近紅外光譜技術用于無創生化檢驗研究的進展

摘要：目的：探討近紅外光譜技術用于無創生化檢驗的臨床效果。方法：隨機抽取我院在2012年1月到2013年2月期間的收治的42例血糖、血脂異常患者的臨床資料進行回顧性分析，將其作為實驗組，本組所有患者均例行近紅外光譜技術無創生化檢驗，并且同期例行血糖、血脂異常例行常規檢測的42例患者進行對照，設為對照組，針對兩組患者的臨床效果進行系統評價。結果：對照組疾病控制率達100%，檢測滿意度達98%，而且實驗組疾病控制率為75%，檢測滿意度達67%，其檢測效果明顯優于對照組，差異顯著，具有統計學意義，P<0.05。結論：采用近紅外光譜技術用于無創生化檢驗，無試劑、無損傷、分析快速，具有較高的利用價值和意義。

關鍵詞：近紅外光譜技術；無創生化檢驗；研究；進展

中圖分類號：R446.1 文獻標識碼：A 文章編號：1005-0515（2013）8-006-02

目前心腦血管病、糖尿病等常見的慢性疾病，對人類的健康構成極為嚴重的威脅。據世界衛生組織調查報告顯示：預計到2030年，全世界患者糖尿病患者人數將達到3.66億。隨著我國當前社會老齡化加劇，人們的生活水平已經逐漸提高，血脂、血糖異常患者的發病率也呈現不斷上升的趨勢。因此，如何控制這類疾病的發生就成當下研究的主要課題。大量臨床研究證實，對于這一類疾病最好的預防和控制就是要做到早發現、早預防、早治療，為此，就需要加強患者血糖、血脂的檢測。在當前的醫學技術發展的情況下，無創生化檢驗得以應用和發展，不僅實現了連續實時監測，而且減少了對患者不必要的負擔和痛苦。為此，在這里以我院隨機抽取的2012年1月到2013年2月期間的收治的42例血糖、血脂異常患者的臨床資料進行回顧性分析，具體報告結果如下：

1資料與方法

1.1一般資料 本組研究資料均源于2012年1月到2013年2月期間的收治的血糖、血脂異常患者，年齡46-72歲，男44例，女40例，兩組患者在性別、年齡、生命體征、臨床癥狀等方面P>0.05，不具有統計學意義，具有臨床可比性。

1.2研究方法 以我院在2012年1月到2013年2月期間的收治的42例血糖、血脂異常患者的臨床資料為研究對象，將其作為實驗組，本組所有患者均例行近紅外光譜技術無創生化檢驗，并且同期例行血糖、血脂常規檢測的42例患者進行對照，設為對照組，針對兩組患者的臨床效果進行系統評價。

1.3實驗儀器 傅里葉變換紅外光譜儀，探測器為TE制冷探測器，分辨率為8cm-1， 光譜采集范圍要求在1000-2500nm，掃描次數為32，要求每隔30min測量一次基線。

1.4近紅外光譜技術無創生化檢驗

1.4.1離體分析 采集人體血漿作為檢測標本，利用近紅外光譜對溶液中的血糖含量進行分析，并以PLS作為定標方法，測定SEP值。

1.4.2無創分析 建立交模型，采用交叉檢驗法，跟蹤患者血糖水平變化，預測患者SEP值。

1.4.3動態監測 采用動態血糖監測系統，對患者血糖動態變化進行實時監測，在監測 時，血糖每一次的變化信號均以血糖值存儲于系統中，平均每5分鐘記錄一次，然后將相關數據下載于電腦中，為醫生診斷提供依據。

1.5統計學分析 采取SPSS13.0軟件實施統計分析，差異有統計意義，即P<0.05。

2結果

2.1一般情況

對照組疾病控制率達100%，檢測滿意度達98%，而且實驗組疾病控制率為75%，檢測滿意度達67%，其檢測效果明顯優于對照組，差異顯著，具有統計學意義，P<0.05，具體情況如表1所示：

與對照組相比，P<0.05 ，差異顯著，具有統計學意義。

2.2血糖含量測定結果

采用完全交互驗證的方式建立偏最小二乘模型，平滑和基線校正配合微分處理可以有效的消除各個方面的噪聲，如電噪聲、雜散光等，優化光譜信號，提高模型的預測能力。具體如表2所示：

3討論

近紅外線光譜技術是近年來應用和發展較快，且關注度較高的一種分析技術，目前已經廣泛應用于各個領域，其在無創生化檢驗中的應用，引起了眾多醫學專家的注意。

3.1分析原理

近紅外線光譜有其自己特有的光譜特性，在進行分析時，可以利用物質分子產生能級躍遷，將部分光能吸收，以形成譜帶，進而就可以得到相應的光譜圖。另外，有機物近紅外光譜的特異性較強，受外環境影響相對較小。

3.2技術特點

在生化檢驗中，主要通過虛擬儀器軟件技術和校正分析模型，所用樣本品用量少、成本低、無需預處理、無破壞、無試劑、無污染、譜圖穩定、高效、且可以實現多組同時檢測。

3.3臨床應用

近紅外光子能量相對較低，物質穿透力強，可以實現對生物體的無損檢驗測，臨床上主要集中于血氧、血糖等的測定，目前近紅外研究作為主流方法，其基礎原理的深入研究，更加適合于血糖的檢測，并且具有良好的臨床檢測效果，如本組研究結果顯示：對照組疾病控制率達100%，檢測滿意度達98%，而且實驗組疾病控制率為75%，檢測滿意度達67%，其檢測效果明顯優于對照組，由此可見，其檢測的有效性。

3.4改進措施

本組研究中發現測量葡萄糖時，其光譜是唯一的，但是容易被其他光譜所覆蓋，這是因為其受到干擾，從而阻礙了其在檢測惡性疾病中的應用，為此，需要結合現代多種技術和手段，可以有效的消除各個方面的噪聲，如電噪聲、雜散光等，優化光譜信號，提高檢測準確率和分辨率。

總而言之，采用近紅外光譜技術用于無創生化檢驗，無試劑、無損傷、分析快速，具有較高的利用價值和意義，但是需要臨床醫師作出進一步的研究與探討，確保近紅外在生化檢測中的實用化，增加客觀指標，避免干擾因素，結合技術和設備的實際情況，取得更好的檢測結果。

參考文獻：

[1]丁海泉，盧啟鵬，彭忠琦，陳星旦. 近紅外光譜技術用于無創生化檢驗研究的進展[J]. 光譜學與光譜分析，2010，08：2107-2110.

[2]李曉明，楊濱. 近紅外光譜技術的研究進展及其在中藥領域的應用[J]. 中國實驗方劑學雜志，2006，12：69-72.

[3]Baratieri Sabrina C，Barbosa Juliana M.Multivariate analysis of nystatin and metronidazole in a semi-solid matrix by means of diffuse reflectance NIR spectroscopy and PLS regression. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis .2008，05：759-763.

[4]H.Koguchi，，Y.Sankai.Development and Clinical Application of the Noninvasive Thrombus Detection Method by NIR Laser. Engineering in Medicine and Biology，2002，24th Annual Conference and the Annual Fall Meeting of the Biomedical Engineering Society EMBS/BMES Conference， 2002. Proceedings of the Second Joint . 2000，02：134-142.

[5]李河，林勤保，郭捷，王蓉珍，張林. 近紅外光譜技術及其在液態食品上應用的研究進展[J]. 食品工業科技，2013，11：376-383.