廖遠泉

講 座

“POCT”：血糖檢測新設備的研發(fā)及其臨床應用

廖遠泉

“POCT”是在診療現(xiàn)場以即時治療為目的而采用的臨床檢查技術之一，在歐美國家地區(qū)已經(jīng)得到迅速普及。本文綜述了非侵入性血糖測定系列方法，包括皮膚浸出液測定法、近紅外擴散反射分光光度法、光音響分光光度法、代謝熱整合等新的血糖檢測技術的研究進展。

即時檢驗； 自我血糖測定； 無創(chuàng)

“POCT”（point of care testing）是在診療現(xiàn)場以即時治療為目的而采用的臨床檢查技術之一，其在歐美國家和地區(qū)已經(jīng)得到迅速普及。美國當初廣泛推行“POCT”的目的是為了削減醫(yī)療費，然而，最終這一目的沒有實現(xiàn)。但是，從患者的診療，特別是對用于治療的目的，在征得患者知情同意的情況下，取得患者理解與協(xié)助而得到檢測結(jié)果，是受到公認的一大優(yōu)點。

“POCT”的設備和裝置，根據(jù)其所使用的對象可以分為狹義的“POCT”應用設備和裝置，以及廣義的“POCT”應用設備和裝置。前者是在醫(yī)療機構(gòu)或者是在具有同等測定性能和同等檢測能力的檢查室，而且也包括具有質(zhì)量管理或質(zhì)量控制（quality control，QC）措施在內(nèi)，其檢測結(jié)果能夠應用于檢查室的質(zhì)量管理，因為這是“POCT”設備的信息終端所必需的。這些記錄資料具有可接續(xù)性（connectivity）/連通性，對于后者，可以在醫(yī)療機構(gòu)以外使用，也可以在家庭中作為監(jiān)測使用。最新“POCT”所推出的應用設備/裝置多數(shù)是指在家庭作為監(jiān)測使用的設備/裝置，而且還包括用于診斷以及治療的檢驗監(jiān)測設備，這些設備都是為了能夠在檢查室以外進行檢測，也可以說是一種簡易的裝置。

本文就應用于血糖檢測的“POCT”新技術研究進行簡要綜述。

1 “POCT”應用設備的要件

“POCT”是醫(yī)療機構(gòu)檢驗系統(tǒng)內(nèi)容之一，因為檢測者是醫(yī)師或者是護師等。在檢查室實行檢測數(shù)據(jù)的一元化管理布局的設計尤為重要，這也是連續(xù)性/連通性環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)之一。

2 血糖檢測監(jiān)控裝置

自我血糖測定（self-monitoring of blood glucose，SMBG）是糖尿病患者進行自我血糖監(jiān)測的實用檢測方法。SMBG測定法也被稱為是一個侵襲性的方法，這是相對于非手術測定或者無侵襲測定即非侵入性（non-invasive）的血糖測定方法。如果不伴有疼痛，從事實上可以說是較理想的檢測方法。

2.1 侵襲法

2.1.1 SMBG應用的檢測裝置 SMBG應用的檢測裝置的功能近年有了階段性進步，檢測性能也得到了提高。SMBG主要是糖尿病患者在家庭以自我血糖監(jiān)測為目的，儀器上所顯示的數(shù)值即為血糖監(jiān)測的檢驗結(jié)果。但是，這一檢測結(jié)果不能代替醫(yī)院實驗室的檢測結(jié)果。因為在醫(yī)療機構(gòu)用于檢測血糖的儀器設備與“POCT”應用的設備/裝置的性能不同，同時與SMBG 應用的檢測裝置之間性能也有差異。

2.1.2 連續(xù)血糖檢測（continuous glucose monitoring，CGM）裝置 近年，CGM裝置已經(jīng)在歐美國家面世。如圖1所示。

圖1 連續(xù)血糖監(jiān)測儀器實例

因為SMBG本身不具備完全實時監(jiān)測血糖變化的功能，當糖尿病患者的血糖變化顯著時，CGM的使用可有效地改善血糖的控制以及并發(fā)癥的發(fā)生。

這種監(jiān)測設備是在受檢者皮下組織留置1個傳感器（插入1個專用的穿刺器具），其中的酶化學反應被轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過1～5 min的連續(xù)測定，即可檢測出間質(zhì)液中的葡萄糖濃度。目前，所有的SMBG的檢測值都必須輸入1個校正系數(shù)進行檢測結(jié)果的校正。使得測定結(jié)果的準確性有了顯著提高。這種檢測設備可以用于觀察糖尿病患者的血糖變化。即使對于血糖變化程度差異較大的糖尿病患者，也顯示了同樣的糖化血紅蛋白值。

2.2 低侵襲法

2.2.1 皮膚浸出液測定法（skin leaching solution glucose assays） 皮膚浸出液測定法是利用組織液中的葡萄糖濃度與血液中的葡萄糖濃度之間存在有一定的比例關系而得到相關數(shù)值，此時組織液中的葡萄糖濃度與血液中的葡萄糖濃度之間會有約20 min的滯后時間。已經(jīng)有Gluco Watch G2 Biographer（Cygnus公司），這一設備已經(jīng)獲得FDA的認可，正在臨床應用中，但僅限于單一的組織液中葡萄糖的監(jiān)測。

2.2.2 近紅外擴散反射分光光度法（near-infrared diffuse refectance spectrophotometry) 近紅外擴散反射分光光度法是近年研究的熱點課題，它是一種放射免疫學方法，主要是在受檢者手腕部進行近紅外線照射，利用血液中的葡萄糖分子的振動能量的遷移或者是振動光譜（spectroscopy）的檢測（圖2）,是一種直接檢測血糖的方法?；瘜W計量學（chemonetrics）方法已經(jīng)成為其檢驗結(jié)果處理的統(tǒng)計學方法的核心技術。

圖2 近紅外擴散反射分光光度法

2.2.3 光音響分光光度法（photoacoustic spectroscopy，PAS）PAS是一種采用脈沖激光對皮膚表面葡萄糖所固有的吸收帶包含在內(nèi)的近紅外光的照射。脈沖激光照射后，檢測皮膚表面組織分子中產(chǎn)生的葡萄糖分子的熱振動及伴發(fā)的聲波，根據(jù)聲波的強度以決定血中葡萄糖的含量。聲波的振幅與脈沖激光入射光能量/葡萄糖分子的光吸收量的比率增大密切相關。見圖3。

圖3 光音響分光光度法檢測的原理

2.2.4 代謝熱整合法（metabolic heat conformation，MHC）MHC檢測裝置由傳感器、電子集成電路、IC元件等構(gòu)成。電子傳感器頭端置于手指上時，通過光源及檢波儀器可以采集機體的相關信息。此外，這一檢測裝置還可以檢測熱的產(chǎn)生量、血流量、血紅蛋白量以及氧合血紅蛋白量等，根據(jù)下列公式計算葡萄糖含量。為了檢測患者機體的這些物理和化學指標，這個裝置上安裝多種熱敏和光學傳感器。

細胞呼吸，熱產(chǎn)生量、血流量、以及供給細胞的葡萄糖和氧，因為這些生物化學和生理學指標之間具有相互依存關系，接下來應該考慮的是檢測設備的機型、型號及其構(gòu)成。

葡萄糖＝F 〔熱產(chǎn)生量×血流量×Hb×HbO2〕

公式中F表示從手指測定的多個代謝數(shù)據(jù)的函數(shù)值，是可變量；Hb為血紅蛋白，HbO2為氧合血紅蛋白。

127例血糖濃度范圍54～405 mg/dL患者（其中糖尿病患者109例、非糖尿病患者18例）的檢測結(jié)果，用MHC檢測法與HK-G6PD法進行回歸分析。見圖4。

圖4 代謝熱整合法相關圖

MHC法的檢測主要適用于空腹及安靜時監(jiān)測的葡萄糖值。因此，應用機體代謝熱的檢測方法才是我們所期待的。

志謝本文主要參考日本桑克彥主任研究員《臨床檢查》原著編譯，謹志謝忱

1 桑克彥. POCTのための新しいデバイスの開發(fā)［J］.臨床檢查（日本），2010，54（1）：93-97.

Development of POCT devices for blood glucose monitoring

Liao Yuanquan.
Department of Clinical Laboratory, Jingxian People's Hospital of Anhui, Xuancheng 242500,Anhui, China

POCT is one of the clinical techniques used for the purpose of timely treatment. In Europe,and the United States it has rapidly spread. A series of methods for the determination of noninvasive blood glucose were reviewed: the progress of new blood glucose detection technology, such as skin leaching solution, near infrared diffuse reflectance spectrophotometry, photo acoustic spectrophotometry, and metabolic thermal integration detection and so on.

Point of care testing; Self-monitoring of blood glucose; Non-invasive

2017-03-27）

（本文編輯：楊程伍 李銀平）

242500 安徽宣城，安徽省涇縣醫(yī)院檢驗科

廖遠泉，Email：liaoyuanquan@aliyun.com

10.3969/j.issn.1674-7151.2017.03.020

Corresponding author: Liao Yuanquan, Email: liaoyuanquan@aliyun.com