無創血糖檢測來了

日前，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院王衛慶團隊等在《自然·代謝》上發文，提出一種基于多重微空間偏移拉曼散射光譜（縮寫為“m？？SORS”）的無創血糖檢測技術，實現了該領域的新突破。

國際糖尿病聯合會（IDF）發布的《糖尿病地圖集》數據顯示，2021年，中國20至79歲糖尿病患者人數約為1.4億人，占全球糖尿病患者總數的26.2％。血糖水平是糖尿病診療的關鍵指征，無創血糖檢測技術因能減少疼痛、降低感染風險一直以來都是學界和業界的研究熱點。

中山大學附屬第一醫院內分泌科主任醫師李延兵表示，無創血糖檢測技術主要是通過光學、熱學、血流特性等間接推算葡萄糖濃度。目前，全球范圍內，已有眾多與無創血糖檢測相關的研究，但由于結果的準確性不足，尚未能真正在臨床上廣泛應用。無創血糖檢測為何難以攻克？哪些人群有必要進行規律的血糖檢測？

開發一款“魔法眼鏡”

這項最新研究由瑞金醫院內分泌代謝病臨床研究中心王衛慶團隊與醫學芯片研究所陳昌團隊共同完成。王衛慶團隊等依據m？？SORS技術開發出的“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設備上，就能盡可能準確地“透視”血糖水平。

該研究分為兩個階段，首先對35名受試者進行了初步測試，之后對230名受試者的血糖水平進行了檢測。像每個人有自己的指紋一樣，每種物質都有獨特的“光學指紋”。拉曼光譜可以理解為物質的身份識別技術，它通過激光照射皮膚，分析光的變化，判斷其中的物質成分。

南京大學現代工程與應用科學學院教授徐飛告訴《中國新聞周刊》，不同的分子結構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成分及對應濃度，因此能通過觀察拉曼光譜直接鑒定葡萄糖分子?；谶@些特點，m？？SORS技術將拉曼光譜信號作為無創血糖檢測的“捕獲”對象。

為了確保這一“魔法眼鏡”準確看到血液里的糖分，設備需要像“調焦鏡頭”一樣，確定適宜的檢測深度。研究人員發現，真皮—表皮交界處或其下方區域是檢測血糖的最佳位置，可以直接反映血糖水平。這個區域成為無創血糖檢測的“黃金位點”。

過去，無創血糖檢測通常需要檢測前對每個人單獨校準，就像語音助手使用時需要先適應每個人的聲音一樣。該研究發現，即使不進行個性化校準，設備測得的血糖值仍與靜脈血糖檢測結果吻合，誤差為14.6％，低于15％，符合國家市場監督管理總局2021年發布的自測用血糖儀準確度的標準，同時，99.4％的數據在合理范圍內，達到了臨床標準。

目前，承載m？？SORS技術的“神器”大小與臺式電腦相當。王衛慶告訴《中國新聞周刊》，團隊正在進行醫療器械注冊，注冊程序完成后，就能盡快讓患者在臨床上使用該設備?！跋Ｍ馨堰@個設備越做越小，如果能放在手表里面是最好的，這是我們努力的方向?！?/p>

無創技術為何難以攻克？

無創血糖檢測一直被譽為“生物傳感領域的珠穆朗瑪峰”。

全球范圍內，科學家們在無創血糖檢測領域的探索可以追溯到20世紀80年代。北京協和醫院臨床營養科主任醫師陳偉告訴《中國新聞周刊》，葡萄糖濃度檢測技術的發展經歷了從無創到有創再到微創的過程，“最早是通過對尿液的檢測來評估患者體內糖的情況”。但這一指標對糖含量變化的反映存在滯后性，隨后人們發現血糖能夠更直接地反映人體內糖含量的變化，于是，傳統的有創血糖檢測方法——采集靜脈血或毛細血管血逐漸成為主流。

但這類方法不可避免地存在疼痛、創口感染的風險。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方法，每周2天進行全天血糖的監測，每天4次。她告訴《中國新聞周刊》，因為自己有點“暈血”，每次采血前都要做很久的心理建設，有時候會因為畏懼疼痛產生不想按時測血糖的念頭。

此后，眾多微創的血糖檢測技術開始面世。李延兵告訴《中國新聞周刊》，組織液的葡萄糖濃度與血糖濃度的關聯性較高，能較好地反映血糖的變化。微創檢測技術是將一個小探頭植入皮下組織，通過檢測皮下組織的葡萄糖濃度來反映血糖濃度。這類檢測方法測出的結果是相對準確的，已在臨床上廣泛應用。

不只在學界，業界有關具備無創血糖檢測的產品研發也在火熱開展。2014年，谷歌曾宣布計劃開發一種可以通過淚滴測量血糖的智能隱形眼鏡，但該項目因過于復雜于2018年被擱置。2023年，外媒報道稱，蘋果智能手表Apple Watch的無創血糖檢測技術取得突破性進展。這個項目的研發始于喬布斯時代，至今已有十余年。該項目尚處于“概念驗證”階段，蘋果公司正在開發一臺接近iPhone大小的原型設備，可以直接綁在人體手臂上，但最終仍要調整大小以適配Apple Watch的應用要求。

同樣是2023年，在華為夏季全場景新品發布會上，華為WATCH 4星球系列手表正式發布，這是業界首款支持高血糖風險評估研究的智能手表。據華為官方介紹，研發團隊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，創造了高血糖分形算法。也就是說，這種“高血糖風險評估”所測得的數值是基于算法計算的，并非真正意義上的血糖檢測。

無創檢測技術為何如此難以攻克？陳偉表示，不同于以采集血糖為指標的有創技術和以采集組織液糖為指標的微創技術，無創血糖檢測的主要難點在于如何在不基于采樣的情況下通過數學模型、計算模型得到可靠的數值?！盁o創技術沒有采集體內的成分，如何把一個非物質的東西轉化成一個物質的東西，這是它最難的地方。”

李延兵提到，一些無創血糖檢測技術基于血流改變的原理，即血糖水平變化會影響血流的特性，通過測量這些特性的變化，可以推算血糖濃度。但血流特性的變化可能要達到一定閾值才能產生效應，因此一些細微的血糖變化可能無法體現在檢測結果的數值上。

另外，從光學原理的角度，徐飛認為無創血糖檢測的難點在于如何在一堆強噪聲背景下提取出相對較弱的葡萄糖信號?！昂芏辔镔|對拉曼光譜都有響應，而在無創的情況下，皮下信號在傳遞過程中逐漸衰減。想要獲得準確的數據就要屏蔽所有的干擾信號，做到精準解析，這對測試方法的要求非常高?！?/p>

普通人沒必要頻繁測血糖

近年來，血糖檢測產品呈井噴之勢，在市場上占據不小份額。2024年“雙11”期間，國內血糖檢測領域頭部廠商三諾生物的微創動態血糖儀全網銷售超過40萬盒，增速達到400％。搜索淘寶平臺可以發現，血糖檢測產品品類繁多，價格從十幾元到上萬元不等，銷量高的產品能達到近一萬的月銷售量。

這與主要的購買人群密不可分。血糖監測不僅對糖尿病患者血糖管理至關重要，還能避免潛在并發癥。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，血糖越不好越勤測”?！吨袊侣勚芸愤€觀察到，減肥人群也是血糖檢測產品消費的一大主力。小紅書平臺上，不少減肥人士每天都佩戴微創的動態血糖儀監測食物攝入對血糖的影響。

市面上的血糖檢測產品真的準確嗎？在淘寶平臺一款月銷量排名前5的有創血糖檢測產品的評論區，仍存在近百條“誤差太大”的差評?！巴谎獦?，同一時間，與醫院血糖儀測得的數值差5.3mmol/L?！?/p>

廣東省人民醫院內分泌科副主任醫師李忠文告訴《中國新聞周刊》，血糖檢測數值與真正的血糖值差距在3mmol/L以內就能算是比較接近的。對于一些帶有血糖監測功能的手表，監測結果會受到佩戴松緊程度、出汗情況、外界氣溫變化等眾多因素的影響，因此測量數值可能與真實值產生較大誤差。

更為關鍵的問題是：哪些人群有必要進行規律的血糖檢測？陳偉表示，對于血糖控制不穩定或者對血糖要求比較高的人群，持續性的血糖檢測是非常有必要的?！氨热缛焉锾悄虿』颊叩难且刂圃谝粋€比較平穩的范圍內，而其血糖數值是隨時變化和波動的，這類人群有必要進行規律的血糖檢測。”

但對于減肥人群，陳偉認為，定期了解血糖數值即可。“不能通過血糖的變化來判斷自己是不是體內糖多了，從而減少糖分的攝入，這是不科學的想法。”李延兵也告訴《中國新聞周刊》，無論食物攝入或多或少，正常人體能通過分泌胰島素維持血糖恒定，因此減肥人士不能通過監測血糖數值達到“控糖”的目的。

陳偉還提到，一些健康人士可能特別關注自己的身體，總是擔心出現血糖問題而去頻繁地檢測血糖，這是沒有必要的，這種情況主要和情緒與心理狀況有關。對于健康人群來說，一年檢測一兩次血糖值即可。

“一提到無創血糖檢測，人們總是以不疼作為熱點，但從醫學的角度更多要關注它到底能反映什么?！标悅ケ硎荆斍暗臒o創血糖檢測還處在探索階段，并未成形。未來的無創技術在比對血糖變化的趨勢和幅度時，應不斷提升準確度，使其越來越接近靜脈血糖?！叭绾巫専o創技術得出來的結果和真實的血糖值越來越接近，是需要去不斷研究和改善的。”

李忠文表示，未來的無創血糖檢測或許可以從汗液、唾液等入手，或對皮膚某個位置的血流情況進行基礎技術分析，排除血細胞、血脂、血尿酸的干擾，單獨確定糖分的情況。“目前全世界還沒有太明確的技術突破?！?/p>

（文中吳玲為化名）