人體血糖光學無損檢測實用技術研究

王群益

【摘 要】血糖濃度是衡量人體生理健康發展的重要指標，一旦人體出現血糖濃度失衡的情況，則會對人體的生命健康造成直接危害。從我國目前的發展情況來看，其所采用的血糖檢測方法為微創檢查，而市場發展中還缺乏一項較為精準的無損血糖檢測設備。其已經成為國內外的研究熱點。

【關鍵詞】人體血糖；光學無損檢測；實用技術研究

前言：

糖尿病是一種相對常見的內分泌疾病，其所對應的發病率相對較高，對人體的危害性相對較強。對其進行有效診斷和治療是很有必要的。從臨床目前的發展情況來看，其常用的血糖檢測方法主要為體內抽取而進行的生化分析方法，其主要為一種創傷檢測方法，會為病人帶來一定的痛苦性，甚至會導致各種體液傳染性疾病的發生，同時，其難以實現在體時檢驗。而無創血糖檢測則是一種不需要對血液樣本進行收集的檢測方法，其能夠有效避免對人體造成創傷問題的出現，同時不會造成液體傳染病傳播。本研究將以此為主要內容，進行了相關分析研究工作如下。

1 血糖光聲光譜無損檢測檢測的基本步驟

在進行實驗之前，首先需要對葡萄糖粉末的光聲譜進行分析，將其中的葡萄糖光聲譜位置進行有效確定，同時，將其葡萄糖的特征峰位置進行血清和紅細胞等全血溶液光聲譜的采集，并對各譜線展開比較工作，將其不同譜線的特征峰位置進行有效確定，并通過血液中所添加的葡萄糖等方法實現不同血糖濃度全血液溶液采集譜線的過程。通過對其譜線中特征峰的的強度差異，將其血液中的血糖光聲特征峰位置進行明確，并探究不同血糖濃度之間的關系[1]。

2 光聲無損檢測技術的應用優勢

從實現血糖臨床無損檢測難點中，我們能夠對其進行有效分析，將其中所存在的測量精度問題和穩定性問題進行有效解決。在具體的工作過程中，首先需要將測量方式進行有效的選擇。在對不同檢測方法進行綜合的情況下，我們得出，熒光光譜分析方法其對離體血液的影響相對較大，能夠建立較好的血糖濃度同血糖熒光特征峰強度的數學模型，但是在具體的實現過程中，其會受到熒光穿透深度等問題的影響，同時也會受到環境等因素的限制，導致其方法在進行應用的過程中，限制其血糖在位無損檢測方法的具體應用。而近紅外光譜法，其吸收主要是將光電傳感器檢測進行應用，通過光通量，使得其在沒有樣品參與的情況下，通過光通量比較進行實現，因此，其所對應的兩個光通量差太大或是太小等都會對其靈敏度造成影響，使其靈敏度降低。在實際發展中，受到葡萄糖分子在近紅外區域中的吸收程度太小，使得其透過的入射光和沒有樣品對比時，其對應的入射光就幾乎是同數量級，而信號的正比和其淹沒在強的激發光之中的變化相對微小，導致其中的雜散光和外界干擾的影響因素都相對較大，會產生較為嚴重的噪聲。同時，檢測池及其對應的樣品散射、漫反射和不透明等特性都會對其檢測的精確度造成嚴重影響[2]。而光聲光譜中的光，其進行吸收多是將聲傳感器進行應用，實現檢測過程，而其對應的信號則來自于其周圍的氣體壓力變化，直接的正比關系和樣品所吸收的光。因此，其能夠對相對較弱的組分進行檢測。并將其可調節的激光器進行應用，將其作為光聲光源，其所對應的激光輻射光譜功率也是相對較高的，能夠促進光聲光譜的檢測靈敏度。

3 結論

針對不同的激發波長光來說，對其展開血糖熒光無損檢測，需要對其展開多次實驗進行研究和比較，從而確定較為合理的激發波長。同時，針對不同波長的光激發葡萄糖水溶液來說，其主要是集中在200-800nm波段范圍內展開討論，所討論的內容主要為D葡萄糖水溶液的熒光光譜，其需要在光譜的特征位置進行熒光強度的檢測，其會表現出隨著D葡萄糖濃度的變化而出現變化的趨勢，同時需要建立D葡萄糖濃度的同熒光特征峰強度，其不同強度之間所形成的數學模型[3]。針對光聲光譜的靈敏度問題展開討論，其具有一定的特點。還需要在未來的研究工作對各項工作進行有效加強，促進理論模型和研究體系的進一步完善。

4 未來展望

就光學糖無損檢測技術來說，其在存在較多的不足，需要在未來的工作開展過程中將其進行不斷的完善和改進。其主要需要從幾方面進行入手。首先，血液很容易出現變質問題，及時是將血液樣品放在血庫中進行保存，在將其拿出時，其與新鮮血液的指標也存在一定的差異性，需要在進行開展實驗研究的工作過程中，盡量采用新鮮的動物血液展開離體實驗。其次，在具體實現無損檢測的工作過程中，還需要將人體及其其他組成等影響因素進行考慮，立足于實驗本身，對其存在的問題進行解決和預防，從而保證實驗結果的準確性。再次，就血糖在血液中的含量來說，其相對較低，使得其所對應的光譜信號行對微弱，在此基礎上， 展開實驗工作，其對應儀器對實驗結果準確性影響也是相對較大的，這就需要將實驗結果的可靠性進行增強，促進當前發展中儀器的改進工作[4]。此外，就離體實驗來說，其進行離體操作后，其血液狀況和血液在體內的狀況存在的一定的差別，主要表現在人體的紅細胞形態及其對應的聚集性等方面，但是其所對應的光譜是否存在差異性，還需要進一步研究。如果在動物的基礎上進行人體血液熒光光譜的檢測工作，再在此基礎上，將其對應的離體結果與之進行對比，其所對應的研究結果將更有價值。

參考文獻：

[1]劉慶珍，徐可欣，蔣誠志. 近紅外光譜技術無創測量人體血糖[J]. 激光生物學報，2004（02）：129-135.

[2]湯飛飛，錢志余. 基于散射系數的血糖濃度雙波長無損檢測技術研究[J]. 中國醫學物理學雜志，2009，26（01）：1003-1005.

[3]李亞萍，張廣軍，李慶波. 基于O2-PLS方法的血糖無損檢測實驗研究[J]. 光學學報，2010，30（03）：854-860.

[4]楊星，季忠，楊力，彭承琳. 基于近紅外光譜法的無創血糖檢測原理與研究現狀[J]. 生物醫學工程學雜志，2013，30（01）：204-207.