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        無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)來(lái)了

        2025-03-21 00:00:00胡可欣
        中國(guó)新聞周刊 2025年8期
        關(guān)鍵詞:陳偉新聞周刊血糖

        瑞金醫(yī)院王衛(wèi)慶團(tuán)隊(duì)研發(fā)的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備。圖/瑞金醫(yī)院微信公眾號(hào)

        日前,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院王衛(wèi)慶團(tuán)隊(duì)等在《自然·代謝》上發(fā)文,提出一種基于多重微空間偏移拉曼散射光譜(縮寫為“m??SORS”)的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的新突破。

        國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)(IDF)發(fā)布的《糖尿病地圖集》數(shù)據(jù)顯示,2021年,中國(guó)20至79歲糖尿病患者人數(shù)約為1.4億人,占全球糖尿病患者總數(shù)的26.2%。血糖水平是糖尿病診療的關(guān)鍵指征,無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)因能減少疼痛、降低感染風(fēng)險(xiǎn)一直以來(lái)都是學(xué)界和業(yè)界的研究熱點(diǎn)。

        中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科主任醫(yī)師李延兵表示,無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)光學(xué)、熱學(xué)、血流特性等間接推算葡萄糖濃度。目前,全球范圍內(nèi),已有眾多與無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)相關(guān)的研究,但由于結(jié)果的準(zhǔn)確性不足,尚未能真正在臨床上廣泛應(yīng)用。無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)為何難以攻克?哪些人群有必要進(jìn)行規(guī)律的血糖檢測(cè)?

        開發(fā)一款“魔法眼鏡”

        這項(xiàng)最新研究由瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病臨床研究中心王衛(wèi)慶團(tuán)隊(duì)與醫(yī)學(xué)芯片研究所陳昌團(tuán)隊(duì)共同完成。王衛(wèi)慶團(tuán)隊(duì)等依據(jù)m??SORS技術(shù)開發(fā)出的“神器”,像一款“魔法眼鏡”一樣,不需要侵入皮膚,只需將手掌輕輕貼在檢測(cè)設(shè)備上,就能盡可能準(zhǔn)確地“透視”血糖水平。

        該研究分為兩個(gè)階段,首先對(duì)35名受試者進(jìn)行了初步測(cè)試,之后對(duì)230名受試者的血糖水平進(jìn)行了檢測(cè)。像每個(gè)人有自己的指紋一樣,每種物質(zhì)都有獨(dú)特的“光學(xué)指紋”。拉曼光譜可以理解為物質(zhì)的身份識(shí)別技術(shù),它通過(guò)激光照射皮膚,分析光的變化,判斷其中的物質(zhì)成分。

        南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授徐飛告訴《中國(guó)新聞周刊》,不同的分子結(jié)構(gòu)在拉曼光譜上顯示出特異性,人們能依靠這些特異性解析出物質(zhì)成分及對(duì)應(yīng)濃度,因此能通過(guò)觀察拉曼光譜直接鑒定葡萄糖分子?;谶@些特點(diǎn),m??SORS技術(shù)將拉曼光譜信號(hào)作為無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的“捕獲”對(duì)象。

        為了確保這一“魔法眼鏡”準(zhǔn)確看到血液里的糖分,設(shè)備需要像“調(diào)焦鏡頭”一樣,確定適宜的檢測(cè)深度。研究人員發(fā)現(xiàn),真皮—表皮交界處或其下方區(qū)域是檢測(cè)血糖的最佳位置,可以直接反映血糖水平。這個(gè)區(qū)域成為無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的“黃金位點(diǎn)”。

        過(guò)去,無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)通常需要檢測(cè)前對(duì)每個(gè)人單獨(dú)校準(zhǔn),就像語(yǔ)音助手使用時(shí)需要先適應(yīng)每個(gè)人的聲音一樣。該研究發(fā)現(xiàn),即使不進(jìn)行個(gè)性化校準(zhǔn),設(shè)備測(cè)得的血糖值仍與靜脈血糖檢測(cè)結(jié)果吻合,誤差為14.6%,低于15%,符合國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局2021年發(fā)布的自測(cè)用血糖儀準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),99.4%的數(shù)據(jù)在合理范圍內(nèi),達(dá)到了臨床標(biāo)準(zhǔn)。

        目前,承載m??SORS技術(shù)的“神器”大小與臺(tái)式電腦相當(dāng)。王衛(wèi)慶告訴《中國(guó)新聞周刊》,團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行醫(yī)療器械注冊(cè),注冊(cè)程序完成后,就能盡快讓患者在臨床上使用該設(shè)備?!跋M馨堰@個(gè)設(shè)備越做越小,如果能放在手表里面是最好的,這是我們努力的方向?!?/p>

        無(wú)創(chuàng)技術(shù)為何難以攻克?

        無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)一直被譽(yù)為“生物傳感領(lǐng)域的珠穆朗瑪峰”。

        全球范圍內(nèi),科學(xué)家們?cè)跓o(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)領(lǐng)域的探索可以追溯到20世紀(jì)80年代。北京協(xié)和醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科主任醫(yī)師陳偉告訴《中國(guó)新聞周刊》,葡萄糖濃度檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從無(wú)創(chuàng)到有創(chuàng)再到微創(chuàng)的過(guò)程,“最早是通過(guò)對(duì)尿液的檢測(cè)來(lái)評(píng)估患者體內(nèi)糖的情況”。但這一指標(biāo)對(duì)糖含量變化的反映存在滯后性,隨后人們發(fā)現(xiàn)血糖能夠更直接地反映人體內(nèi)糖含量的變化,于是,傳統(tǒng)的有創(chuàng)血糖檢測(cè)方法——采集靜脈血或毛細(xì)血管血逐漸成為主流。

        但這類方法不可避免地存在疼痛、創(chuàng)口感染的風(fēng)險(xiǎn)。家住廣州的吳玲已患有糖尿病二十余年,一直采用的都是指尖采血的血糖檢測(cè)方法,每周2天進(jìn)行全天血糖的監(jiān)測(cè),每天4次。她告訴《中國(guó)新聞周刊》,因?yàn)樽约河悬c(diǎn)“暈血”,每次采血前都要做很久的心理建設(shè),有時(shí)候會(huì)因?yàn)槲窇痔弁串a(chǎn)生不想按時(shí)測(cè)血糖的念頭。

        此后,眾多微創(chuàng)的血糖檢測(cè)技術(shù)開始面世。李延兵告訴《中國(guó)新聞周刊》,組織液的葡萄糖濃度與血糖濃度的關(guān)聯(lián)性較高,能較好地反映血糖的變化。微創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)是將一個(gè)小探頭植入皮下組織,通過(guò)檢測(cè)皮下組織的葡萄糖濃度來(lái)反映血糖濃度。這類檢測(cè)方法測(cè)出的結(jié)果是相對(duì)準(zhǔn)確的,已在臨床上廣泛應(yīng)用。

        不只在學(xué)界,業(yè)界有關(guān)具備無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的產(chǎn)品研發(fā)也在火熱開展。2014年,谷歌曾宣布計(jì)劃開發(fā)一種可以通過(guò)淚滴測(cè)量血糖的智能隱形眼鏡,但該項(xiàng)目因過(guò)于復(fù)雜于2018年被擱置。2023年,外媒報(bào)道稱,蘋果智能手表Apple Watch的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)取得突破性進(jìn)展。這個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)始于喬布斯時(shí)代,至今已有十余年。該項(xiàng)目尚處于“概念驗(yàn)證”階段,蘋果公司正在開發(fā)一臺(tái)接近iPhone大小的原型設(shè)備,可以直接綁在人體手臂上,但最終仍要調(diào)整大小以適配Apple Watch的應(yīng)用要求。

        同樣是2023年,在華為夏季全場(chǎng)景新品發(fā)布會(huì)上,華為WATCH 4星球系列手表正式發(fā)布,這是業(yè)界首款支持高血糖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的智能手表。據(jù)華為官方介紹,研發(fā)團(tuán)隊(duì)是基于高血糖人群在血管彈性、睡眠心率、脈搏波特征等方面具有相似性這一特征,創(chuàng)造了高血糖分形算法。也就是說(shuō),這種“高血糖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”所測(cè)得的數(shù)值是基于算法計(jì)算的,并非真正意義上的血糖檢測(cè)。

        無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)為何如此難以攻克?陳偉表示,不同于以采集血糖為指標(biāo)的有創(chuàng)技術(shù)和以采集組織液糖為指標(biāo)的微創(chuàng)技術(shù),無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的主要難點(diǎn)在于如何在不基于采樣的情況下通過(guò)數(shù)學(xué)模型、計(jì)算模型得到可靠的數(shù)值?!盁o(wú)創(chuàng)技術(shù)沒有采集體內(nèi)的成分,如何把一個(gè)非物質(zhì)的東西轉(zhuǎn)化成一個(gè)物質(zhì)的東西,這是它最難的地方?!?/p>

        李延兵提到,一些無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)基于血流改變的原理,即血糖水平變化會(huì)影響血流的特性,通過(guò)測(cè)量這些特性的變化,可以推算血糖濃度。但血流特性的變化可能要達(dá)到一定閾值才能產(chǎn)生效應(yīng),因此一些細(xì)微的血糖變化可能無(wú)法體現(xiàn)在檢測(cè)結(jié)果的數(shù)值上。

        另外,從光學(xué)原理的角度,徐飛認(rèn)為無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的難點(diǎn)在于如何在一堆強(qiáng)噪聲背景下提取出相對(duì)較弱的葡萄糖信號(hào)?!昂芏辔镔|(zhì)對(duì)拉曼光譜都有響應(yīng),而在無(wú)創(chuàng)的情況下,皮下信號(hào)在傳遞過(guò)程中逐漸衰減。想要獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)就要屏蔽所有的干擾信號(hào),做到精準(zhǔn)解析,這對(duì)測(cè)試方法的要求非常高?!?/p>

        傳統(tǒng)的有創(chuàng)血糖檢測(cè)方法目前仍是主流。圖/視覺中國(guó)

        普通人沒必要頻繁測(cè)血糖

        近年來(lái),血糖檢測(cè)產(chǎn)品呈井噴之勢(shì),在市場(chǎng)上占據(jù)不小份額。2024年“雙11”期間,國(guó)內(nèi)血糖檢測(cè)領(lǐng)域頭部廠商三諾生物的微創(chuàng)動(dòng)態(tài)血糖儀全網(wǎng)銷售超過(guò)40萬(wàn)盒,增速達(dá)到400%。搜索淘寶平臺(tái)可以發(fā)現(xiàn),血糖檢測(cè)產(chǎn)品品類繁多,價(jià)格從十幾元到上萬(wàn)元不等,銷量高的產(chǎn)品能達(dá)到近一萬(wàn)的月銷售量。

        這與主要的購(gòu)買人群密不可分。血糖監(jiān)測(cè)不僅對(duì)糖尿病患者血糖管理至關(guān)重要,還能避免潛在并發(fā)癥。陳偉提到,糖尿病患者的血糖控制中有句話叫“血糖越好越不測(cè),血糖越不好越勤測(cè)”。《中國(guó)新聞周刊》還觀察到,減肥人群也是血糖檢測(cè)產(chǎn)品消費(fèi)的一大主力。小紅書平臺(tái)上,不少減肥人士每天都佩戴微創(chuàng)的動(dòng)態(tài)血糖儀監(jiān)測(cè)食物攝入對(duì)血糖的影響。

        市面上的血糖檢測(cè)產(chǎn)品真的準(zhǔn)確嗎?在淘寶平臺(tái)一款月銷量排名前5的有創(chuàng)血糖檢測(cè)產(chǎn)品的評(píng)論區(qū),仍存在近百條“誤差太大”的差評(píng)?!巴谎獦樱粫r(shí)間,與醫(yī)院血糖儀測(cè)得的數(shù)值差5.3mmol/L?!?/p>

        廣東省人民醫(yī)院內(nèi)分泌科副主任醫(yī)師李忠文告訴《中國(guó)新聞周刊》,血糖檢測(cè)數(shù)值與真正的血糖值差距在3mmol/L以內(nèi)就能算是比較接近的。對(duì)于一些帶有血糖監(jiān)測(cè)功能的手表,監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)受到佩戴松緊程度、出汗情況、外界氣溫變化等眾多因素的影響,因此測(cè)量數(shù)值可能與真實(shí)值產(chǎn)生較大誤差。

        更為關(guān)鍵的問(wèn)題是:哪些人群有必要進(jìn)行規(guī)律的血糖檢測(cè)?陳偉表示,對(duì)于血糖控制不穩(wěn)定或者對(duì)血糖要求比較高的人群,持續(xù)性的血糖檢測(cè)是非常有必要的?!氨热缛焉锾悄虿』颊叩难且刂圃谝粋€(gè)比較平穩(wěn)的范圍內(nèi),而其血糖數(shù)值是隨時(shí)變化和波動(dòng)的,這類人群有必要進(jìn)行規(guī)律的血糖檢測(cè)。”

        但對(duì)于減肥人群,陳偉認(rèn)為,定期了解血糖數(shù)值即可?!安荒芡ㄟ^(guò)血糖的變化來(lái)判斷自己是不是體內(nèi)糖多了,從而減少糖分的攝入,這是不科學(xué)的想法?!崩钛颖哺嬖V《中國(guó)新聞周刊》,無(wú)論食物攝入或多或少,正常人體能通過(guò)分泌胰島素維持血糖恒定,因此減肥人士不能通過(guò)監(jiān)測(cè)血糖數(shù)值達(dá)到“控糖”的目的。

        陳偉還提到,一些健康人士可能特別關(guān)注自己的身體,總是擔(dān)心出現(xiàn)血糖問(wèn)題而去頻繁地檢測(cè)血糖,這是沒有必要的,這種情況主要和情緒與心理狀況有關(guān)。對(duì)于健康人群來(lái)說(shuō),一年檢測(cè)一兩次血糖值即可。

        “一提到無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè),人們總是以不疼作為熱點(diǎn),但從醫(yī)學(xué)的角度更多要關(guān)注它到底能反映什么?!标悅ケ硎?,當(dāng)前的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)還處在探索階段,并未成形。未來(lái)的無(wú)創(chuàng)技術(shù)在比對(duì)血糖變化的趨勢(shì)和幅度時(shí),應(yīng)不斷提升準(zhǔn)確度,使其越來(lái)越接近靜脈血糖。“如何讓無(wú)創(chuàng)技術(shù)得出來(lái)的結(jié)果和真實(shí)的血糖值越來(lái)越接近,是需要去不斷研究和改善的。”

        李忠文表示,未來(lái)的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)或許可以從汗液、唾液等入手,或?qū)ζつw某個(gè)位置的血流情況進(jìn)行基礎(chǔ)技術(shù)分析,排除血細(xì)胞、血脂、血尿酸的干擾,單獨(dú)確定糖分的情況?!澳壳叭澜邕€沒有太明確的技術(shù)突破?!?/p>

        (文中吳玲為化名)

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