连续血糖检测技术研究进展

江幸幸

（田东县人民医院，广西 百色，531500）

近几年来，连续血糖检测技术在相关疾病的辅助治疗中起到较好的效果，尤其是对糖尿病患者来说，其可有效控制血糖以及疾病的进一步进展。随着连续血糖监测技术的发展，血糖仪以及生化分析仪设备也在不断升级，对疾病缓解有更大意义。另外，电化学检测技术以及光学检测技术也得到长足的进展。以下对连续血糖检测技术研究进展进行相关概述。

1 连续血糖检测设备概述

1.1 血糖仪血糖仪是血糖检测的基础设备，其优势是测试速度快、体积小。设备便于在家庭中应用，毕竟糖尿病本身属于长期疾病，病程较长，在生活中护理时间也相对长。血糖仪可用于随时对患者血糖改变进行检测，进而了解患者的病情变化，并将产生的血糖异常及时处理，避免出现不良事故。目前，血糖仪应用普遍，品牌众多。国外血糖仪品牌比较多见的是罗氏、强生和拜耳等，国内品牌多是三诺等，患者需根据实际情况选择，尽量避免混用血糖仪配套的试纸[1-2]。目前的血糖仪一般是有化学比色法以及电极法反应机制。

1.2 生化分析仪生化分析仪是目前对患者血糖测量比较精准的设备，一般在医院会用到生化分析仪对患者进行血糖连续监测，也是医院确诊糖尿病的依据。市面比较常见生化分析仪品牌也有国内外的，国内主要是迈瑞、迪瑞以及科华等，国外生化分析仪品牌有贝克曼、东芝以及罗氏等。生化分析仪对患者血糖检测的基本原理是用吸收光谱法。测量的方法有葡萄糖氧化酶终点法、己糖激酶终点法，以上两种测量方法有一个相同点就是利用样品在试剂中与特定物质反应，进而获得血液葡萄糖浓度[3-4]。

2 连续血糖检测技术研究进展

2.1 光学技术光学法对患者血糖进行测量是目前很多专家研究的一个热门话题，其可在最大动态内对患者实施血糖的准确测量。光学检测技术为微创以及无创连续血糖检测技术发展提供更大的空间。光学测量具有高选择性以及高灵敏度的优势，且长期稳定[5]。之前有光学血流动力学无创检测血糖技术，并在2018 年发明新型血糖测量仪器，其主要部分是校准器以及主体[6]。其基本原理是以彩色图像传感器为基准的血糖检测，4 个单色光源照射手指，穿过手指后光线被彩色图像的传感器大量吸收，彩色图像传感器对连续光谱具有较强的敏感性强。在面对不同颜色的光线时，其吸收效率也会存在一定的差异。而新型血糖连续监测设备以及技术的处理器通过算法处理可以获得患者的血糖浓度。

光谱技术:连续血糖监测技术中的光谱技术就是通过对物质与不同波长光波间的互动关系，来测量其血糖浓度。物质在与各种波长的光线反应可能会吸收或反射，也或是在吸收后会发出不同波长的变化。每个物质光谱特性是存在差异的，通过研究血糖在测量中的特定物质在在不同波长下的反应特性，就可以得到其在某一波段光波下特异性光谱特征。通过已经发射的特定波长光波，之后用传感器将反射回光波吸收，之后对特异性光谱进行有效对比，并获得血糖含量。光谱技术属于无创血糖检测比较常见技术之一，一般来说，葡萄糖在近红外（600nm-2500nm）和中红外（2500nm-16000nm）照射下的光谱特征相对最为显著。因光波无法将患者组织穿透，因此血糖检测结果不是测量穿透组织的光波光谱获得，通常是对反射回来的光波测量获得[7-9]。近红外线技术:近红外线光谱技术测定患者的血糖也会存在自身的缺陷，对小批量样品的分析用近红外就得不偿失。近红外连续监测血糖技术在发展中也存在自身的困境，主要体现于：①传感器接收回来与血糖光谱信号弱；在组织中会存在很多其他的干扰因素，会形成与葡萄糖类似的近红外光谱，会干扰血糖监测的进度。②为了保证血糖监测精准度提升，一般需要专门人员实施复杂数学运算，进而将产生的不同变量实施有效控制。变量主要包括温光源射入角度、温度以及光射入的具体位置，还有光在组织内穿透的深度、血液中的其他化学结构以及血糖类似的化合物、人体电化学平衡状态等；③近红外血糖检测结果无法与现有标准对比。人体的组织间隙以及毛细血管、静脉中葡萄糖均会在近红外线血糖监测中产生特异性吸收光谱。多是因为人体的组织间隙中含有的葡萄糖浓度相对较高，近红外光谱技术的信号强，其对患者血糖浓度检测多在组织间隙中测量获得。目前人们比较常见的家用血糖检测仪主要是测量毛细血管血糖浓度。

2 电化学技术

葡萄糖传感器血糖检测方法逐渐增多，现阶段比较广泛的血糖检测手段是葡萄糖传感器，其属于葡萄糖氧化酶电极，被发现于1962 年。近些年来，人们对葡萄糖氧化酶电极技术研究增多，掌握更多电极材料、电极空间等知识，并研究出更多敏感特性高、抗干扰能力更强的新型酶电极葡萄糖检测设备。通过连续血糖监测技术为血统浓度检测以及变化率明确提供一定的支持，进而对血糖浓度变化方向实施有效预测，也可以对高血糖以及低血糖疾病实施有效的预防[10]。

以葡萄糖氧化酶为基础的氧化酶检测技术需要在电极上固化葡萄糖氧化酶，之后将患者部分组织液抽取或是在组织液中有效反应，进而生成过氧化氢以及葡萄糖酸，之后用基底电流解离过氧化氢，依据测量获得电荷数目，就可以将患者的血液中葡萄糖浓度计算出来。葡萄糖氧化酶电极工作原理是传感器电极会进入患者人体皮下组织，之后在半透膜过滤的作用下促使组织液葡萄糖与电极上携带的葡萄糖氧化酶反应，进而形成葡萄糖酸和双氧水，双氧水会分解生成与葡萄糖相应电子，电信号在特定电极传输下进入传感器记录原件，之后经过组织液电化学反应获得血糖数值。连续血糖检测系统以及技术可以为血糖浓度变换等提供更好的检测，但是患者如果选择自我注射可能会存在一定的安全隐患。侵入式连续血糖检测系统一般是在对患者皮下组织血糖检测的基础上对患者血糖浓度明确反映，需将传感设备的导线置入患者皮下组织，并在皮肤上固定。一般是每一周到两周换一次，该传感器的成本相对比较昂贵，会给患者形成巨大的经济负担，经济负担及精神负担也会随之提升。另外，传感器在置入患者身体或是置换时会导致患者出现疼痛，长时间佩戴可能会增加患者感染的几率，传感器本身耐受性不高，可能需要专业人员对其进行频繁校准或是更换，这可能会影响连续血糖检测系统在临床上的大规模普及。

3 糖尿病以及连续血糖监测技术的发展

全球糖尿病患者数量巨大，中国大陆患者现居全球第一。根据国际糖尿病联盟（IDF）统计，2017 年全球约4.25 亿成人患糖尿病，预计到2045 年，糖尿病患者可能达到6.29 亿；2017年，中国大陆约有1.144 亿糖尿病患者(20-79 岁)，其中有3410万患者年龄超过65 岁；糖尿病患病率为10.9%，年龄标化患病率为9.7%。2015 年全球连续血糖监测市场空间为4.44 亿美元，预计2016-2024 年的年复合增长率为9.8%，到2024 年全球CGM市场空间或达10.25 亿。但目前CGM 的渗透率仍然很低，在美国，胰岛素泵在I 型病患的渗透率达到28%，CGM 的渗透率却仅为9%，未来发展空间广阔。通过假设I/II 型糖尿病人数、CGM渗透率、CGM 产品价格等参数来测算，发现未来全球的CGM 产品市场空间达66-99 亿美元，且随着渗透率的提升，市场空间有望进一步扩大。

小结

近些年来，随着对连续血糖检测技术的持续研究，进而出现更多的检测设备，其主要包括血糖仪以及生化分析仪，其对患者血糖测量有一定的意义，而连续血糖检测技术中比较基础的技术分为两类，有光学技术以及电化学技术。在研究中发现葡萄糖传感器以及连续血糖监测技术存在不足，例如设备昂贵，会增加患者的精神压力以及经济压力，因此患者需依据自身实际情况选择科学且安全的血糖检测技术以及相关设备进行血糖控制，保证与血糖相关的疾病得到较好的控制。希望之后对连续血糖监测技术加强研究，并将之前检测技术中存在的部分问题改善以及弥补，保证连续血糖检测技术得到更加快速以及长远的发展。