血糖監(jiān)測是控制糖尿病發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)采血測血糖方式方式——指尖刺血，不僅為糖尿病患者帶來了無盡的痛苦，也嚴重影響著血糖相關疾病的診療效率。許多非侵入式血糖測量方法因不夠準確而失?。簻I液、唾液或汗液等體液中的血糖值與血液中的血糖值相關性不足。皮膚液體（間質(zhì)液，ISF）的情況則有所不同,在血液供應良好的部位對ISF進行的測量與血液中的實際血糖值非常吻合。隨著技術的不斷發(fā)展，近年來，許多科技公司基于皮膚液體推出了新型無創(chuàng)的血糖監(jiān)測設備。

據(jù)國外媒體報道，DiaMinTech公司開發(fā)的一款無創(chuàng)血糖監(jiān)測設備可僅通過手指按壓測得人體血糖，這種革命性的解決方案使得他們在MEDICA舉行的2023年第15屆醫(yī)療保健創(chuàng)新世界杯中獲得第一名。據(jù)悉，目前設備在歐洲，美國等地區(qū)已取得分銷商每年多達10萬臺的設備訂單需求。

DiaMonTech（德國）成立于2015年，此前在法蘭克福歌德大學（Goethe University Frankfurt）進行了多年的研究。基于公司多年的研究和技術積累并得益于nanoplus等公司提供的核心器件，該公司開發(fā)了一款非侵入式血糖儀D-Base，并于2019年獲得CE醫(yī)療器械認證。

這款設備基于紅外光譜技術（光熱偏轉(zhuǎn)原理），其使用的量子級聯(lián)激光器（由德國nanoplus提供，在一個芯片內(nèi)可集成8個QCL，此設備使用兩個芯片共集成16個QCL）將波長在 8 至 11μm 之間的紅外脈沖輻射到深層皮膚。這些波長的脈沖穿過傳感器元件到達手指皮膚，激發(fā)皮膚內(nèi)的葡萄糖分子進行短暫振蕩，在快速弛豫的同時，少量熱量釋放到環(huán)境中，導致皮膚表面溫度略有升高。在傳感器元件（內(nèi)部反射元件 - IRE，internal reflection element ）中，熱梯度會產(chǎn)生熱透鏡效應。紅色激光二極管的測試光束在穿過 IRE 時，會被熱透鏡偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)由位置敏感光電二極管測量，設備根據(jù)偏轉(zhuǎn)值計算葡萄糖濃度。

目前，DiaMonTech正在進行其手持式產(chǎn)品D-Pocket的臨床研究，未來愿景是做成腕戴式的產(chǎn)品D-Band。據(jù)其技術負責人講,他們正與合作伙伴三星一起開發(fā)一種可以內(nèi)置到智能手表中的小型傳感器。

DiaMonTech針對其核心技術提交的專利申請中公開了一種用于檢測材料中分析物（如人體皮膚中的葡萄糖）的裝置及方法。（WO2021239263A1/CN116113820A）

裝置是一個具有彎曲接觸面的測量體，該接觸面與被測材料熱或壓力接觸以傳遞吸收激發(fā)輻射產(chǎn)生的熱波或壓力波。激發(fā)輻射源向材料照射特定波長（如5-13μm）的光使其吸收。

檢測光源發(fā)出光束，該光束穿過測量體并在彎曲接觸面發(fā)生反射。當熱波或壓力波傳入測量體時，會引起折射率變化，導致反射的檢測光束路徑發(fā)生偏轉(zhuǎn)。探測器通過測量該偏轉(zhuǎn)程度（如偏轉(zhuǎn)角度）來分析材料內(nèi)分析物的含量。

測量體的接觸面在光束反射區(qū)域沿至少一個主方向具有特定曲率（曲率半徑約5-30mm），可設計為凹面或凸面；檢測光路經(jīng)過優(yōu)化，例如光束以較大角度（≥5°）撞擊測量體出射面以增強折射效應，并可能集成了聚焦或準直柱面透鏡來優(yōu)化光束形狀和探測器靈敏度。

裝置可選配小型化接觸突起（面積可小于0.05cm²，如錐形或脊狀結(jié)構(gòu)）以提高激發(fā)光在材料中的局域性，以及壓力傳感器和夾持機構(gòu)來確保穩(wěn)定的接觸壓力。激發(fā)光路也可能被設計為穿透測量體，通過特定的入射角控制（如在84°-89°范圍撞擊入射面）提升照射效率。

相關方法操作與上述裝置原理一致，均基于激發(fā)-熱/壓力波傳遞-檢測光束偏轉(zhuǎn)測量的流程實現(xiàn)分析物檢測。

除了這種光熱偏轉(zhuǎn)技術外，還有一些其他的無創(chuàng)血糖檢測手段在研究進展當中，例如腔衰蕩光譜技術（CRDS）和多重微空間偏移拉曼散射（mμSORS）光譜技術。

腔衰蕩光譜技術（CRDS）：當人體血糖不足時，身體會啟動備用能量方案——分解脂肪。脂肪分解后產(chǎn)生三類酮體物質(zhì)，即：丙酮、β-羥丁酸、乙酰乙酸。其中丙酮具有揮發(fā)性，能通過呼吸排出。設備可以測得呼出丙酮的量，進而推測血糖狀態(tài)。CRDS技術是測量光在衰蕩腔中的衰蕩時間，該時間僅與衰蕩腔反射鏡的反射率和衰蕩腔內(nèi)介質(zhì)的吸收有關。這個技術(CRDS)原理通俗來講，就是通過測量出密閉空間中丙酮氣體分子反射光線的衰變速率，從而確定血糖濃度。

多重微空間偏移拉曼散射（mμSORS）光譜技術：今年 2 月，上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院王衛(wèi)慶、陳昌教授團隊，也研發(fā)出一種全新的無創(chuàng)血糖檢測技術。這種無創(chuàng)血糖檢測技術全名為：多重微空間偏移拉曼散射（mμSORS）光譜技術。mμSORS 技術的核心在于利用光學相干斷層掃描（OCT）確定皮膚表皮厚度分布，并通過拉曼散射光譜獲取皮下組織液和毛細血管中的血糖信息。其需將手掌輕輕貼在檢測設備上，設備通過捕獲不同皮膚深度的拉曼信號，就能準確測量血糖水平。

三種方法的詳細對比可以參考上圖。

需要著重指出的是在以上三種方法的臨床應用進展中，可以看到僅光熱偏轉(zhuǎn)技術進入到了商用階段，DiaMonTech基于此原理開發(fā)的非侵入式血糖儀D-Base，已于2019年獲得CE醫(yī)療器械認證，其余技術路線均還處在臨床驗證階段。

德國nanoplus成立于1998年，創(chuàng)始人均來自維爾茨堡大學應用物理系，并專注于新型半導體激光器的研究和生產(chǎn)。nanoplus是氣體傳感領域半導體激光器國際知名的制造商和供應商。nanoplus設計并生產(chǎn)從760nm到14000nm之間任意中心波長的分布式反饋（Distributed Feedback）DFB激光器（也包括ICL、QCL）激光器。近年來，nanoplus在不斷推動半導體激光器在醫(yī)療領域的應用，也一直致力于用先進半導體器件推動醫(yī)療技術的創(chuàng)新發(fā)展。

唯銳科技是德國nanoplus在中國的獨家代理商。糖尿病問題是一項全球性挑戰(zhàn)，世界上有超過5.3億人患有這種疾病。唯銳科技一直以來也注重先進半導體器件在醫(yī)療領域的應用，無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術的推進有望使血糖檢測告別指尖采血的方式，減輕人們的痛苦，提高血糖疾病診療效率，乃至撬動一場醫(yī)療體系效率的革命！