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谈谈无创血糖那些事(一)

2017-4-12 00:00| 编辑: 小桔灯网| 查看: 2925| 评论: 0|来源: 医业观察 作者:机关枪

摘要: 自我血糖监测(SMBG,Self-Monitoring of Blood Glucose)是糖尿病管理的重要一环,可提供实时血糖信息,有助于及时干预以维持正常血糖水平。 对于糖尿病患者,自我血糖监测(SMBG)具有极重要的临床价值:可以帮助 ...
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自我血糖监测(SMBG,Self-Monitoring of Blood Glucose)是糖尿病管理的重要一环,可提供实时血糖信息,有助于及时干预以维持正常血糖水平。
对于糖尿病患者,自我血糖监测(SMBG)具有极重要的临床价值:
可以帮助医生及时掌握病情变化,便于为患者制定个体化生活方式和药物干预方案;
反映实时血糖水平,发现高血糖,防控低血糖,以评估生活事件和降糖药对血糖的影响;
激励患者参与疾病管理,提高依从性。
自我血糖检测的频率随着个人糖尿病管理的情况不同有较大差异。典型的频率为一周几次到一天一次,甚至一天几次。
血糖仪经过了半个多世纪的发展,历经了数次改进,从干化学方法到电化学方法。但目前侵入性的有创血糖仪仍然占领了整个血糖检测市场。由于惧怕疼痛,以及由此引发的心理恐惧,有创的测量方式直接导至极大一部分[url=]糖尿病[/url]患者放弃固定的血糖检测。因此,有创血糖仪问世后不久就有学者提出了无创血糖仪的概念,几乎同时就开展了无创血糖仪的研究工作。
无创血糖仪由此也成为了众多科学家心中“皇冠上的明珠”。可以预见,如果无创血糖仪技术成熟,必将对目前的自我血糖监测(SMBG)甚至动态血糖监测CGMS市场格局产生巨大的影响,说是颠覆性创新一点不为过。
笔者刚入行时便听说了无创血糖仪,并杞人忧天地认为它就像悬挂于有创血糖仪厂家头上的达摩克里斯之剑,会颠覆整个血糖市场格局。
随着对无创血糖监测工作原理的了解,笔者发现一度认为神秘莫测的无创血糖也并非高不可攀,今天我们就从检测原理入手,解开无创血糖仪的神秘面纱。
光(谱)学法
  
当用红外线(也有采用比红外线波长更长的电磁波)照射人体时,与血糖无关的人体组织,如皮肤、骨骼、肌肉、水等将吸收大部分红外线,其余少量代表血糖特征的反射或吸收红外线,称为血糖特征频谱信号,用来提取血糖值。
也有利用葡萄糖的旋光性的偏振检测法。其原理是光学活性物质致使偏振光的偏振面发生旋转,产生的角度与偏振光在其中传播的光程、波长、温度以及溶液的浓度有关。当一束线偏振光入射到含有葡萄糖的溶液时,其透射光也是线偏振光,而且偏振方向与原入射光的偏振方向有一个夹角,这就是葡萄糖的旋光特性。

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形象地说,就如同葡萄糖分子都是穿红色衣服的人,我们要知道葡萄糖浓度可以通过数有多少穿红色衣服的人而得到。该方法的缺点就是,其他的某些分子也穿红色(或者近似红色)的衣服,另外穿红色衣服的葡萄糖分子有时被另外一些身材高大的分子挡住了,使我们没有看到。因此,抗干扰能力即特异性是本方法的难点。
基于上述方法,谷歌开发了一种隐形眼镜,测试人体内干扰最少的眼前房中葡萄糖的含量,从而推导出血糖浓度。
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无线电阻抗法
由频率范围在1MHz到200MHz的交流电产生局部电磁场,由此感应产生人体皮肤和皮下组织的阻抗变化,该阻抗变化与钠和钾的梯度有关,而钠和钾的梯度反应了血糖浓度水平。
与第一种方法一样,此方法同样受到干扰因素的影响,并且钠和钾的梯度不能完全反应血糖的浓度水平。

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替代法
大家都知道测血糖需要扎手指,很疼!如果,测试唾液、眼泪、尿液等体液的葡萄糖可以推算出血糖值,那么也就达到了无创检测血糖的目的。可喜的是:实验研究证明血糖浓度与唾液中所含的淀粉酶成正比,所以可通过测量人体口腔中唾液含淀粉酶的多寡间接得出血糖值的高低。其他体液的葡萄糖浓度也与血糖有相关性。

但是,唾液中的葡萄糖浓度为血液的一百分之一到五十分之一。对仪器灵敏度要求很高。另外,上述体液的葡萄糖浓度也不能完全反应血糖的水平。
另外一种替代法则结合了传感技术,通过皮肤轻度腐蚀,去除表皮障碍,加负压连续抽取的方法,测组织间隙液的糖浓度,进而通过算法反向推定血糖浓度。不过这仍是一种轻微有损的检测方法,利用与体外测量相结合的微渗透技术,所测葡萄糖浓度与血糖浓度相关性确实比较好,但检测过程中操作技术要求高,测量复杂,不适用于普通临床使用。
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检测的原理是通过测量超声波、电磁以及热量的变化,来计算血糖浓度。通过记录超声波和电磁在耳垂里传播受阻的情况、以及耳垂热量的变化情况。然后综合分析三组数据,估算出血糖值。鉴于,无创血糖仪开发的主角一般到时国外的公司。值得一提的是:北京三联永汇医疗科技有限公司与清华大学精密仪器系一起开发了该方法的无创血糖仪,并进行了临床试验。
这个方法的原理就好像,我们要了解一个人,但是由于某种原因我们又不想直接去问他本人(类比直接扎手指测血糖)。于是,我们从他的朋友、家人、业余爱好三方面去考察,综合这三个方面的情况,综合判断。
上述方法基于多参数推算血糖浓度,提高了其正确性。但是,其临床表现究竟如何,我们还将拭目以待。
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本文对无创血糖仪从技术角度进行了介绍,上述四个方法是基于网络公开资料整理得到的,基本涵盖了报道的所有无创血糖仪。

后续几期将图文并茂的分享报道过的一些无创血糖仪,介绍它们的特点、性能、优缺点等。届时,糖无忌、健糖宝、葡萄糖手表、FreeStyle 、谷歌隐形眼镜等一系列明星产品及诺华、微软、谷歌、美敦力、雅培等我们的“老朋友”也将悉数登场。



作者:机关枪
作者简介:从事IVD研发多年,关注行业技术发展、行业动态。
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来源:医业观察

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