血糖監測管理系統的研究進展

徐玲玲++楊冰磊++楊曉丹++朱福安++王斌++洪佳靜++曹世華

摘 要：從1840年前發明尿糖和靜脈血糖檢查法開始，血糖監測產品陸續進入人們的視線。由于高血糖的人數、構成的年齡階層、現代科技發展及高血糖人群對血糖監測不同時期的不同要求等，血糖監測發展主要經歷了三個階段。文中通過調查不同時期血糖測量儀器、數據記錄方式、后期治療反饋等，來研究血糖監測管理系統的進展，從中取精棄粕，結合現代科技，為該系統的繼續發展提供依據。

關鍵詞：血糖監測管理系統；進展；物聯網；血糖測量儀

中圖分類號：TP393；R473.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）07-00-02

0 引 言

糖尿病是遺傳及慢性疾病，屬于終身疾病。目前的醫學技術還沒有能夠治愈糖尿病的有效方法[1]，只能通過時時管理緩解病情。2013年，中國衛生部門統計的中國糖尿病人均為1.14億，五年前的數字為9 200萬。短短四年間，中國多了2 200萬糖尿病病人。而2013年國際糖尿病聯盟的糖尿病現狀聲明：糖尿病導致60歲以上死亡率的數目接近總人數的一半。據《醫護人員實施<中國血糖監測臨床應用指南>的現狀及可行性調查》估計，2030年全世界該人群將達到5.52億。高血糖問題發展迅速且危害性大，已成為世界性問題。因此，中國國家衛計委將“關注血糖變化”編入《中國公民健康素養——基本知識與技能（2015年版）》，將血糖監測工作作為醫療工作的一個重點。目前，血糖監測管理已成為各研究所及公司的研究熱點。

1 血糖測量采集儀的發展

血糖測量的發展從最初的嘗尿、尿糖試紙到糖化血紅蛋白、指尖血糖監測、糖化白蛋白（GA）[2]，血糖數值準確性不斷提高，但存在操作水平低下、采血痛覺嚴重等弊端。目前市場上主要使用三種血糖儀，即減痛式采血血糖儀、無創傷性血糖檢測儀、連續性血糖檢測儀[3]。

1.1 減痛式采血血糖儀

減痛式采血血糖儀采用三棱針頭的微痛采血針在指尖血、前臂、上臂等部位測量血糖。采血針發射后，針芯將被鎖住，以確保使用者的安全，避免血液接觸而發生一系列感染。但非指尖部位血糖變化遲緩[3]，有時無法及時獲取血糖數據。這種減痛式采血血糖儀產品已經通過美國FDA批準，可在醫院使用，其成為目前醫院主要采用的進口血糖儀。市場上較受歡迎的產品有羅氏血糖儀采血筆、三諾安穩血糖測試儀等。減痛式一次性可回縮采血針如圖1所示。

1.2 無創傷性血糖檢測儀

無創血糖檢測結合光譜分析技術、化學計量學、光信息處理技術和統計分析技術進行研發[4]。隨著激光及檢測技術的不斷發展，人們探索研究了多種基于光學技術的無創血糖檢測方法[5]。利用非電離輻射檢查人體，使用光束照射人體的特定部位如指尖、前臂、舌頭等，然后通過光學探測器接收反射回來的光信號加以分析，確定血糖濃度[6]。但一次性感應器價格昂貴，每個需4美元，且測量數值受多種因素影響，準確性有待提高。Biocontrol Technology公司生產的Diasensor1000是這類光譜分析血糖儀的代表之一[7]，具體如圖2所示。

1.3 連續性血糖檢測儀

目前的研究熱點為動態血糖監測（CGM）。CGM是指通過葡萄糖感應器監測皮下組織間液的葡萄糖濃度而間接反映血糖水平的監測技術，可以提供連續、全面、可靠的全天血糖信息[8]，及時發現無感知的血糖變化。美國MiniMed公司生產的CGMS在國內已投入實踐，但其目前無法實時顯示血糖值[9]，實物如圖3所示。

2 血糖數據采集和管理

血糖數據采集和管理從最早的手工紙質記錄到現在的無線移動和云記錄，大致經歷了四個階段，即手工填寫、有線傳輸、無線傳輸、基于物聯網的數據傳輸。

圖3 美奇動態血糖檢測系統

2.1 手工填寫

老式血糖儀只具備顯示血糖值的功能，沒有外接口。血糖值只能手寫記錄在紙上或電腦等媒介中，現在多數小醫院采用這種方式。但手寫護理記錄的隨意性較大，書寫時難免會涂、刮、重抄、漏項，而且費時，大大降低了工作效率[10]。

2.2 有線傳輸

通過數據線將電腦或有儲存功能的儀器與血糖儀相連，血糖數據通過數據線傳輸到儀器，高速數據傳輸常用數字數據電路（DDN）。DDN傳輸質量高，誤碼率低，時延較小。但只有全網時鐘系統保持同步，才能保證DDN電路的傳輸質量[11]。

2.3 無線傳輸

無線傳輸克服了有線傳輸的電纜連接、無法移動等缺陷，由采集端和接收端兩部分組成，通過無線方式進行通信和數據傳輸[9]，如圖4所示。無線傳輸簡化了數據傳輸方式，并可進行遠程傳輸，打破了傳輸地域的限制。2005年，Farme等牛津大學教授指出利用無線網絡的遠程醫療干預管理患者的病情有效可行，并倡導后續研究重點放在如何加強信息的傳輸和處理方面[12]。

2.4 基于物聯網的數據傳輸

物聯網技術是利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式連在一起，形成人與物、物與物相連，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。它在無線傳輸的基礎上，將血糖數據記錄在手機、電腦、智能腕表、云端等媒介上。這些媒介的數據被24小時動態監測，在病人、醫護人員、醫院之間實時交互，便于醫療人員提出具有時效性的治療方案，再由后臺將結果反饋給患者，省時省力，時效性強，且便于患者日常使用。目前，許多專家正著力于研究物聯網方向的血糖監測管理系統。2007年，卜茉等研發了基于MotorolaA3888c手機的血糖濃度監測系統；2009年，浙大的方路平等提出了基于PDA移動終端的血糖信息管理系統[12]；2012年，李本富發表《基于智能手機的血糖監測系統》[13]；2016年，有學者發表文章《基于物聯網技術糖尿病管理模式效果分析》[14]。在2012年發表的文章中，物聯網智能手機血糖監測系統工作模式如圖5所示，該模式采用血糖傳感器，使患者與醫護人員通過手機共享患者血糖數據，由醫護人員隨時提出治療方案，達到監測和治療的效果。而在2016年發表的一篇文章中，以社區120例糖尿病患者為實驗對象，觀察利用物聯網技術對2型糖尿病患者進行社區健康管理的效果。將實驗患者分為采用基于物聯網技術的糖尿病管理和采用常規糖尿病管理兩組，根據兩組的糖尿病相關數據顯示，物聯網技術管理糖尿病效果顯著。

移動互聯網技術充分融合了物聯網技術、智能移動終端技術和云計算技術，是當前的研究熱點，尤其在血糖監測管理方面。筆者團隊正在研究基于微信的血糖監測管理系統。該系統由通用血糖儀、無線血糖數據采集模塊、智能移動終端（手機）、血糖監測微信公眾號、數據挖掘和分析技術、信息交互可視化技術、疾病知識庫/管控中心幾部分組成，如圖6所示。

系統使用操作簡單的手機微信軟件來提高患者在家檢測血糖的積極性，并通過物聯網技術讓醫護人員及時獲知患者的血糖數據。醫護人員一旦發現血糖數據異常，系統便會通過電話或短信的方式通知患者，調整身體，嚴重者應及時就醫。

3 結 語

《全國護理事業發展規劃（2016-2020）》提出借助大數據、云計算、物聯網等信息技術，大力推進護理信息化建設。現代醫學與移動設備結合發展，已成為國家醫療衛生建設的一個大方向。在物聯網技術快速發展的當下，血糖監測管理產品的設計應充分利用其優勢來實現病人、檢測設備和互聯網的有機融合。操作簡單，方便，便攜的移動血糖監測設備是醫療設備的發展趨勢，同時對血糖數據的傳輸、存儲、分析和管理應用也應采用移動互聯網和云服務技術，將血糖數據進行連續、系統地存儲并進行科學的分析和有效的反饋管理。

參考文獻

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