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1、-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 血糖检测中信息处理的理论与方法摘要 中国论文网 /1/view-12999819.htm糖尿病是危害人类健康的三大慢 性非传染性疾病之一，可以引起心脑血 管疾病、贤功能不全、眼底病变甚至可 能导致失明、血栓栓塞导致肢体坏死等 并发症。积极领防和治疗糖尿病已成每 个人刻不容缓的事。血糖浓度值是筛查 和诊断早期糖尿病的重要指标和敏感指 标，同时，掌握血糖浓度的变化也是了 解糖尿病病情和评价治疗效果的重要途 径。本文对现有的血糖检测方式进行了 概述，重点介绍了最具有发展前景的无 创血糖检测方式以及其在国内外的发展 现状，并对其中的多种前沿技
2、术进行了-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 简要分析。 【关键词】糖尿病 血糖检测技 术 无创 糖尿病是一种古老的疾病，公元 前 1500 年的古埃及就有关于糖尿病的 记载，那时患上糖尿病的人几乎没有活 下来的希望。直到 1921 年，班廷 （Banting）和贝斯特（Best）发现胰岛 素后，将其注射到一名即将死亡的糖尿 病男孩汤普森（Thompson） ，24 小时之 内，汤普森的血糖降至正常水平。胰岛 素被发现后，人们对糖尿病的研究不断 突破，糖尿病患者因此能够像正常人一 样生活。从 20 世纪 90 年代开始，糖尿 病治疗药物出现快速增长，各种胰岛素 类似物、各
3、种新型口服和注射型降血糖 药不断涌现。糖尿病的治疗也随之成为 以不断检测血糖浓度为主。各种血糖检 测仪如雨后春笋，奔涌而出。1968 年， 汤姆克莱曼斯（Tom Clemens）发明 了第一台血糖仪，经过几十年的发展， 血糖仪己进化至第五代，血糖检测技术-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 从开始的光反射技术到现在的电化学法 技术，检测方式也从有创检测、微创检 测逐步向无创检测发展。 1 有创检测 有创检测是直接从人体中抽取血 液标本进行检测，是血糖检测的传统方 法。早期的有创检测使用化学比色法检 测血糖浓度，这种方法带来了技术革新， 1987 年，Lifecan（强生）
4、公司上市了第 一台不需擦血的血糖仪 One Touch，这 种产品由于操作方便及结果准确很快被 市场接受，后因用血量大、测量速度慢 而逐渐被淘汰。现代多采用葡萄糖氧化 酶（GOD）法和己糖激酶（HK）法。 GOD 法测定葡萄糖有较高的特异性、 灵敏度和准确性，试剂较稳定、价格适 中、操作较方便，是当前全国临床检验 中心推荐的常规方法。HK 法测定结果 非常稳定，是葡萄糖测定的参考方法。 并且刘阳等人研究发现，HK 法比 GOD 法结果稳定、特异性好、抗干扰能力强， 对避免血清中过氧化物、色素和浊度的-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 影响较为有效。但 HK 法试剂稳定性
5、较 差、价格昂贵，因而限制了其在临床上 的普及，卫生部推荐它可用于急诊检验。目前，有创检测是一种较为成熟 的检测方法，但这种检测方式每测一个 血糖值就需进行一次血样采集。它存在 感染的危险；患者本来就是身体欠佳的 高危人群，频繁取血会影响受试者的身 体健康；由于抽血带来的痛苦，也会给 患者带来情绪上的波动，从而使此种检 测方式受到一定局限。 2 微创检测 相对于有创检测技术，微创检测 具有微感、微创等优势，因此成为血糖 检测技术的研究热点。微创血糖检测技 术主要包括透过皮肤植入型检测技术、 组织液透皮抽取型检测技术。透过皮肤 植入型检测技术原理同体外检测基本一 致，特点是将微型葡萄糖传感器植入
6、体 内，通过检测组织液中的葡萄糖浓度计 算出血糖浓度。该检测方式最大的瓶颈-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 是传感器的植入机体组织后会受到多种 机制影响而失效，使用寿命一般只有 3?5 天，这也极大的限制了该方法的发 展。组织液透皮抽取型检测技术包括激 光打孔法、微型针阵列法、反向离子电 渗法、低频超声法、以及微透析法、畅 流微灌注法等。它的主要特点是通过物 理化学的方法破坏皮肤角质层结构，增 大皮w 的通透性，继而透皮抽取并检 测组织液中的葡萄糖浓度，实现血糖检 测。 微创血糖检测仪，包括针刺式血 糖检测仪和激光采血式血糖仪，其产品 主要是 Amira 公司的 At
7、 Last 血糖仪、 TheraSense 公司的 FreeStyle 血糖仪和 Cell Robotics 公司的 Lasette。AtLast 是 第一个减痛式血糖监测仪，需血量仅 2L，选取痛觉神经末梢稀疏处取血， 减少采血的疼痛。该仪器有较好的准确 度和精密度，痛苦较小。但检测时间长。 而由 TheraSense 公司专利采用库仑电量 法所开发生产的 Free Style（利舒坦）-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 血糖仪使血糖仪技术质量更进一步。 Free Style 血糖仪是将一个小型传感器 粘附在手臂上，然后通过微针实现血糖 检测，使用周期为 14 天，测
8、量准确， 采血几乎无疼痛感觉，采血量极低 （0.3L） ，但价格昂贵，且属于非连续 监测，无法提供预警也无法提供夜间读 数，对依赖 CGM（连续血糖检测）的 I 型患者作用有限。Cell Robotics 公司 制造的 Lasette，使用 2.94m 波长的 YAG 激光（YAG 激光属于固体激光的 一种，它不同于红宝石和蓝宝石激光， 它的发光晶体是石榴石。 ）取代传统的 针头采血，因为没有针头的接触，可以 减少交互感染的发生，比较不痛且没有 采血后留存的酸痛感，皮肤上的伤口较 小、愈合较快。Lasette 于 1999 年获得 美国 FDA 核准上市，在美国需要医师 处方才能购买，五岁以上
9、的病人都适用。 Lasette 重约 0.5kg，适用充电式锂电池， 每次充电可采血 35-50 次。为适应各种 不同的皮肤状况，它有 16 种不同激光-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 强度的设定，但若操作技术不当，则可 能因激光强度太弱而采不到血，或因强 度太强而至伤口太深，且 Lasette 价格 相当昂贵。 3 无创检测 虽然血糖检测技术发展了多年趋 向于成熟，但是许多传统检测方式存在 的问题依然无法有效解决，如有创、微 创检测时的刺痛感，易感染等问题。而 无创检测技术为解决上述问题提供了行 之有效的方案。因此，对无创血糖检测 的研究成为了大势所趋。 随着科学技
10、术的发展，以及对血 糖检测技术的深入研究，越来越多的无 创检测技术被开发出来。现有的无创检 测方法主要分为两大类，一类是以近红 外光谱法（NIR spectroscopy）为代表的 光学法，其中包括旋光法（Polarimetry） 、 吸收光谱法（Absorption spectroscopy） 、 光声光谱法（Photoacoustic spectroscopy） 、光学相干成像方法 （Optical coherence tomography，OCT） 、-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 拉曼光谱法（Raman spectroscopy） 、荧 光光谱法（Fluorescence）以及双调制光 学偏振法（Optical polarimetry）等。另 一大类则是以能量代谢守恒法为代表的 非光学法，生物阻抗谱法 （bioimpedance spectroscopy） 、生物电 磁共振法（Bio-electromagnetic resonance） 、反离子渗透法、微波检测 法、核磁共振法等方法都属于非光学法 类。 上述方法中，近红外光谱 法与能量代谢守恒法因其在无创血糖检 测技术领域的代表性本节将从方法介绍 和算法描述两个方面重点对其展开说明， 并
