从扎手指到皮肤扫描:光学传感器如何"看"出血糖值

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前不久糖护士APP发布了ATTD 2026(糖尿病先进技术与治疗大会)上关于无创血糖监测相关的内容,引起很多糖友的关注,今天我们再详细聊一聊这个黑科技。


什么是无创血糖监测?


简单来说,无创血糖监测match(NGM)就是不需要刺破皮肤采血就能测量血糖水平的技术。不管是扎手指测血糖,还是动态血糖仪,都需要扎针,而这个新技术不用扎针,对于怕痛的糖友来说,真是福音。



无创血糖监测是怎么测血糖的?


NGM技术利用光学、电学或其他新兴技术,在无需采血和植入传感器的前提下,实现血糖监测。这就像用智能手表测心率一样,让血糖监测变得更加方便、无痛。


这种技术主要是通过检测葡萄糖浓度变化对人体组织的光学、电学、电磁、声学或热学特征参数所造成的微弱变化,再结合多参数算法建模,间接算出血糖值。


下面对几种常见的技术做一下分析。



无创血糖监测主流技术优缺点对比


1.光学检测路线

(近红外/中红外/拉曼光谱)

核心原理:利用葡萄糖在特定波段(红外、近红外、拉曼散射区)的特征吸收峰/散射信号,通过光的吸收、反射/散射变化推算血糖浓度。


优点:

(1)临床研究起步早、技术成熟度高,是目前国际主流方向;

(2)检测灵敏度高,能捕捉葡萄糖分子的特征光学信号;

(3)信息维度丰富,可结合多光谱数据进行精准建模。

缺点:

(1)易受外界及生理因素干扰:皮肤厚度、水分、血流及环境光都会影响光信号传递;

(2)需依赖复杂算法建模与个体化校准,不同个体间校准成本高。


2.电学与电化学检测路线

(皮肤电导/反向离子电渗/柔性传感等)

核心原理:通过检测组织表面/体液的电学性质(电导、电容、电化学反应)变化,间接反映血糖浓度。


优点:

(1)设备易实现小型化、低成本,适配可穿戴设备研发;

(2)可穿戴性强,贴合皮肤使用场景,支持连续监测。

缺点:

(1)信号稳定性差:出汗、皮肤温度、皮肤状态(干燥/潮湿)易导致信号失真;

(2)体液葡萄糖与血糖存在时间滞后性,且算法补偿难度大;

(3)部分技术(如反向离子电渗)可能引发皮肤刺激。


3.电磁与射频检测路线

(微波介电/太赫兹波/谐振腔技术等)

核心原理:基于葡萄糖浓度变化对组织介电常数、导电性、电磁波传播特性的影响,检测信号变化推算血糖。


优点:

(1)穿透深度大,可直达皮下血管层,减少表皮组织干扰;

(2)响应速度快,适合实时连续监测,适配动态血糖管理需求。

缺点:

(1)抗电磁干扰能力弱,环境电磁噪声易干扰检测信号;

(2)个体组织差异(脂肪厚度、含水量)对信号影响显著,校准难度高;

(3)目前仍处于模型优化与标准化阶段,临床验证数据不足。


4.超声与其他物理检测路线

(超声波/热传导/光声复合技术等)

核心原理:捕捉血糖变化引发的组织物理参数(声速、弹性、热导率)微小变化,间接推算血糖值。

优点:

(1)信号稳定性强,受环境光、汗液、电磁干扰影响极小;

(2)可与影像技术结合,实现可视化监测,适配多场景应用。

缺点:

(1)检测灵敏度相对较低,难以捕捉微弱的血糖变化信号;

(2)设备复杂度较高,研发与制造成本高于其他路线。



这个技术能替代传统的“扎手指”吗?


根据“无创血糖监测临床应用专家共识(2025)”的意见:目前,无创血糖监测尚不能替代静脉血糖检测用于糖尿病的诊断。也就是说,确诊糖尿病,仍然需要依靠抽血化验。


但是,这个技术可以在糖尿病的日常管理中扮演着越来越重要的角色,尤其适用于:

1.生活方式干预的监测:比如观察饮食、运动对血糖的影响。

2.药物疗效的监测:帮助评估降糖药物的效果。

3.血糖波动的筛查:发现不易察觉的高血糖或低血糖时段。



这些人适合使用无创血糖监测?


对于儿童与青少年糖尿病患者,存在“针刺恐惧”或常规监测依从性差的患者,以及需要频繁监测的老年患者,无创方式能提高患者依从性,减少皮肤损伤和感染风险,更便于长期管理。



无创血糖监测技术进展到哪一步了?


任何新技术都有其适用范围和局限性,无创血糖监测也不例外。

目前,无创血糖监测仍面临个体差异、环境干扰(如出汗、温度变化)等挑战,其测量结果可能不如指尖血检测那样精准。


但是我们相信,未来的无创血糖监测将朝着更精准、更智能的方向发展。它不仅能提供连续的血糖数据,还能结合算法,实现从“监测”到“智能管理”的跨越。这将极大地方便基层医疗和家庭管理,甚至可能拓展到健康人群的日常筛查中。


管理糖尿病是一场持久战,而科技的进步正努力让这场战斗少一些疼痛,多一些便利和尊严。


参考文献:

无创血糖监测临床应用专家共识(2025).

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