602A液晶显示器显示数据及重量和血糖浓 度变化波形。外部可穿戴显示模块：通过HC06蓝牙技术传送波形至客户端。选用可弯曲穿戴设备专用 锂电池403040PL,组成高性能锂电池组持续供电，组成完整的一套可穿戴无创检测设备。 系统流程图：3 .进展计划:2022年6月一2022年8月根据项目研究内容和拟解决的关键问题，查找国内 外相关技术文献，整理并学习；2022年8月一2022年12月确定本项目研制的血糖无创检测装置所需的硬件 组合及软件需求，设计和修正系统

11、框图，设计和修 正技术概念图；2022年12月一2023年2月购买制作装置所需硬件，单片机、传感器等；2023年2月2023年4月制作装置，先用进行模型搭建，验证设计电路，验 证成功后进行最终电路板焊接；2023年4月一2023年6月进行血糖无创检测装置功能验证；资料整理；整理 研究成果。4 .预期研究成果：设计一种可穿戴式设备，实现对糖尿病从血糖与体重两方面实时监测，通过研究获得一 套合理可靠的检测系统装备。争取申请医疗器械的专利一项。发表相关论文一篇。四、资助金额和经费预算项目经费来源资金额（单位：元）资金总额（单位：元）学校资助资金1000010000学院配套资金0预算支出科目支出金额 （元）预算根据及理由材料费6000购置项目所需单片机、光纤传感放大器、开发板等图书资料费1000购置项目图书资料版面费3000支付发表论文版面费五、任务书签订各方意见项目负责人承诺：我与项目组成员将严格遵守内蒙古科大学科学研究项目管理的有关规定，切 实保证研究工作时间，按计划认真开展研究工作，按时报送有关资料，及时报告 重大情况变动，对资助项目发表的论著和取得的研究成果按规定进行标注。项目负责人（签章）:2022年 6月 13 日项目单位意见:（公章）年 月日招生就业处意见:（公章）年 月日