廖遠(yuǎn)泉

講 座

“POCT”：血糖檢測(cè)新設(shè)備的研發(fā)及其臨床應(yīng)用

廖遠(yuǎn)泉

“POCT”是在診療現(xiàn)場(chǎng)以即時(shí)治療為目的而采用的臨床檢查技術(shù)之一，在歐美國(guó)家地區(qū)已經(jīng)得到迅速普及。本文綜述了非侵入性血糖測(cè)定系列方法，包括皮膚浸出液測(cè)定法、近紅外擴(kuò)散反射分光光度法、光音響分光光度法、代謝熱整合等新的血糖檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展。

即時(shí)檢驗(yàn)； 自我血糖測(cè)定； 無(wú)創(chuàng)

“POCT”（point of care testing）是在診療現(xiàn)場(chǎng)以即時(shí)治療為目的而采用的臨床檢查技術(shù)之一，其在歐美國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)得到迅速普及。美國(guó)當(dāng)初廣泛推行“POCT”的目的是為了削減醫(yī)療費(fèi)，然而，最終這一目的沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。但是，從患者的診療，特別是對(duì)用于治療的目的，在征得患者知情同意的情況下，取得患者理解與協(xié)助而得到檢測(cè)結(jié)果，是受到公認(rèn)的一大優(yōu)點(diǎn)。

“POCT”的設(shè)備和裝置，根據(jù)其所使用的對(duì)象可以分為狹義的“POCT”應(yīng)用設(shè)備和裝置，以及廣義的“POCT”應(yīng)用設(shè)備和裝置。前者是在醫(yī)療機(jī)構(gòu)或者是在具有同等測(cè)定性能和同等檢測(cè)能力的檢查室，而且也包括具有質(zhì)量管理或質(zhì)量控制（quality control，QC）措施在內(nèi)，其檢測(cè)結(jié)果能夠應(yīng)用于檢查室的質(zhì)量管理，因?yàn)檫@是“POCT”設(shè)備的信息終端所必需的。這些記錄資料具有可接續(xù)性（connectivity）/連通性，對(duì)于后者，可以在醫(yī)療機(jī)構(gòu)以外使用，也可以在家庭中作為監(jiān)測(cè)使用。最新“POCT”所推出的應(yīng)用設(shè)備/裝置多數(shù)是指在家庭作為監(jiān)測(cè)使用的設(shè)備/裝置，而且還包括用于診斷以及治療的檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，這些設(shè)備都是為了能夠在檢查室以外進(jìn)行檢測(cè)，也可以說(shuō)是一種簡(jiǎn)易的裝置。

本文就應(yīng)用于血糖檢測(cè)的“POCT”新技術(shù)研究進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述。

1 “POCT”應(yīng)用設(shè)備的要件

“POCT”是醫(yī)療機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)容之一，因?yàn)闄z測(cè)者是醫(yī)師或者是護(hù)師等。在檢查室實(shí)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的一元化管理布局的設(shè)計(jì)尤為重要，這也是連續(xù)性/連通性環(huán)節(jié)中的重要環(huán)節(jié)之一。

2 血糖檢測(cè)監(jiān)控裝置

自我血糖測(cè)定（self-monitoring of blood glucose，SMBG）是糖尿病患者進(jìn)行自我血糖監(jiān)測(cè)的實(shí)用檢測(cè)方法。SMBG測(cè)定法也被稱為是一個(gè)侵襲性的方法，這是相對(duì)于非手術(shù)測(cè)定或者無(wú)侵襲測(cè)定即非侵入性（non-invasive）的血糖測(cè)定方法。如果不伴有疼痛，從事實(shí)上可以說(shuō)是較理想的檢測(cè)方法。

2.1 侵襲法

2.1.1 SMBG應(yīng)用的檢測(cè)裝置 SMBG應(yīng)用的檢測(cè)裝置的功能近年有了階段性進(jìn)步，檢測(cè)性能也得到了提高。SMBG主要是糖尿病患者在家庭以自我血糖監(jiān)測(cè)為目的，儀器上所顯示的數(shù)值即為血糖監(jiān)測(cè)的檢驗(yàn)結(jié)果。但是，這一檢測(cè)結(jié)果不能代替醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果。因?yàn)樵卺t(yī)療機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)血糖的儀器設(shè)備與“POCT”應(yīng)用的設(shè)備/裝置的性能不同，同時(shí)與SMBG 應(yīng)用的檢測(cè)裝置之間性能也有差異。

2.1.2 連續(xù)血糖檢測(cè)（continuous glucose monitoring，CGM）裝置 近年，CGM裝置已經(jīng)在歐美國(guó)家面世。如圖1所示。

圖1 連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)儀器實(shí)例

因?yàn)镾MBG本身不具備完全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血糖變化的功能，當(dāng)糖尿病患者的血糖變化顯著時(shí)，CGM的使用可有效地改善血糖的控制以及并發(fā)癥的發(fā)生。

這種監(jiān)測(cè)設(shè)備是在受檢者皮下組織留置1個(gè)傳感器（插入1個(gè)專用的穿刺器具），其中的酶化學(xué)反應(yīng)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)1～5 min的連續(xù)測(cè)定，即可檢測(cè)出間質(zhì)液中的葡萄糖濃度。目前，所有的SMBG的檢測(cè)值都必須輸入1個(gè)校正系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果的校正。使得測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性有了顯著提高。這種檢測(cè)設(shè)備可以用于觀察糖尿病患者的血糖變化。即使對(duì)于血糖變化程度差異較大的糖尿病患者，也顯示了同樣的糖化血紅蛋白值。

2.2 低侵襲法

2.2.1 皮膚浸出液測(cè)定法（skin leaching solution glucose assays） 皮膚浸出液測(cè)定法是利用組織液中的葡萄糖濃度與血液中的葡萄糖濃度之間存在有一定的比例關(guān)系而得到相關(guān)數(shù)值，此時(shí)組織液中的葡萄糖濃度與血液中的葡萄糖濃度之間會(huì)有約20 min的滯后時(shí)間。已經(jīng)有Gluco Watch G2 Biographer（Cygnus公司），這一設(shè)備已經(jīng)獲得FDA的認(rèn)可，正在臨床應(yīng)用中，但僅限于單一的組織液中葡萄糖的監(jiān)測(cè)。

2.2.2 近紅外擴(kuò)散反射分光光度法（near-infrared diffuse refectance spectrophotometry) 近紅外擴(kuò)散反射分光光度法是近年研究的熱點(diǎn)課題，它是一種放射免疫學(xué)方法，主要是在受檢者手腕部進(jìn)行近紅外線照射，利用血液中的葡萄糖分子的振動(dòng)能量的遷移或者是振動(dòng)光譜（spectroscopy）的檢測(cè)（圖2）,是一種直接檢測(cè)血糖的方法?；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)（chemonetrics）方法已經(jīng)成為其檢驗(yàn)結(jié)果處理的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的核心技術(shù)。

圖2 近紅外擴(kuò)散反射分光光度法

2.2.3 光音響分光光度法（photoacoustic spectroscopy，PAS）PAS是一種采用脈沖激光對(duì)皮膚表面葡萄糖所固有的吸收帶包含在內(nèi)的近紅外光的照射。脈沖激光照射后，檢測(cè)皮膚表面組織分子中產(chǎn)生的葡萄糖分子的熱振動(dòng)及伴發(fā)的聲波，根據(jù)聲波的強(qiáng)度以決定血中葡萄糖的含量。聲波的振幅與脈沖激光入射光能量/葡萄糖分子的光吸收量的比率增大密切相關(guān)。見(jiàn)圖3。

圖3 光音響分光光度法檢測(cè)的原理

2.2.4 代謝熱整合法（metabolic heat conformation，MHC）MHC檢測(cè)裝置由傳感器、電子集成電路、IC元件等構(gòu)成。電子傳感器頭端置于手指上時(shí)，通過(guò)光源及檢波儀器可以采集機(jī)體的相關(guān)信息。此外，這一檢測(cè)裝置還可以檢測(cè)熱的產(chǎn)生量、血流量、血紅蛋白量以及氧合血紅蛋白量等，根據(jù)下列公式計(jì)算葡萄糖含量。為了檢測(cè)患者機(jī)體的這些物理和化學(xué)指標(biāo)，這個(gè)裝置上安裝多種熱敏和光學(xué)傳感器。

細(xì)胞呼吸，熱產(chǎn)生量、血流量、以及供給細(xì)胞的葡萄糖和氧，因?yàn)檫@些生物化學(xué)和生理學(xué)指標(biāo)之間具有相互依存關(guān)系，接下來(lái)應(yīng)該考慮的是檢測(cè)設(shè)備的機(jī)型、型號(hào)及其構(gòu)成。

葡萄糖＝F 〔熱產(chǎn)生量×血流量×Hb×HbO2〕

公式中F表示從手指測(cè)定的多個(gè)代謝數(shù)據(jù)的函數(shù)值，是可變量；Hb為血紅蛋白，HbO2為氧合血紅蛋白。

127例血糖濃度范圍54～405 mg/dL患者（其中糖尿病患者109例、非糖尿病患者18例）的檢測(cè)結(jié)果，用MHC檢測(cè)法與HK-G6PD法進(jìn)行回歸分析。見(jiàn)圖4。

圖4 代謝熱整合法相關(guān)圖

MHC法的檢測(cè)主要適用于空腹及安靜時(shí)監(jiān)測(cè)的葡萄糖值。因此，應(yīng)用機(jī)體代謝熱的檢測(cè)方法才是我們所期待的。

志謝本文主要參考日本?？藦┲魅窝芯繂T《臨床檢查》原著編譯，謹(jǐn)志謝忱

1 ?？藦? POCTのための新しいデバイスの開(kāi)發(fā)［J］.臨床檢查（日本），2010，54（1）：93-97.

Development of POCT devices for blood glucose monitoring

Liao Yuanquan.
Department of Clinical Laboratory, Jingxian People's Hospital of Anhui, Xuancheng 242500,Anhui, China

POCT is one of the clinical techniques used for the purpose of timely treatment. In Europe,and the United States it has rapidly spread. A series of methods for the determination of noninvasive blood glucose were reviewed: the progress of new blood glucose detection technology, such as skin leaching solution, near infrared diffuse reflectance spectrophotometry, photo acoustic spectrophotometry, and metabolic thermal integration detection and so on.

Point of care testing; Self-monitoring of blood glucose; Non-invasive

2017-03-27）

（本文編輯：楊程伍 李銀平）

242500 安徽宣城，安徽省涇縣醫(yī)院檢驗(yàn)科

廖遠(yuǎn)泉，Email：liaoyuanquan@aliyun.com

10.3969/j.issn.1674-7151.2017.03.020

Corresponding author: Liao Yuanquan, Email: liaoyuanquan@aliyun.com