光学无创血糖检测中的主要问题及研究进展

近红外无创血糖测量原理近红外无创血糖测量技术是一种新型的血糖监测方法，其原理是利用近红外光通过皮肤组织时，与组织内的葡萄糖发生相互作用，从而推断血液中的葡萄糖浓度。

这种技术可以不用抽血，直接通过皮肤测量血糖，有效地减轻了糖尿病患者的痛苦和负担。

首先，了解近红外的特性对理解这种原理非常重要。

近红外光谱位于可见光和红外光之间的一段波长范围内，具有较高的穿透能力。

当近红外光通过皮肤时，它会与组织内的分子发生相互作用，并产生反射、散射和吸收。

这种相互作用可以提供与组织内分子的浓度和结构相关的信息，如葡萄糖浓度。

其次，葡萄糖分子在近红外光的作用下表现出独特的反射和吸收特性。

近红外光谱中存在几个特征峰，其中一个与葡萄糖浓度直接相关。

当近红外光通过皮肤时，它会被组织内的葡萄糖吸收，导致该特征峰的吸收增加或减弱。

通过测量吸收的变化，可以推断出血液中的葡萄糖浓度。

不仅如此，近红外无创血糖测量技术还需要借助模型来进行数据处理和分析。

这些模型是通过大量实验获取的，包括已知葡萄糖浓度的样本和相应的近红外光谱数据。

通过数据处理和模型训练，可以建立近红外光谱与葡萄糖浓度的关系模型。

当要测量血糖时，只需要测量近红外光的反射和吸收，然后与模型进行对比分析，从而得出血糖浓度。

这种近红外无创血糖测量技术具有许多优势。

首先，由于无需穿刺采集血液样本，可以有效减轻患者的痛苦和不适感。

其次，这种技术可以实时监测血糖，提供即时的结果和反馈，方便患者及时调整饮食和胰岛素注射等控制血糖的措施。

此外，这种方法无需专业人士操作，患者可以在家中自行测量血糖，提高了监测的便捷性和隐私性。

然而，近红外无创血糖测量技术也存在一些问题和局限性。

首先，由于每个人的皮肤和组织特性不同，需要针对不同人群建立专属的模型，否则可能导致测量误差。

其次，一些因素如环境的干扰、皮肤温度的变化等，都会对测量结果产生一定的影响，需要进行校准和误差修正。

此外，由于目前技术的限制，近红外无创血糖测量技术并不适用于所有糖尿病患者，部分患者仍需使用传统的抽血测试方法。

血糖检测新进展糖尿病是由于胰岛素分泌缺陷或生物效应降低引起的一种新陈代谢疾病。

引起肢体坏死、肺结核、肾衰、失明等并发症，严重危害人类健康，据世界卫生组织预测到2025年全世界糖尿病人数将上升到3亿，我国在最近15年内患者总数增加近3倍，已达3000多万，每年还在以1%的进度增长。

因此防治糖尿病已到了刻不容缓的地步。

因为糖尿病是一种终身性基因遗传性疾病，目前没有彻底根治的方法，只能采用自我检测等方法来监控病情，所以对糖尿病患者血糖浓度进行频繁监测是糖尿病控制的一个重要手段。

现在国内外使用的血糖监测方法主要包括有创检测，微创检测，无创监测和动脉连续监测法。

下面就这几种方法进行一下综述。

1有创检测传统检测血糖常用的方法是从体内抽血提取血液样品，进行生化分仪，属于有创检测。

早期方法为邻甲苯胺法，此法对葡萄糖、半乳糖、木糖甚至抗坏血酸均有反应，邻甲苯胺对葡萄糖特异性较差，而且酸性溶液对测定管道有损坏，因此近年逐步被淘汰。

葡萄糖氧化酶法（GOD）是目前应用检测血糖最广泛的方法，本法基本上不受其它化合物的干扰，生成的红色琨类化合物的量比葡萄糖含量成正比。

近年应用己糖激酶法（HK），此酶将葡萄糖转化为葡萄糖6磷酸（G6P），当有另外的葡萄糖6磷酸脱氧酶（G6PD）存在时，可以测定此酶还原NADP的能力而测定葡萄糖。

实现各检测系统测定的可比性，对临床诊断和治疗有非常重要的价值，除了要做好室内质控外还应建立可溯源的目标检测系统，将结果进行比较，使结果具有可比性[1]目前世界卫生组织推荐GOD法和HK做为血糖测定的参考标准，建议静脉血浆葡萄糖做为测定和报告血糖浓度的标准方法[2]认为其结果稳定可靠，但耗时太长不方便患者，给患者带来痛苦，容易造成各种体液传染性疾病的传播，而且当时看不到结果。

因此生化分析法应用受到一定限制。

2微创检测1968年第一台血糖仪问世，采指尖1滴血就可以自行检测血糖，属微创检测。

其检测原理早期为葡萄糖氧化酶比色反应。

无创血糖仪准确吗在现代医疗技术不断发展的今天，血糖仪已经成为了许多糖尿病患者日常生活中不可或缺的工具。

而随着技术的进步，无创血糖仪逐渐进入人们的视野。

然而，一个关键的问题随之而来：无创血糖仪准确吗？要回答这个问题，我们首先需要了解一下传统的有创血糖仪和新兴的无创血糖仪的工作原理。

传统的有创血糖仪通过采集指尖血进行检测。

这种方法相对来说准确性较高，因为它直接测量的是血液中的葡萄糖含量。

但是，它存在一些明显的缺点。

比如，每次测量都需要刺破手指，这会给患者带来疼痛和不便，而且长期频繁的采血还可能导致手指感染、皮肤硬化等问题。

无创血糖仪则试图避免这些问题。

目前常见的无创血糖仪主要有以下几种技术原理。

一种是通过光学技术，利用红外线、近红外线或者拉曼光谱等方法来检测葡萄糖。

这些技术通过检测光线在人体组织中的散射、吸收或者反射情况，从而推测出葡萄糖的浓度。

另一种是通过代谢热整合法，根据人体在代谢葡萄糖时产生的热量变化来估算血糖水平。

还有一种是通过反向离子渗透技术，从皮肤表面提取组织液进行分析。

然而，尽管无创血糖仪的技术听起来很先进，但它们在准确性方面仍然面临一些挑战。

首先，人体的生理环境非常复杂，会受到多种因素的影响。

比如，皮肤的厚度、水分含量、温度、血液循环情况等都可能干扰检测结果。

这使得无创血糖仪在不同个体之间的测量结果可能存在较大的差异。

其次，目前的无创血糖仪技术还不够成熟。

与经过长期验证和优化的有创血糖仪相比，其测量的精度和稳定性还有待提高。

再者，一些无创血糖仪在使用时需要特定的条件和操作规范，如果患者没有正确使用，也会影响测量的准确性。

但是，我们也不能完全否定无创血糖仪的价值。

对于一些需要频繁监测血糖但又惧怕采血疼痛的患者来说，无创血糖仪提供了一种更易于接受的选择。

而且，随着技术的不断发展和改进，无创血糖仪的准确性有望逐步提高。

在实际应用中，如果患者对血糖的监测要求非常精确，比如需要根据血糖值来调整胰岛素的剂量，那么目前有创血糖仪可能仍然是首选。

血糖测定方法研究进展关键词血糖测定方法研究进展据世界卫生组织估计，全世界目前有超过1.5亿糖尿病病人，我国糖尿病病人人数已超过5000万，是世界上糖尿病人数最多的国家之一。

并且以每年150万-200万的新增病人数迅猛上升，糖尿病已成为发达国家中继心血管病和肿瘤之后的第三大非传染性疾病，因此，积极防治糖尿病显得十分重要。

从19世纪后期人们了解到血糖的浓度与糖尿病的关系以后，建立了血糖测定的方法。

并不断的改进与发展。

正是血糖测定方法的建立、改进和发展，使得人们对糖尿病的诊断有了明确的指标。

血糖测定的方法的应用也越来越广泛、越来越便捷。

随着人们对血糖水平与并发症之间的联系的深刻认识，从而产生了控制血糖的强化治疗方案，正是血糖测定的方法的建立、改进和发展才使得血糖监测成为现实，为控制血糖的强化治疗方案提供保证。

正是血糖测定的方法的建立、改进和发展才使得糖尿病的诊治更精确、前景更美好。

下面就其发展作一概述：1 实验室静脉血浆或血清葡萄糖测定1.1 斑氏法1908年斑氏(Benidict)首先建立了血糖测定方法，即斑氏法。

1.2 福林-吴氏法Folin-Wu) 通过不断的改进及发展1920年出现了最有代表性的福林-吴氏法Folin-Wu)这是血糖测定的经典方法，连续沿用了近五十年，但该方法最大的缺点是测出的结果比血液葡萄糖的真实值偏高10%-15%。

1.3 邻甲苯胺法1959年由Dultman提出该方法比福林-吴氏法Folin-Wu)的特异性还高，测定结果更准确。

但该方法中使用的试剂邻甲苯胺有毒，冰醋酸有较强的刺激气味，对人和仪器都有影响并不能在自动生化仪上使用。

1.4 葡萄糖氧化酶血糖测定方法该方法20世纪70年代由国外开始使用。

80年代初国内开始使用，随后在全国广泛推广。

该方法具有专一性强，特异性高，操作方便，结果准确，能在自动生化仪上使用的优点。

被作为国际公认的诊断糖尿病的唯一的测定方法。

该方法采取从体内抽取静脉血，属于有创测定，成为该法的缺点，不仅给病人带来一定的痛苦还会增加伤口局部感染甚至传染上其它疾病的机会，给病人增加了额外的心理负担。

血糖仪检测技术进展综述吴植强;孔妮【摘要】糖尿病已经成为世界众多国家不得不面对的公共健康问题,因其病程漫长且并发症众多,每年消耗了大量公共卫生资源,但却无法遏制其不断蔓延的趋势.血糖水平的日常监测对于糖尿病的有效管理起着重要作用,因此,血糖仪成为糖尿病患者监控血糖的有力工具.近几十年来血糖检测技术得到了快速发展.同时,由于传统有创或微创血糖仪存在的诸多问题及潜在的感染风险,无创血糖检测技术成为诸多研究机构及公司的研究热点.文章分别介绍了微创血糖仪与主流的无创血糖检测技术,分析并讨论了血糖仪的研究进展及存在的瓶颈问题.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2018(020)005【总页数】4页(P84-87)【关键词】糖尿病;血糖仪;微创;无创【作者】吴植强;孔妮【作者单位】广西壮族自治区医疗器械检测中心,广西南宁 530021;中国科技开发院广西分院,广西南宁 530022【正文语种】中文【中图分类】R587糖尿病是一种常见的因胰岛素分泌或作用缺陷引起的全身代谢性疾病，近年来其发病呈显著上升趋势，已经成为全球性的健康问题。

据国际糖尿病联合会（Inter-national Diabetes Federation, IDF）最新做出的预估，到2030年，世界糖尿病患者将达到 5.52亿[1]。

同时，由于其发病周期长、并发症众多，因此，成为各国不得不面对的公共健康问题。

在我国，糖尿病患者已达1.1亿，每年因糖尿病导致的死亡人数占总死亡人数的 80%，占中国总疾病负担的 70%[2]。

血糖的长期偏高会导致多种身体器官（尤其是眼、肾、神经、心脏和血管）的损伤或功能衰竭[3]，目前的治疗方式主要是对病人体内的葡萄糖代谢进行调控，临床治疗的重要依据是通过对病人血液的葡萄糖水平来决定用药量，因此血糖的日常监测对糖尿病的有效控制至关重要。

然而，在我国糖尿病患者中，仅有不到 30%的患者进行了干预与治疗，然而能够实现血糖控制的甚至不足10%[4]。

新技术在血糖仪领域的创新随着科技的不断进步，新技术的应用广泛渗透到各个领域。

在医疗健康领域，新技术的创新不仅提高了医疗效率和病患体验，还改变了传统医疗方式。

在血糖仪领域，新技术的应用也取得了显著的突破和进步。

本文将探讨新技术在血糖仪领域的创新，并展望其未来发展前景。

一、无创血糖检测技术的崛起传统的血糖检测需要通过穿刺皮肤来获取血液样本，这对糖尿病患者来说是一个痛苦和不便的过程。

然而，随着无创血糖检测技术的崛起，糖尿病患者可以通过非侵入式的方式轻松地监测血糖水平。

目前，无创血糖检测主要采用光学传感技术，通过激光或红外光的照射，测量皮肤下血液中的葡萄糖含量。

这种技术无需进行穿刺，大大减轻了患者的痛苦和风险。

同时，无创血糖检测技术的使用更加方便，用户只需将设备放置在皮肤上，即可获取准确的血糖数据。

二、人工智能在血糖仪中的应用人工智能技术的兴起给血糖仪的发展带来了新的希望。

人工智能算法可以通过分析大数据和建立模型来预测糖尿病患者的血糖水平，从而帮助患者更好地管理疾病。

具体而言，通过血糖监测仪上传的数据，人工智能算法可以分析患者的血糖趋势，并提供个性化建议，包括饮食控制、运动计划等。

这种个性化管理的方法可以帮助患者更好地控制血糖，从而减少并发症的风险。

此外，人工智能技术还可以与医生进行远程合作，实现远程监护。

糖尿病患者可以将血糖数据通过网络传输到医生处，医生可以根据数据进行远程诊断和指导。

这样一来，患者不仅可以方便地获取医生的指导，而且可以避免因为就诊困难带来的延误。

三、传感器技术的创新应用传感器技术在血糖仪领域的创新应用也取得了重要的突破。

新型传感器技术不仅提高了血糖仪的精准度，还增加了血糖检测的便利性。

一种新型的传感器技术是可穿戴式血糖检测器。

这种血糖检测器可以直接贴在皮肤上，通过微小的电流或者化学反应来检测血糖水平。

它具有体积小巧、使用方便的特点，患者可以随时进行血糖检测，无需携带过大的仪器。

另外，还有一种微纳技术应用于血糖仪中，这种技术利用微纳米尺度的传感器来探测患者体内的生化信息，包括血糖水平。