不同检测仪器对血糖检测方法研究现状与进展

2017-01-19施榴天津市和平区五大道街社区卫生服务中心检验科天津300041

中国医疗器械信息 2017年20期

施榴天津市和平区五大道街社区卫生服务中心检验科（天津 300041）

施榴天津市和平区五大道街社区卫生服务中心检验科（天津 300041）

近年来，随着居民物质生活的不断改善，我国的糖尿病发病率越来越高。糖尿病本身不仅会给患者带来困扰，还会导致多种并发症的发生。因此，如何对糖尿病进行有效地控制就显得极为重要。有效控制糖尿病的前提就是能够对血糖值进行准确地检测。在此背景下，本文对血糖检测方法的现状和研究进展进行了阐述，以期更好地服务糖尿病患者的血糖管理。

仪器血糖检测方法现状进展

糖尿病患者体内的血糖值较高，导致他们不仅遭受糖尿病本身带来的痛苦，还受到由于糖尿病可能造成的各种急、慢性并发症的威胁。现阶段，糖尿病的病死率已经大于艾滋病、结核病和疟疾的病死率总和。如何准确、便捷地进行血糖检测是帮助糖尿病患者有效控制血糖的前提。目前，随着电子科学技术、微成形制造技术以及传感器技术等的发展，血糖检测方法也取得了飞快的进步，各种微创、无创血糖检测技术也在不断问世。进行血糖检测时，血液也不再是唯一的途径。目前，常用的血糖检测方法就是有创检测，但是微创检测与无创检测也取得了进一步的发展。以下，本文对几种血糖检测方法进行进一步的分析介绍。

1.血糖检测方法的研究现状

目前，我国卫生部所推荐的常规的血糖检测方法是有创检测，即糖尿病患者经过静脉取血或者手指刺血后，将提取的血样通过生化分析或者光学分析来检测血糖的浓度。

（1）生化分析。采用生化分析方法检测糖尿患者的血糖值时可通过抽取患者的血液，使用血糖计来检测其血糖浓度或通过测定血清果糖胺进行血糖检测。世界上首个减痛式血糖监测仪为AtLast，其通过痛觉神经末梢稀疏处取血，取血量仅为2μL，大大降低了患者采集血样时的疼痛感[1]。

（2）光学分析。光学分析是通过分光光度计法来测量糖尿患者的血清糖化蛋白以确定其血糖水平。常用的仪器有电式微损血糖仪，其基本的工作原理是葡萄糖氧化酶法。即葡萄糖与酶发生化学反应后，会产生一种带颜色的物质，该物质能够产生一种吸光的产物，可以改变反射光信号。当血糖的浓度不同时，光信号的强弱也不相同[2]。

总而言之，有创检测所测定的血糖值通常来说比较准确、可靠，但是当糖尿病患者处于活动状态或者睡眠状态时，无法进行有创检测，必须要求患者处于相对静止的状态。除此之外，由于是有创检测，糖尿病患者在抽取血样时存在感染和神经损伤的危险。对于糖尿病患者，如果一天多次进行血糖检测时，多次针刺会引起患者对于检测的反感和抵触情绪[3]。目前，为了降低有创血糖检测带来的创伤程度，常规的有创检测也进行了一定的调整与改进。一方面，将采集的血量减小至几微升；另一方面，可以在其他敏感程度较低的部位进行采集血样，例如前臂或者上臂等部位。

2.血糖检测方法的研究进展

由于有创检测存在的种种问题，不利于血糖值的连续动态检测，微创检测与无创检测也随之应用而生。以下是对这两种检测方法的具体研究分析。

2.1 微创检测

随着传感器技术的迅速发展和成熟，临床医学中也逐渐融合了传感器技术。微创检测血糖技术就是利用各种机械装置或者光学装置，在糖尿病患者的身体部位迅速打孔，然后利用皮下传感器来采集细胞间质液，进而通过各种各样的葡萄糖传感器来测定所采集样品中的葡萄糖浓度[4]。微创检测主要体现在采血过程的迅速、微量。但是需要注意的，采用微创技术所采取的是细胞间质液，其内的葡萄糖浓度与静脉血糖浓度是有差别的，不能混为一谈，但是细胞间质液的葡萄糖浓度与血糖浓度是息息相关的，可以用过监测其内葡萄糖浓度的变化来反映糖尿病患者体内的血糖水平变化。

在微创检测中，具有代表性的是美国MiniMed公司的“血糖连续监测系统”。其工作原理是将葡萄糖传感器放置在针头的前段，通过注射植入皮下组织，利用其内所含的葡萄糖氧化酶每隔10s测定细胞间质液中氧的消耗量或者氢氧离子的产生量，并转换成葡萄糖值。但是由于将感应器植入到皮下组织，容易出现局部红肿、不适等现象。然而由于微创检测所包含的测试费用较高，因此，在现阶段难以完全代替有创血糖检测，只能是作为传统的有创血糖检测的一个有益的补充方法[5]。

2.2 无创检测

无创血糖检测由于具有无接触、无伤害、安全、便捷等优点，是目前医学界研究的热点。目前，常用的无创血糖检测方法中，对有光学法和反向离子电渗分析法的研究较多。以下主要介绍这两种方法。

（1）光学法。随着激光技术的不断发展，现在有多种基于光学原理的无创血糖检查方法。其主要是基于葡萄糖分子对近红光的吸收特性以及偏振特性而发展起来的光投射、光反射、光偏振等方法。近红外光谱法就是利用葡萄糖分子对近红光的吸收特性，结合现代化学计量学的方法，从而建立了近红外光谱与血糖值之间的数学回归模型，以实现无创血糖检测的目的。由于人体的体液、皮脂、肌肉、骨骼等在近红外光谱区内的吸收系数很小，是相对透明的，因此，采用近红外光谱法时，检测光线可以穿透人体几厘米。这就说明，在进行近红外光谱法检测血糖时，糖尿病患者无需服用任何特殊的药剂，只需要将选定部位位于近红外光附近，相关仪器设备就可以测得这些部位的葡萄糖分子反射或透射的光能量，从而得到相应的光谱，带入到所建立的数学模型中，就可以计算出血糖的浓度。

由于红外光谱法所提取的光信号相对微弱，并且所提取的光信号也容易受到患者个体以及所处环境的影响，因此，如何选取测量条件、测量部位，增强测量的光信号等仍旧需要进行进一步的研究。但是，目前来说，红外光谱法被认为是最有前途的无创血糖检测方法，在国际上，有数十个著名的科研机构在对其进行大量的科学研究，以期能够解决红外光谱法中所存在的问题。

（2）反向离子电渗分析方法。在进行无创血糖检测时，是希望葡萄糖分子能够聚集到皮肤的表面，以便于进行血糖检测。通常的离子渗透法是通过利用电流透过皮肤传输携带药剂的复合物。而进行无创血糖检测，葡萄糖分子的运动方向与通常药物的传输方向切好相反，因此成为“反向离子电渗法”。在正常情况下，人体的皮肤表层带负电荷，反向离子电渗法技术就是通过在糖尿病患者的皮肤表层施加一个带正离子的小的恒电流。当正离子向负极迁移时，就可以形成一个从正极到负极的离子流，利用这个离子流将皮下组织液中的葡萄糖携带到患者的皮肤表层。而离子流所携带出的葡萄糖浓度与血糖浓度是具有相关性的，通过监测皮肤表层的葡萄糖浓度，进而可以得知血糖浓度。美国Cygnus公司研制的葡萄糖手表Glucowatch，就是利用这个原理进行无创血糖检测。但是，采用反向离子电渗法技术进行血糖检测时，由于人体皮肤出汗、体温过高等情况的出现，可能会影响电流回路。此外，如果这种恒电流长时间地作用于人体的皮肤，也会引起皮肤刺痛、红肿等现象的发生。因此，反向离子电渗法也需要进行进一步地研究与发展[6]。