我們知道血糖檢測(cè)是糖尿病管理非常重要的一環(huán)，雖然血糖儀已經(jīng)經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次改進(jìn)，但目前侵入性的有創(chuàng)血糖儀仍然占領(lǐng)了整個(gè)血糖檢測(cè)市場(chǎng)。

由于懼怕疼痛，以及由此引發(fā)的心理恐懼，有創(chuàng)的測(cè)量方式直接導(dǎo)致極大一部分糖尿病患者放棄固定的血糖檢測(cè)。于是，發(fā)明微創(chuàng)甚至無(wú)創(chuàng)血糖儀就變成很多科學(xué)家心中的珠峰。

但這事兒真不好做!其實(shí)在身體很多部位的體液中，均可以發(fā)現(xiàn)葡萄糖。除血液外，還有間質(zhì)液，淚液，玻璃體液，尿液和汗液等。目前也有很多方法可以測(cè)量這些體液里的葡萄糖濃度。理想的狀況是，可以通過(guò)隨時(shí)測(cè)量這些體液葡萄糖的濃度，分析出血糖的濃度。然而由于多種受限因素，回頭看20多年的研究進(jìn)展，有小驚喜但無(wú)大突破，略顯心酸。今天我們就看幾款微創(chuàng)/無(wú)創(chuàng)血糖儀，看看這其中的艱難。

微創(chuàng)界目前的冠軍：Dexcom G4 PLATINUM

Dexcom公司推出的Dexcom G4 PLATINUM是一款微創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測(cè)血糖儀。它由傳感器(包埋于皮膚之下)、轉(zhuǎn)換器(固定于傳感器之上發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào))和接收器(接收并顯示血糖變化信息)三部分組成。

這款設(shè)備的底層原理是：淺表皮膚組織液的葡萄糖濃度與血液葡萄糖濃度之間有穩(wěn)定的關(guān)系。Dexcom G4 PLATINUM的檢測(cè)原理跟血糖試紙類(lèi)似，植入皮下的微型葡萄糖氧化酶電極傳感器，與組織液中葡萄糖接觸發(fā)生反應(yīng)，這種化學(xué)信號(hào)通過(guò)電極轉(zhuǎn)化為可監(jiān)測(cè)的電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)特定的算法處理之后，便成了接收器上的血糖值。

這就好比，你想知道一條大河里水的硬度如何，卻不想冒險(xiǎn)直接從河里取水。但是你知道河邊的地下水硬度與河水硬度是有關(guān)系的，這時(shí)你就在河邊打一眼井，通過(guò)井水硬度推算出河水硬度。說(shuō)到這里，這類(lèi)血糖儀的問(wèn)題是不是就顯而易見(jiàn)了：井水與河水硬度之間雖然有穩(wěn)定的關(guān)系，但是這種關(guān)系也會(huì)隨外界條件改變而變化。

Dexcom G4 PLATINUM已獲得FDA和CE的批準(zhǔn)，可監(jiān)測(cè)的血糖范圍為2.22~22.2mmol/L，適用人群為2歲以上的糖尿病患者，售價(jià)大概在2000美元以上。FDA指出，使用Dexcom G4 PLATINUM血糖儀，每12小時(shí)至少要校對(duì)一次;當(dāng)Dexcom G4 PLATINUM警告血糖過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，必須使用血糖儀對(duì)指血進(jìn)行檢測(cè)，才可以做后續(xù)的處理;Dexcom G4 PLATINUM不能作為胰島素用量的參考指標(biāo); Dexcom G4 PLATINUM的準(zhǔn)確度會(huì)受到飲食和運(yùn)動(dòng)的影響。

學(xué)習(xí)型無(wú)創(chuàng)血糖儀：TensorTip CoG

以色列公司CNOGA推出了一款介于有創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)之間的血糖儀TensorTip CoG。這款血糖儀有個(gè)很有時(shí)代感的定位：學(xué)習(xí)型的無(wú)創(chuàng)血糖儀。讓我們一起來(lái)看看這款血糖儀是如何學(xué)習(xí)的。

CNOGA公司的CEO Segmen是電視成像技術(shù)方面的技術(shù)專(zhuān)家。彩電在我們眼睛里五顏六色，但是在Segmen看來(lái)，所有的色彩只不過(guò)是紅、綠、藍(lán)三原色混合而成。所以他認(rèn)為人體表現(xiàn)的顏色也是有其內(nèi)在規(guī)律的，只要能找到其中的規(guī)律，就可以通過(guò)大規(guī)模的數(shù)據(jù)運(yùn)算來(lái)分析血糖的變化。TensorTip CoG就在這樣的背景下誕生了。

當(dāng)TensorTip CoG中的二極管發(fā)出的光通過(guò)指尖時(shí)，其中的一些會(huì)被吸收，光信號(hào)就發(fā)生了改變，傳感器只接收波長(zhǎng)為600納米到1150納米的光。接下來(lái)，有一個(gè)類(lèi)似于專(zhuān)業(yè)數(shù)碼相機(jī)的攝像頭傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)光信號(hào)的變化。信號(hào)被傳遞到一個(gè)處理器，處理器將信號(hào)數(shù)據(jù)化成紅藍(lán)綠三色的組合。TensorTip CoG的獨(dú)特之處在于：使用專(zhuān)利算法和處理器收集的大量數(shù)據(jù)(有680億多個(gè)顏色組合)，再結(jié)合TensorTip CoG“學(xué)習(xí)”到的光信號(hào)與血糖之間的相關(guān)性，最終計(jì)算出血糖的濃度。

TensorTip CoG在啟用非侵入性血糖檢測(cè)之前，有一個(gè)大約持續(xù)一周的“學(xué)習(xí)”的階段。這是因?yàn)門(mén)ensorTip CoG建立光信號(hào)與血糖之間的關(guān)系，至少需要采集130次侵入性血糖數(shù)據(jù)和65次非侵入性光信號(hào)數(shù)據(jù)。這一學(xué)習(xí)過(guò)程完成之后，才能開(kāi)始非侵入性血糖檢測(cè)。

TensorTip CoG目前只通過(guò)了CE的批準(zhǔn)，可檢測(cè)的血糖范圍為3.89~24.4 mmol/L，只能用于18歲以上的2型糖尿病患者，在歐洲售價(jià)大概2000美元左右。在使用TensorTip CoG時(shí)需保持手指干凈清潔，且不能有創(chuàng)傷;不能單獨(dú)使用TensorTip CoG作為診斷和治療糖尿病的唯一指標(biāo);使用前有一個(gè)較長(zhǎng)的有創(chuàng)“學(xué)習(xí)”階段。

糖無(wú)忌：GlucoTrack

Integrity Applications公司的GlucoTrack無(wú)創(chuàng)血糖儀，在2014年獲得了CE認(rèn)證，它還有一個(gè)響亮的中國(guó)名字“糖無(wú)忌”。 GlucoTrack由一個(gè)帶觸控屏幕的主機(jī)和一枚個(gè)人耳夾組成。檢測(cè)時(shí)，只需將耳夾夾于耳垂，等待約1分鐘就可以知道血糖結(jié)果。這款設(shè)備的檢測(cè)的原理是通過(guò)測(cè)量超聲波、電磁以及熱量的變化，來(lái)計(jì)算血糖濃度。

為了便于你理解GlucoTrack的原理，我舉一枚栗子。你想估算你家院子里麻雀的數(shù)量，為了更準(zhǔn)確估算你決定多用幾種方法。于是你投放只有包括麻雀在內(nèi)的很少幾種鳥(niǎo)類(lèi)喜歡吃的食物，記錄麻雀的叫聲，統(tǒng)計(jì)麻雀拉的粑粑，觀察他們的活動(dòng)規(guī)律。這樣一來(lái)你就得到了一組數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)綜合分析，你就得到了比較精確的估計(jì)數(shù)據(jù)。GlucoTrack通過(guò)記錄超聲波和電磁在耳垂里傳播受阻的情況、以及耳垂熱量的變化情況。然后綜合分析三組數(shù)據(jù)，估算出血糖值。

GlucoTrack也獲得CE批準(zhǔn)，可檢測(cè)的血糖范圍為4.17~27.8mmol/L，只能用于18歲以上的糖尿病患者，售價(jià)大概在2000美元左右。GlucoTrack可供3人使用，每6個(gè)月校準(zhǔn)一次，不能作為檢測(cè)和治療糖尿病的唯一依據(jù)。

無(wú)創(chuàng)血糖儀的新希望

就在前不久，利茲大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)聲稱(chēng)，他們也開(kāi)發(fā)出了一款無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備。目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)授權(quán)給Glucosense。這項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備目前沒(méi)有命名，研發(fā)團(tuán)隊(duì)也沒(méi)有對(duì)外公布技術(shù)細(xì)節(jié)以及臨床數(shù)據(jù)。從Glucosense官網(wǎng)介紹來(lái)看，這款無(wú)創(chuàng)血糖儀使用了新型激光傳感器，傳感器是利茲大學(xué)Jose教授潛心研究多年的研究成果。

當(dāng)使用者的皮膚與傳感器玻璃接觸時(shí)，手指引起的激光反射光的變化，反應(yīng)了血液中血糖的濃度，整個(gè)測(cè)量過(guò)程僅需 30秒。從官方公布的原型機(jī)來(lái)看，這款設(shè)備目前屬于便攜設(shè)備范疇。不過(guò)，Glucosense稱(chēng)正在研發(fā)可穿戴式血糖監(jiān)測(cè)儀，以滿(mǎn)足重癥患者的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求。據(jù)悉，這款血糖檢測(cè)技術(shù)入圍英國(guó)2012年Medipex NHS獎(jiǎng)。目前這款產(chǎn)品還在試驗(yàn)階段。

當(dāng)然，業(yè)界最吸引眼球的還是要數(shù) Google隱形眼鏡。這項(xiàng)谷歌的黑科技是聯(lián)合制藥巨頭諾華公司一起研發(fā)的。除了知道是通過(guò)測(cè)量眼淚的葡萄糖含量，來(lái)計(jì)算血糖含量之外，目前并未見(jiàn)其他細(xì)節(jié)報(bào)道。但是，據(jù)目前的研究表明，唾液、汗液、淚液和尿液中的葡萄糖濃度，與血糖濃度，并沒(méi)有明確的關(guān)系。這也是這么多年來(lái)一直沒(méi)有檢測(cè)這些體液的血糖儀出現(xiàn)的原因。當(dāng)然，并不排除Google會(huì)給我們帶來(lái)意想不到的驚喜。

無(wú)創(chuàng)血糖儀離我們也許還有一光年

一般情況下，健康人空腹血糖濃度為3.61~6.11mmol/L。I型糖尿病患者可能出現(xiàn)非常低的葡萄糖水平，甚至低于2mmol/L，同時(shí)I型糖尿病患者的血糖波動(dòng)也較快。下表是上述前三種血糖儀公布的數(shù)據(jù)。

根據(jù)前文的介紹不難看出，Dexcom G4屬于微創(chuàng)血糖儀;TensorTip CoG屬于前期有創(chuàng)，后期無(wú)創(chuàng);GlucoTrack是無(wú)創(chuàng)血糖儀。從有創(chuàng)到無(wú)創(chuàng)，是一個(gè)逐漸遠(yuǎn)離血液的過(guò)程，檢測(cè)的方法越來(lái)越復(fù)雜，檢測(cè)精度越來(lái)越低。從上表可以看出，TensorTip CoG和GlucoTrack對(duì)低血糖基本沒(méi)有檢測(cè)意義。

對(duì)于糖尿病患者而言，最大的危險(xiǎn)是血糖濃度的劇烈波動(dòng)。波動(dòng)的速度和幅度，都是微創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)血糖儀面臨的大問(wèn)題。由于微創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)血糖儀，都是間接推算出血糖，它們檢測(cè)到的結(jié)果都有一定的滯后性，有些血糖儀滯后5分鐘，有些甚至滯后20分鐘。因此，這類(lèi)血糖儀并不能及時(shí)反映血糖的濃度。僅就距離血液最近的Dexcom G4而言，當(dāng)血糖的波動(dòng)幅度達(dá)到每分鐘0.11~0.16 mmol/L時(shí)，檢測(cè)的結(jié)果就不準(zhǔn)確了。

導(dǎo)致微創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)血糖儀很難精確的原因有很多，例如信噪比(葡萄糖信號(hào)和其他物質(zhì)信號(hào)的比例)、傳感器的靈敏度、是否可以連續(xù)監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理和數(shù)據(jù)分析等。但究其根本，還是因?yàn)槿梭w血糖本身濃度比較低，目前也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)僅葡萄糖具備的單一特質(zhì)。因此，目前的主要研究方向還是集中在：提高傳感器靈敏度、消除背景信號(hào)的影響、以及多因子聯(lián)合檢測(cè)等。

僅從目前這幾款比較設(shè)備來(lái)看，它們只能作為一種血糖異常的預(yù)警設(shè)備。實(shí)際上，我們離無(wú)創(chuàng)血糖還有一定的距離。所以，對(duì)于廣大的糖尿病患者而言，購(gòu)買(mǎi)無(wú)創(chuàng)/微創(chuàng)血糖儀時(shí)，家中一定要準(zhǔn)備一臺(tái)有創(chuàng)的血糖儀。