生化監測儀監測血糖的原理及應用研究進展

天津市寧河區醫院檢驗科 （天津 301500）

內容提要：生化檢驗的指標是各類疾病的重要診斷指標，可以反映出人體代謝情況及受損程度，為治療提供參考依據，同時隨著人們生活方式和飲食習慣的改變，我國糖尿病發病率也呈上升趨勢，據最新文獻顯示，我國糖尿病患病率已達15.6%，生化監測中對血糖的監測也成為了較為常見的項目。而血糖控制的前提便是對血糖水平進行準確的檢測，故而選擇合適的血糖檢測儀器和檢測方法尤為重要。文章對生化監測儀監測血糖的原理和應用現狀進行了分析，旨在更好地指導臨床對糖尿病的治療及血糖控制。

通過監測血糖水平，有助于了解是否存在患糖尿病的風險，對于糖尿病患者有助于了解病情狀況，以及時采取干預和治療措施，對血糖水平進行控制。血糖監測適用于所有糖尿病患者，包括1型、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、低血糖以及血糖不穩定人群。當前，隨著醫學技術的快速發展，臨床生化監測的醫療器械、技術等均進行了更新，人們對生化檢驗結果的準確率也有了更高的要求，但根據目前臨床生化檢驗實踐情況可以發現，生化檢驗質量受多種因素影響，仍存在一些質量問題，致使檢驗結果存在一定程度的偏差，不利于疾病的診斷和治療[1]。因此，除了加強血糖監測之外，還需選擇合適的監測方式，以提高監測結果的準確性。

1.血糖監測的重要性

糖尿病管理的重要組成部分就是血糖監測，血糖監測也是比較直觀的數據顯示，用于評估糖尿病患者糖代謝程度，針對血糖不穩定或處于不正常水平，制定相應的調整方案，同時也是大多數醫療機構監測血糖治療效果及調整治療方案的重要參考指標[2]。

2.生化監測儀的血糖監測原理

生化分析儀的特點在于自動化，能夠替代手工操作，使檢測過程更為便捷、安全，優點在于提高了血糖檢測的效率，機械化精確的數據減少了主觀誤差，亮點在于操作靈敏、準確、快速、標準化。臨床生化分析儀基本原理最常用的便是—分光光度法，分光光度計由光源、樣品池、濾光器、單色器、檢測器、記錄裝置組成，全自動生化儀主要針對肝、腎、血糖及血脂進行檢測，根據光電比色原理來測量體液中某種特定化學成分，檢測原理：單色器將光源發出的光分成單色光，特定波長的單色光通過盛有樣品溶液的樣品池，光電轉換器將透射光轉換為電信號后送入信號處理系統進行分析。通過測定被測指標在特定波長位置或一定波長范圍內光的吸收度，對該指標進行定性和定量分析的方法。分光光度法的應用涉及了Lambert-Beer（朗伯-比爾）定律，表明吸光度與吸光系數、溶液濃度及液層厚度有關，通過測量患者的血清糖化血紅蛋白水平評估血糖狀況；分光光度法是結合不同分子結構的物質對電磁輻射的選擇性吸收而建立起來的方法，當光通過溶液時，被測物質分子吸收某一波長的單色光，被吸收的光強度與光通過的距離成正比[3]。如電式微損血糖儀，其工作原理同葡萄糖氧化酶法，即葡萄糖與酶發生化學反應后，便會產生一種帶顏色的物質，并產生具有吸光作用的產物，對反射光信號呈現出不同的信號強度，即表明血糖的不同水平。

3.不同的血糖監測方法

3.1 全自動生化血糖監測

血糖監測的方法也在不斷優化，目前主要的血糖監測儀器包括快速血糖儀和生化儀，醫院中主要采用全自動生化儀對血糖進行檢測，檢測結果更為精準、檢測操作也較為便捷；而市場上也有很多類型的血糖監測儀，對于個體、家庭主要采用快速血糖儀進行監測[4]。臨床中較為常見的全自動生化儀如：日立7600全自動生化分析儀（試劑：Tris緩沖劑、FeCl3，濃度均為50mmol/L，由威特曼生物科技有限公司提供），該儀器分析方法包括：終點法、兩點法、速率法等，具有較高的檢測速度，每小時在300個測試以上，在市場上已經擁有了極高的占有率，是醫院生化檢測的主要選擇。

3.2 無創血糖監測

以往常用的自我血糖監測和糖化血紅蛋白監測都存在一定的局限性，自我血糖監測只能反映固定時間段的血糖水平，而糖化血紅蛋白監測不能反映血糖變化的特征。隨著臨床研究的不斷深入，研究出了無創血糖監測技術，作為一種新技術該方法能夠在無血液樣本的情況下檢測血糖水平；并在此基礎上研發出了近（遠）紅光光譜、偏振光旋光技術、電阻抗測量和經皮反向離子抽吸技術[5]。如美國Cygnus公司生產的腕表式血糖檢測系統，就利用了經皮反向離子抽吸技術，通過電流滲透進入皮膚表層，并利用電流將皮下組織中的葡萄糖攜帶到皮膚表層，由于離子流攜帶出的葡萄糖水平與血糖水平具有一定的相關性，通過檢測皮膚表層的葡萄糖濃度便可估算出人體血糖水平。而我國近年來主要是利用近紅光光譜法進行血糖檢測，由于該方法無需服用任何特殊藥劑，將近紅外光對在所需測定部位便可獲得該部位葡萄糖所對應的光譜，進而算出血糖水平。但紅外光譜法檢測血糖對所需光信號要求較高，且光信號在獲取過程中易受諸多因素的影響而使檢測結果存在偏差。

3.3 動態血糖監測系統（CGMS）

3.3.1 動態血糖監測系統的原理

近年來新投入到臨床中的動態血糖監測系統（CGMS）可以實時動態全面的監測血糖水平和變化，可及時發現問題并明確調整方向，能較好地控制血糖，有利于糖尿病的診斷和治療。動態血糖監測儀是由葡萄糖感應器、線纜、血糖記錄器和信息提取器等部分組成，可以發現不易察覺的高血糖和低血糖，特別是餐后高血糖和夜間無感知低血糖[6]。監測儀通過穿刺置入皮膚組織，與皮下組織中的葡萄糖產生化學反應，發出電信號，每天可以接收儲存的血糖值大概280個。將儲存的數據通過信息提取器下載到計算機進行數據分析，就可以得到患者3d內血糖的變化情況。

3.3.2 動態血糖監測系統的優缺點

動態血糖監測作為一種新型血糖監測方法開始應用于臨床，并不斷得到臨床實踐的成功和認可，它能比較全面的反映糖尿病患者各時段的血糖水平，了解到血糖波動情況，發現不明顯的餐后高血糖和夜間低血糖，從而為治療方案提供科學、完整的數據，減少糖尿病并發癥的發生。動態血糖檢測的優越性：①CGMS能準確識別夜間無癥狀性低血糖和餐后高血糖，以往的手指血糖監測不能反映血糖波動情況，致使血糖難以控制。動態血糖監測系統可以準確掌握患者全天的血糖情況和波動趨勢，為治療方案的調整提供了參考。②可以提高患者對治療的配合度，糖尿病是一種終身性慢性疾病，通過研究顯示，治療效果與患者對治療的配合度有很大關系。對于不配合治療的患者，可以通過CGMS數據讓患者直觀了解到自身血糖情況及治療效果，使患者積極配合治療，增強患者的治療信心，提高治療依從性。采用CGMS的個性化護理干預，可以促進糖代謝，控制血糖水平。③CGMS可以準確評價出不同藥物及胰島素對血糖的影響，有相關文獻統計：將糖尿病患者隨機分為CGMS組和常規血糖監測組，兩組根據血糖監測結果制定治療方案，結果顯示，CGMS組根據監測數據調整治療方案后患者血糖水平明顯改善，證實了動態血液檢測系統能全面了解患者的血糖變化情況[7]。動態血液檢測的局限性：①CGMS檢測范圍只有血糖在2.2～22.2mmol/L才能連續監測葡萄糖濃度，如果不在這個范圍內，則按低血糖或高血糖處理，等到血糖值恢復到這一范圍內再將數據錄入記錄器中，否則儀器將自動發出警報。②不能預警提示，目前大多數CGMS沒有低血糖或高血糖的預警機制，不能及時在血糖超出正常范圍時給出警示，以致于不能及時給與相應解決措施。③血糖值滯后，CGMS監測的是皮下組織間液的葡萄糖濃度，但組織間液的葡萄糖濃度比血漿葡萄糖濃度滯后，從而影響醫護人員對血糖的準確判斷及處理[8]。

4.小結與展望

血糖水平與糖代謝狀況對人體各功能的正常運轉具有較大的影響，尤其是當前糖尿病患病率的逐年升高，老齡化、年輕化趨勢的加強，血糖控制成為社會重點關注的問題。當前臨床上已有多種血糖監測的技術，其中全自動生化儀對血糖監測具有較高的準確性，雖然是臨床中應用較為廣泛的血糖檢測方法，但由于其有創操作以及檢測時間相對較慢，并不適用于低血糖昏迷急查血糖或需要快速檢測的患者；而無創監測技術雖不會對檢測者造成創傷，但檢測過程易受多種因素影響，檢測結果準確性難以保證。近年來動態血糖監測系統的得到廣大受體的青睞，雖然也存在一定的局限性，但總體來說應用效果還是較為理想的。同時臨床在動態血糖監測系統基礎上提出了多項血糖監測新技術，包括持續皮下胰島素輸注、半閉環低血糖閾值中止系統（LGS）、閉環控制（CLC）人工胰腺（AP）系統以及家庭的SAP遠程監控系統應用。由于當前以及未來社區糖尿病服務、以家庭為中心的干預將是糖尿病管理的主要方式，家庭遠程監控系統的應用前景十分廣泛，且該系統能夠預防夜間低血糖的發生，實用性較高。