降糖食品效果评价中常用5种血糖监测方法的比较

田婷婷，生庆海

（河北经贸大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050061）

据统计显示，我国成人Ⅱ型糖尿病患者超过1亿人，患病率从1980年的0.67%飙升到2013年的10.4%，其中不知情患者达63%[1]，我国糖尿病患者人数已经居全球首位。饮食控制作为糖尿病防治的基础，可以减缓糖尿病的进展、防止并发症的发生发展。目前，市面上的降糖产品日益丰富，在排除药物非法添加后，降糖产品效果需要用血糖评价方法来验证。就尿糖、指尖（或静脉）葡萄糖、动态血糖、糖化血清蛋白和糖化血红蛋白监测这5种方法在不同情况下对患者血糖监控的应用进行介绍。

1 5种血糖监测方法的比较及应用

1.1 尿糖测定

尿糖测定是早些年糖尿病患者定期评估血糖控制的实用方法。尿糖测量的基础是糖尿与高血糖大致相关的事实[2]。其原理在于，健康成人葡萄糖排泄的肾阈值为8.88～10.00 mmol/L，当血糖浓度超过人的肾糖阈值时，就会出现尿糖现象[3]，但患有长期糖尿病的成人，这个阈值可能会大幅增加，儿童和孕妇，可能具有非常低或可变的肾阈值。因此，尿糖不能精确地代表血糖浓度。另外，测试结果反映的是自上次排尿以来的时间间隔内的平均血糖水平，而不是测试时的水平。此外，液体摄入量，尿液浓度，是否服用咖啡因、苯丙胺类等药物，是否患有甲亢、肿瘤、脑炎等疾病等都会对结果产生影响[4]。因此，使用尿葡萄糖浓度估计糖尿病管理中的血糖浓度是不理想的。之前使用测试条的颜色与打印的图表进行比较，读数存在一定误差。Jia M Y等人[5]研发出一种用手机摄像头获得的比色传感器阵列图像的有效校准方法，该方法用于尿糖检测不受环境光线和手机品牌的影响，可获得准确的测量结果。Riyanto等人[6]研发的以KNO3为电解质，采用金电极循环伏安法测定尿中葡萄糖的相关系数R2为0.994。

1.2 指尖血葡萄糖与静脉血浆葡萄糖的测定

刺破患者手指取微量血，并使用床旁检测（POCT）血糖仪来检测即时血糖是目前最常用的血糖监测方法，因其简单、方便、采血量少、给患者带来的痛苦小等优点被广泛应用于患者家中日常血糖监测。主要用来检测清晨空腹血糖（FBG）和餐后2 h血糖（2hPG）水平，也可检测随机血糖。POCT血糖仪对血糖检测原理主要分为葡萄糖氧化酶（GOD）电化学法、GOD光化学法和葡萄糖脱氢酶电化学法3种。因检测原理存在差异，致使检测过程中受不同因素的影响，如采用GOD法易受血氧含量、还原性物质（如维C、尿酸、谷胱甘肽等）[7-9]、组织液渗出等因素影响，使得测量结果出现偏差；葡萄糖脱氢酶法测定过程中酶促反应特异性较差，反应过程中非葡萄糖类物质与某些辅酶亦可发生酶促反应，导致测量结果偏高[7]。例如，Pfützner A等人[10]使用8种不同型号的血糖仪，研究了血糖仪检测原理受木糖影响对检测结果造成的差异。结果表明，除AccuChek设备突破了木糖对检测结果的影响外，其余采用葡萄糖脱氢酶技术均在不同程度上对检测结果产生影响。此外，血糖仪型号和品牌之间也存在较大差异。为了避免检测结果与真值间存在较大差异，由此给患者带来错误指导并导致其身心受到伤害，ISO 15197:2013标准对家用血糖仪的系统准确度、精密度、血红细胞压积的限定范围等进行了修订[11]。

尽管POCT血糖仪在广大糖尿病患者血糖日常监测中带来很大方便，但血糖仪品牌、原理、操作者专业程度、药物等仍会对血糖检测结果产生较大影响。此外，因指尖血易受组织液等物质的污染，且与静脉血成分存在一定的差别。因此，医院在糖尿病诊断时按照WHO（1999年）标准，取静脉血，配合全自动生化分析仪检测结果来诊断糖尿病。糖尿病诊断一般需要测FPG，2hPG，以及随机血糖、口服葡萄糖耐量试验（OGTT）四者之一，并结合患者临床症状进行诊断。全自动生化分析仪目前采用GOD法和己糖激酶（HK） 法实现对静脉血糖的测定。其中，采用HK法对血液葡萄糖进行测定具有特异性高、不易受其他因素干扰等优点被公认为血液葡萄糖测定参考方法。除此之外，使用全自动生化分析仪检测静脉血糖的结果稳定、可靠，所以常与POCT血糖仪检测结果对比来确定后者的精确度。叶竟妍等人[12]将71台便携式血糖仪与全自动生化分析仪对血糖检测结果进行比较，得出了不同品牌血糖仪的合格率。但采用该方法测血糖存在取血量大、成本高、给患者带来的痛苦大等限制因素，因此受限于医院糖尿病诊断中使用。

1.3 动态血糖监测系统（CGMS）

以上血糖监测方法仅限于即时血糖检测，对于I型糖尿病患者和病情严重的II型糖尿病患者来说，只检测即时血糖值不能满足患者血糖控制的需要，这就需CGMS来弥补这一缺陷。CGMS是一种将传感器半植入于人体表皮，可以对血糖进行实时、动态、连续监测72 h及以上的血糖监测系统。使用CGMS可减少频繁刺破手指取血给患者带来身体上的伤害，但半植入式传感器存在被病毒感染的风险；传感器植入部位为组织，检测结果为组织液间葡萄糖值，因组织液葡萄糖浓度与静脉血葡萄糖浓度成正比，所以可间接反映血糖水平[13]；CGMS可以数分钟自动出1个血糖值，每天24 h无间断，根据该数据可绘制出每日血糖图谱，并用于夜间无意识低血糖、餐后高血糖等情况管理[14]。

目前，常用的雅培动态血糖仪可以连续佩戴14 d，期间每15 min自动出1个血糖数值，同时可以随时使用配套扫描仪或者在支持NFC功能的手机上安装Glimp软件测即时血糖。根据每15 min的数据可自动生成每日图谱，并显示于扫描仪或手机中，在电脑上安装配套软件链接血糖仪，可将每15 min的自动读数、扫描所得数据、每日图谱等内容导入电脑，患者可以更加清楚、直观地了解自己的每日血糖变化。佩戴期间可得出平均血糖，根据该数据可预估糖化血红蛋白（HbA1c）。但维C会导致测得血糖值偏高，水杨酸导致数值偏低。除此之外，动态探头因保存不当会造成扫描结果与真值存在较大差距，CGMS的准确度还有待提高。Heinemann L[15]指出，CGMS没有实施技术标准，系统的平均绝对相对差异（MARD） 通常用于表征其分析性能。Reiterer F等人[16]研究表明，不应盲目使用临床研究的MARD值，还应使用其他度量标准，如精度绝对相对差值和考虑CGM传感器的关键特征。但CGMS在很大程度上提高了血糖控制水平，如Polsky S等人[17]研究表明，CGM可以帮助识别妊娠中的血糖模式，获得并维持葡萄糖靶点，降低低血糖，有助于治疗与糖尿病相关的妊娠调整。Isaacs D等人[18]通过糖尿病教育结合CGMS对患者干预，大多数患者更好地了解食物选择，药物、压力、疾病和体力活动如何影响血糖。

1.4 糖化血清蛋白（GSP）

GSP是一种取静脉血，可反应患者过去2～4周平均血糖水平的检测方法[19]。使用该方法的检测结果不受当时血糖浓度、药物、血红蛋白、尿酸和蛋白质结构异常等因素的影响，稳定性好、准确率高[20]。GSP测定原理是血液中的葡萄糖与蛋白、硝基四氮唑蓝等物质反应生成甲臜，甲臜可通过比色法于波长540 nm处测得吸光度，通过公式计算可间接得到GSP浓度[21]。但是，GSP值易受对蛋白造成异常的疾病影响，如肾病、急性炎症、肝硬化等。所以，目前医院一般不单独使用该指标来诊断和评价糖尿病病情。但GSP测定可应用于糖尿病肾病的检测中，如刘烨[22]通过检测糖尿病肾病与非糖尿病肾病患者的GSP值，发现前者数值明显高于后者。此外，还可与其他检测方法连用，应用于不同人群糖尿病诊断、筛查等方面。

1.5 糖化血红蛋白（HbA1c）

HbA1c与GSP测定类似，均可反应长期血糖指标。糖化血红蛋白（血红蛋白A1c，HbA1c） 是由葡萄糖与血红蛋白β链的N-末端缬氨酸残基结合而产生的。HbA1c反映的是检测前1～3月的血糖均值，被誉为长期血糖控制的“金指标”。其中，近1个月血糖水平对HbA1c的影响占50%，3月前影响只占10%[23]。与GSP法类似，测定结果不受采血时血糖浓度、饮食及服用降糖药等因素影响，因此不必要求患者检测时空腹或在餐后2 h，也不用要求患者不服药，随时随地可检测该指标。但对于溶血性贫血、大量失血或输血、慢性疟疾、妊娠期妇女、甲亢状态、患有人免疫缺陷病毒（HIV）等患者，以及服用维C和维E的人群不适用[24]。目前，临床实验室有4种主要的糖化血红蛋白测量系统：离子交换高效液相色谱（HPLC）、免疫测定、硼酸亲和色谱和直接酶测定。Kwak J等人[24]研究发现，金纳米粒子基新型生物传感器检测糖化血红蛋白系统工作得很好，检测极限为0.142%，变异系数低于10%。

国际临床化学联盟（IFCC） 联合欧洲糖尿病研究协会 （EASD） 和 ADA早在 2009年就提出了HbA1c测定的标准化方法，但到现在仍没有被完全采用。虽然在美国等国家该指标已被应用于糖尿病诊断[25]，但我国HbA1c测定方面没有统一标准，所以不被用于糖尿病诊断。然而，该指标可用来评价血糖控制水平，糖尿病患者一般将HbA1c控制在7.0%以内，控制在6.5%以内可较好控制并发症产生[1]。UKPDS流行病学显示，HbA1c下降1%，糖尿病相关死亡下降21%，微血管并发症（肾病和失明）下降37%，心脏病发作下降14%，截肢或致死性周围血管疾病下降43%，中风下降12%。此外，Boursier G等人[26]研究发现，HbA1c和甘油三酯测定，可作为肥胖患者筛查胰岛素抵抗（IR）的广泛可用工具。

2 结论

5种血糖监测方法的比较见表1。

表1 5种血糖监测方法的比较

由表1可知，单纯使用某一种血糖监测方法很难全面评价血糖结果和降糖产品效果。糖尿病患者要想对血糖实施包括平均血糖、血糖波动、血糖达标率、高血糖和低血糖持续时间这5个方面监控，需配合多种方法使用，同时需考虑监测结果的准确度。一种方法是CGMS配合指尖血糖。该方法可实现对血糖的全面监控，减少刺破手指取血的痛苦，同时在一定程度上保证了结果的准确度，也起到了实时提醒患者注意控制血糖的作用。但CGMS购买费用较高，对于消费水平较低人群不适用。这就需要另一种血糖复合方法来弥补该方法的不足。对于消费水平一般人群，用指尖血糖配合HbA1c的方法也可实现对上述5种血糖评价方法的监控，检测指血可掌握血糖波动和血糖达标率，提高检测频率可以在一定程度上掌握高血糖或者低血糖持续时间，但指血得到的每日血糖数据有限，对于上述内容的获取还不全面。HbA1c可以反映近期3个月血糖平均值和血糖达标率，GSP与之类似，但反映的是1个月血糖水平，HbA1c较GSP法存在反映血糖周期太长的问题，鉴于准确度方面考虑，推荐使用HbA1c法。指血配合HbA1c监测血糖，需频繁刺手，给患者带来身体及心理的创伤，但在一定程度上减少了血糖监测费用，并使患者更全面掌握了自己5个方面的血糖状况。

3 血糖检测方法的发展趋势

不同检测方法存在自身优点及适用性，但血糖检测的总体发展趋势都会围绕减少患者日常监测痛苦及安全性、提高检测准确度及检测范围、加强医生和家属与患者血糖联系这3个方面展开。如Zhang Y等人[27]基于能量守恒定律可以实现非侵入性血糖仪检测，通过检测基础代谢率（BMR）和BV可得血糖值，检测结果与侵入式血糖仪的测试结果之间有88.53%的相关性。由Cnoga Medical Ltd开发的新型设备Tensor Tip Combo Glucometer（CoG），可非侵入性地预测毛细血管组织葡萄糖浓度[28]。Soora K P等人[29]基于表面增强拉曼散射（SERS） 的使用等离子体纳米颗粒阵列，可以检测低至5×10-5g/mL的葡萄糖质量浓度。Bai Y W等人[30]建立的系统开发服务器软件可用于建立营养数据库、个人信息、个人生理参数和饮食计划数据库。该数据库可提供远程和本地系统，用于数据查询、建立、更新和维护，为远程护理站的护理人员提供移动护理服务。同时配有移动血糖测量设备，具有有线和无线传输功能，可定期提醒患者测量。杨雪等人[31]研究发现，血糖信息化管理可降低患者空腹和餐后2 h血糖、HbA1c、三酰甘油、总胆固醇水平，医护人员及时纠正了患者不良习惯，患者血糖控制达标率和控制满意度提高。