血液中的葡萄糖稱為血糖（Glu）。葡萄糖是人體的重要組成成分以及能量的重要來源。由于血糖的來源和去路大致相同，正常人血糖的產(chǎn)生和利用處于動態(tài)平衡狀態(tài)。

血糖的來源包括：①食物消化、吸收；②肝內(nèi)儲存的糖元分解；③脂肪和蛋白質(zhì)的轉化。

血糖的去路包括：①氧化轉變?yōu)槟芰浚虎谵D化為糖原儲存于肝臟、腎臟和肌肉中；③轉變?yōu)橹竞偷鞍踪|(zhì)等其他營養(yǎng)成分加以儲存。胰島是體內(nèi)調(diào)節(jié)血糖的血糖濃度的主要器官，肝臟儲存肝糖元。血糖濃度還受神經(jīng)、內(nèi)分泌激素的調(diào)節(jié)。

糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病。高血糖則是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有引起。IDF全球糖尿病地圖（第9版）顯示，全球糖尿病患病人數(shù)不斷上升，全球平均增長率51%，目前有4.63億糖尿病患者，按照增長趨勢到2045年預計全球?qū)⒂?億糖尿病患者。其中非洲患病人數(shù)增長最快，達143%，東南亞地區(qū)的患病人數(shù)增長為74%。糖尿病患者人數(shù)，中國排名第一，總人數(shù)約為1.164億人，第二為印度，約有7700萬糖尿病患者，第三為美國，有3100萬糖尿病患者。另外，中國同時也是老年糖尿病人數(shù)最多的國家，目前中國65歲以上的糖尿病患者已經(jīng)達到3550萬，預計到2030年將會增加到5430萬，到2045年更是可能會增長到7810萬。長期高血糖導致各種組織，特別是眼、腎、心臟、血管、神經(jīng)的慢性損害、功能障礙。

糖尿病成因主要包含遺傳因素與環(huán)境因素：

1.遺傳因素：1型或2型糖尿病均存在明顯的遺傳異質(zhì)性。糖尿病存在家族發(fā)病傾向，1/4～1/2患者有糖尿病家族史。臨床上至少有60種以上的遺傳綜合征可伴有糖尿病。1型糖尿病有多個DNA位點參與發(fā)病，其中以HLA抗原基因中DQ位點多態(tài)性關系最為密切。在2型糖尿病已發(fā)現(xiàn)多種明確的基因突變，如胰島素基因、胰島素受體基因、葡萄糖激酶基因、線粒體基因等；

2.環(huán)境因素：進食過多，體力活動減少導致的肥胖是2型糖尿病最主要的環(huán)境因素，使具有2型糖尿病遺傳易感性的個體容易發(fā)病。1型糖尿病患者存在免疫系統(tǒng)異常，在某些病毒如柯薩奇病毒，風疹病毒，腮腺病毒等感染后導致自身免疫反應，破壞胰島素β細胞。

由于毛細血管中的血糖含量并不等于靜脈血中的血糖含量，家用血糖儀實際上是通過了自我矯正的方式來降低誤差。

動態(tài)血糖監(jiān)測（CGM），是通過植入皮下葡萄糖探測器探測收集組織間液的葡萄糖濃度。僅3天就可以記錄超過800個血糖值構成血糖圖譜，并找出指血和HbA1c難以發(fā)現(xiàn)的高血糖和低血糖，發(fā)現(xiàn)血糖變化規(guī)律。

然而，仍有兩點因素制約其市場空間：一是植入物會引起機體的過敏反應，即使植入物的生物相容性甚好，其表面也會在較短時間內(nèi)形成一層蛋白質(zhì)覆蓋層，引起測量結果的不穩(wěn)定性，患者需要定期更換植入物,造成一定經(jīng)濟負擔；二是在肢體活動過程中，植入物可能脫離原來的位置，引起測量結果的不準確。

無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術發(fā)展概況

由于無創(chuàng)血糖檢測無法通過與血液直接產(chǎn)生化學反應來測量血糖的，均是通過間接的方式，計算出血糖含量。不同類型技術路線對比見下表：

實現(xiàn)無創(chuàng)血糖檢測主要存在以下難點：

1.血糖在可見光波段是沒有顏色的，不容易分辨; 

2.糖在體內(nèi)的分布并不集中于血管當中，并且每個組織中的葡萄糖含量都不同，此外，血糖濃度還會隨著身體的狀態(tài)進行變化；

3.葡萄糖在血液中的濃度非常低，血糖含量能降低到正常值的一半；

4.血糖和體內(nèi)的許多其他化合物的化學結構類似，某些化合物在血液中還會與血糖結合，比如白蛋白，干擾檢測值。

技術路線一：近紅外光譜技術

技術難點：

1.傳感器接收回來的、與血糖相關的光譜信號強度較弱；

2.組織中有很多其他干擾因素，會產(chǎn)生與葡萄糖類似的近紅外光譜，需增加很多變量參數(shù)進行校準；

3.在人體中毛細血管、組織間隙中、靜脈中葡萄糖濃度分布不均勻。

技術路線二：拉曼光譜

技術原理：通過可見光及近紅外光照射組織，獲取與入射光頻率不同的散射光譜，進行分析以得到分子振動、轉動方面信息。目前MIT有團隊在實驗中顯示了該光譜與血糖擁有良好的相關系。

技術路線三：經(jīng)皮透析技術

技術原理：通過給皮膚施加微弱的電流，將葡萄糖從皮膚下提取出來，進行檢測。血糖儀的背面通過一層凝膠墊與人體皮膚接觸。凝膠中有兩個電極，使用時電路接通，產(chǎn)生一股微電流通過人體的皮膚。皮膚中的帶電離子在電流作用下分別向正負兩個電極運動，而組織液中的葡萄糖分子會被帶電離子“裹夾”著一起運動，進入凝膠。手表式血糖儀通過測量葡萄糖分子與凝膠中一種酶（葡萄糖氧化酶）的反應程度，就可以計算出當前的血糖水平，測量結果在“手表”屏幕上顯示出來。技術難題：

1. 把血糖提取出來的電流強度足以對皮膚造成損傷；

2. 設備檢測準確度并不高；

3. 從皮下抽取血糖難度很高，因為人體本身是抑制如葡萄糖這樣對人體代謝起重大作用的能量物質(zhì)從皮膚滲透出去的，因此，抽取葡萄糖本身，機體就會產(chǎn)生相關的連鎖反應，從而讓測到的葡萄糖含量不再準確。

技術路線四：代謝熱整合法

博邦芳舟，目前唯一通過NMPA審核上市的無創(chuàng)血糖監(jiān)測儀，原理為通過測試與人體代謝相關的生理參數(shù)和人體的基本生理信息來計算血糖，可測試的參數(shù)包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、人體體表溫度、人體體表濕度、血流速、血氧飽和度。以代謝熱整合法為基本原理，運用多傳感器集成技術，實現(xiàn)血糖的無創(chuàng)、快速測量（小于1分鐘）。經(jīng)臨床試驗驗證，其檢測結果與靜脈血檢測結果相比，一致性達到94.5%（即落在Parkes共識誤差表A和B區(qū)的比例）；與指尖血檢測結果對比，一致性可達94.4%。

技術路線五：近紅外光譜技術+代謝熱整合法

技術路線六：近紅外光譜技術+經(jīng)皮透析技術

技術路線七：其他光譜技術

1. 太赫茲光譜（TerahertzSpectroscopy）

其波長略微高于中紅外，這個波長的光對含量較高的物質(zhì)具有較好的光譜特異性。

2. 散射光光譜

利用光在組織中的散射特性測量血糖

案例：色列Orsense嘗試通過將指尖血液循環(huán)暫時阻塞的方式，觀察期散射光譜的方式測量血糖，但是其主要研發(fā)負責人在2014年似乎已經(jīng)轉變了研發(fā)方向。

技術路線八：其他代謝物

呼出氣體、聲音：通過呼氣中的丙酮含量所帶的來測量血糖，該技術和尿液測血糖存在同樣的問題，就是無法檢測出低血糖。

無創(chuàng)血糖監(jiān)測醫(yī)療器械發(fā)展至今雖然仍存在一定的技術瓶頸以及應用場景局限性，但鑒于其顯著的便捷性和經(jīng)濟性，未來增長空間值得期待。