血糖监测是糖尿病管理的重要组成部分。IDF及ADA等机构发布的指南均强调,自我血糖监测是糖尿病综合管理和教育的重要部分,对糖尿病急慢性并发症的防治具有重要作用。血糖监测系统属于国家第二类医疗器械,主要包括血糖仪和血糖试纸。按照血糖仪的测量方式不同,可以分为指血血糖仪、连续血糖仪和无创血糖仪。
指血血糖仪:五代更迭,精度更准采血更少
指血血糖仪是发展历史最为悠久、技术储备最为完善的血糖检测产品。自1968年第一台血糖仪诞生以来已经历了五个发展阶段。早期血糖仪多采用光反射技术,目前市面上大多数血糖仪都是采用电化学法技术的第四代和第五代血糖仪产品,无论从精准度、采血量、疼痛程度还是操作和携带的便携性上都有很大提升。
目前大部分试纸都是对应特定血糖仪的专用耗材,即同一品牌、同一型号的血糖仪只能匹配相应的试条,也就是说血糖仪和试条形成的一一对应的“封闭系统”。
表1:历代指血血糖仪特点与测试方法

连续血糖监测(CGM)的技术通过一个刺入皮下的传感器,在患者的组织间液与体内葡萄糖发生氧化反应时形成电信号,电信号随之被转换为血糖读数,血糖读数通过发射器发射到无线接收器上。发射器和接收器是耐用设备,传感器是一次性设备。为确保测量精度,当前的CGM产品不能够独立使用,每天需要2次指血读数校正。
CGM能够更好监测血糖,减少药物无效使用与低血糖发生:传统的指血血糖仪只能检测采血点时的血糖,而无法监测患者在两次检测间隙的血糖情况。在没有良好持续血糖监测的情况下,患者可能出现夜间低血糖事件等。在CGM技术的帮助下,患者可以连续24小时自动监测血糖指数,了解自身在吃饭、运动和注射胰岛素之后的血糖变化,寻找患者的血糖的波动规律,特别是发现无症状低血糖,从而提供合适的治疗方案。同时,CGM具有报警功能,在血糖过高或过低时会发出警报,降低了血糖失控引起并发症的风险。整体而言,对II型糖尿病患者,CGM监测可以避免无效药物的费用,节约医疗成本。
CGM在精度、价格等方面存在弊端,尚无法完全替代指血:目前,CGM技术仍存在一些弊端。首先,相比于指血血糖仪,精度上仍然有差距;其次,CGM测量的是组织液的血糖水平,间接计算患者血糖浓度,因此患者仍需每日2次使用指血血糖仪测量血糖浓度用以校准CGM。相比于血液血糖值变化,CGM测量的组织液血糖值通常存在一定滞后,这导致CGM测量的血糖水平有一定延迟。此外,CGM每天产生的血糖数据量很大,患者需要经过一定的训练熟悉糖尿病管理基本方法才能充分利用好这些数据。最后,目前CGM价格昂贵,接近指血血糖仪价格的十倍左右。
在产品方面,CGM从2006年开始上市。CGM领域共有几家公司产品获得过FDA的批准,包括德康医疗(Dexcom)、Cygnus、美敦力(Medtronic)和雅培(Abbott),其中,Cygnus产品已经停售,市面上的主流产品包括德康医疗的PlatinumG4、PlatinumG5,美敦力的CGMSGOLD以及雅培的FreestyleLibre。美国德康医疗于1999年成立,2006年开始推出连续血糖仪系列。该产品通过患者皮下传感器介入、外部监测仪接收的形式实现了血糖水平的连续监测,并且在出现低血糖征兆时能够及时发出警告,从而帮助患者更为便利、有效地管理血糖水平。在过去的10年间,FDA先后批准了德康医疗的五代血糖仪产品。与竞争者相比,德康是唯一专注于CGM产品的公司,具有很大的竞争优势。德康医疗的产品G5目前拥有业界最高的精度水平,在患者体验方面也显着优于竞争对手的产品。截止2013年底,德康医疗的G4连续血糖监测仪一共有近5万用户,而整个CGM的用户数还不到10万人。全美国150万左右的I型糖尿病患者中仅有7-8%的比例接触过CGM。毫无疑问,这是一个巨大的市场,而且这一市场还处于非常早期的发展阶段。
价格方面,德康医疗G4由三部分构成:传感器套装、发射器、接收器,发射-接收硬件设备单价$800-850,传感器单价$70(FDA标识寿命7天,患者一般使用2-3周),假设I型患者全年使用20个传感器,2年升级硬件,则每年开支约1,800美元左右。
国内的连续血糖仪开发还处在比较早期的阶段。主要从事该项开发的公司有圣美迪诺、美奇以及三诺生物。其中圣美迪诺(SanMediTech)是一家专业从事CGM产品的研发和推广,位于湖州市科技园区,旗下产品雷兰实时显示Real-TimeCGM可以达到每3分钟测定一次血糖,仪器可记录480个血糖值,具有高血糖、低血糖报警功能。2015年,美达股份有意收购该公司9.73%的股权未成功。另外一家企业湖州美奇医疗器械有限公司成立于2009年,专业从事实时CGM产品的研发与推广。公司开发的MQ-TS型实时动态血糖监测仪,也具有相似的功能,每10秒接收一个血糖信息,每3分钟测定一次血糖,记录480个血糖值,具有高血糖、低血糖报警功能。
三诺生物作为国产指血血糖仪的龙头企业,在连续血糖仪研发方面有一个专门的研究小组,但其研究还处在初期阶段。
虽然连续血糖仪能够持续的测量患者血糖,大大降低患者因血糖波动引起的糖尿病并发症的发生几率,但是连续血糖仪仍然没有克服患者血糖监测必须刺破神经密集的指尖采血的最大痛点。正因如此,长期以来以色列、德国、英国等国家很多公司的科研团队都在进行完全“无创”的血糖仪的研究,彻底消除血糖检测时采血给患者造成的痛苦。同时,由于糖尿病患者的伤口极易感染,极难痊愈,针刺也给患者带来了很大的隐患。而无创血糖仪主要是通过间接监测人体唾液、泪液、汗液和组织液等中的葡萄糖浓度,通过复杂的换算公式来测试血液中糖分的浓度。这一测量方式存在滞后性、测量误差较大等问题。目前无创血糖监测的主要测量理论有:
(1)测量皮下渗出组织液的中血糖浓度:目前的产品有Cygnus公司的GlucoWatchBiographer,该产品的外形是戴于腕部的手表,通过测量皮下组织渗出到表皮的组织液中的含糖量获取血糖水平。
(2)微波血糖监测法:该方法是利用微波照射人体,当微波遇到血液中的葡萄糖时会发生振幅、相位的变化,通过解析获取的微波计算出血糖水平。
(3)利用唾液进行血糖检测:一些临床医学研究数据表明血糖浓度与唾液中所含的淀粉酶成正比,所以通过测量人体口腔中唾液含淀粉酶的多少能够间接地知道被测体血糖浓度的高低。
目前国内并没有任何一款无创血糖仪获得CFDA认证,主要原因还是在于无创血糖监测精确性方面存在问题。德康医疗的连续血糖仪PlatinumG4属于微创血糖仪,其精度范围是2.22-22.22mmol/L;Cogna的无创血糖仪TensorTipCoG属于前期有创,后期无创,其精度范围是3.89-24.4mmol/L;IntegrityApplications的无创血糖仪GlucoTrack做到了完全无创,其精度范围是4.17-27.8mmol/L。从有创到无创,是一个逐渐远离血液的过程,检测的方法越来越复杂,检测精度越来越低。从上表可以看出,TensorTipCoG和GlucoTrack对低血糖基本没有检测意义。导致微创和无创血糖仪很难精确的原因有很多,例如信噪比(葡萄糖信号和其他物质信号的比例)、传感器的灵敏度、是否可以连续监测、信号处理和数据分析等。但究其根本,还是因为人体血糖本身浓度比较低,目前也没有发现仅葡萄糖具备的单一特质。因此,目前的主要研究方向还是集中在:提高传感器灵敏度、消除背景信号的影响、以及多因子联合检测等。此外,由于微创和无创血糖仪,都是间接推算出血糖,它们检测到的结果都有一定的滞后性,有些血糖仪滞后5分钟,有些甚至滞后20分钟。因此,这类血糖仪并不能及时反映血糖的浓度。仅就距离血液最近的PlatinumG4而言,当
血糖的波动幅度达到每分钟0.11-0.16mmol/L时,检测的结果就不准确了。
最后,这种昂贵产品的研发、更新换代还需要大量的消费者买单支持,但是目前国内的情况是很少有人能做到一天测七次血糖,能够半年花费7000元来支付无创血糖测试的人就更少。基于以上这些理由,我们认为无创血糖仪在国内普及,还需一定时间时间。