无创血糖仪研究进展

天津市滨海新区大沽街社区卫生服务中心 （天津 300452）

内容提要： 糖尿病治疗周期较长，在长期的药物治疗中血糖的监测至关重要，有助于患者及时了解自身的血糖情况以及药物治疗效果，为后续的治疗决策以及治疗方案的调整提供支持。目前临床主要采用的是有创和微创血糖检测仪，具体包括针刺式以及激光采血式等多种类型，其优点在于血糖水平检测结果准确可靠，不足之处在于会对患者形成一定的创伤。特别是对于需要进行连续血糖监测的患者来说，每天多次的血糖检测会为患者带来巨大的痛苦，同时增加了交叉感染的风险。因此，近些年无创血糖仪开始受到人们的广泛关注，并且得到了快速的发展，文章对近些年关于无创血糖仪的研究进展进行综述，以期为临床血糖监测血糖仪的选择提供借鉴。

糖尿病目前已经成为世界上发病率最高的慢性疾病，并且其发病率依然呈现逐年升高的趋势，国际糖尿病联合会预测数据显示截至2030年世界上糖尿病患者的数量将超过5.5亿人[1]。糖尿病具有治疗难度大、治疗周期长以及并发症严重等特点，因此其预防和治疗已经成为社会普遍关注的健康问题[2]。目前临床关于糖尿病尚未形成彻底有效的治疗方法，主要通过持续服用降糖药物将患者的血糖水平长期控制在相对合理的水平上[3]。在该过程中患者的血糖监测至关重要，近些年人们对于无创血糖监测关注程度不断提高。

1.近红外、中远红外光谱血糖检测

相关研究表明，近红外光谱在对人体组织进行照射时会发生能量密度的改变，在该波段血糖对于红外光谱的吸收系数比水还要低，因此人们可以基于这一特点来进行血糖的无创检测[4]。该检测可以通过对患者手指、手掌、额头等部位进行照射来实现，不足之处在于容易受到患者体温以及血压等因素的影响[5]。同时在将血糖信息与其他信息进行分离的过程中存在一定的难度。此外中远红外光谱也具有类似的特性，但是由于其波长较长导致其散射较少，组织对光谱能量的吸收较多，同样采用该波段光谱照射进行血糖的检测受到患者体温的影响较大，需要在检测时进行标定。整体来说由于红外光谱的优良特性，无创血糖检测正在朝着这个方向发展[6]。

2.拉曼光谱血糖检测

拉曼光谱相比红外光谱具有更高的波长并且光谱段狭窄，更容易进行信号分离，因此在血糖无创检测中具有良好优势[7]。拉曼光谱的血糖检测原理主要是基于葡萄糖在受到激光照射时会发生拉曼光谱效应，不同的血糖水平对于不同的光学频移变化，通过测量光学频移变化量便可以实现血糖水平的估算[8]。其不足之处在于拉曼光谱的采集时间较长，同时激光的强度会对监测结果产生较大的影响[9]。美国C8MediSensors公司制造的无创血糖仪便是基于拉曼光谱原理，其可以每5min对患者进行一次血糖检测，然后将血糖检测结果发送到患者的手机中，可以有效实现血糖的连续监测[10]。

3.偏振光旋光血糖检测

偏振光旋光方法开展血糖检测的原理主要是基于偏振光在通过葡萄糖溶液时，偏振面的旋转角度与葡萄糖的浓度之间具有一定的关系，因此通过测量偏振面的旋转角度便可以计算得到患者葡萄糖的浓度[11]。目前，偏振光旋光血糖检测主要的测量部位为患者的眼前房水，但是由于眼角膜的存在增加了反射光的测量难度，同时眼前房水中蛋白质等物质也具有旋光效应，眼球的转动也会影响光线的传播路径，这些因素对血糖检测结果均会造成一定的影响[12]。近些年美国Texas A&M大学的Co te Gerard L课题组关于偏振光旋光血糖检测开展了大量的研究工作。

4.能量代谢守恒血糖检测

能量代谢守恒血糖检测技术主要是基于生物学理论，通过对蒸发以及能量辐射等热量消耗过程进行能量收集，然后采用近红外技术对血压含氧量等进行动态检测，建立能量守恒模型对患者体内的葡萄糖水平进行检测[13]。这种方法需要构建多传感器集成的检测系统更好地实现对能量的收集测量，但是也由于传感器数量众多导致检测结果的稳定性和可靠性降低。以色列Integrity Applications公司制造的GlucoTrack无创血糖仪便是基于能量代谢守恒方法来开展工作的[14]。该无创血糖仪通过充分发挥各种技术的优势，最大程度降低各种干扰，有效提高了检测的精度。但是该无创血糖仪在正式使用之前需要进行校准，更好匹配患者的基础血糖以及饮食的影响[15]。Integrity Applications公司对该无创血糖仪进行测试，结果显示其检测结果与常规血糖仪检测结果具有良好的相关性。

5.小结

基于上述分析，无创血糖仪的研发和应用对于糖尿病患者进行连续血糖检测具有非常重要的意义。目前人们已经关于无创血糖仪开展了大量的研究工作，基本上无创血糖仪的基础原理包括近红外、中远红外光谱血糖检测、拉曼光谱血糖检测、偏振光旋光血糖检测以及能量代谢守恒血糖检测。现在一些公司已经成功推出了无创血糖仪产品，并且在实际应用中取得了较好的效果。相信随着技术的不断发展，无创血糖仪将会更加成熟完善。