降糖食品效果評價中常用5種血糖監(jiān)測方法的比較

田婷婷，生慶海

（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊 050061）

據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國成人Ⅱ型糖尿病患者超過1億人，患病率從1980年的0.67%飆升到2013年的10.4%，其中不知情患者達(dá)63%[1]，我國糖尿病患者人數(shù)已經(jīng)居全球首位。飲食控制作為糖尿病防治的基礎(chǔ)，可以減緩糖尿病的進(jìn)展、防止并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。目前，市面上的降糖產(chǎn)品日益豐富，在排除藥物非法添加后，降糖產(chǎn)品效果需要用血糖評價方法來驗(yàn)證。就尿糖、指尖（或靜脈）葡萄糖、動態(tài)血糖、糖化血清蛋白和糖化血紅蛋白監(jiān)測這5種方法在不同情況下對患者血糖監(jiān)控的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

1 5種血糖監(jiān)測方法的比較及應(yīng)用

1.1 尿糖測定

尿糖測定是早些年糖尿病患者定期評估血糖控制的實(shí)用方法。尿糖測量的基礎(chǔ)是糖尿與高血糖大致相關(guān)的事實(shí)[2]。其原理在于，健康成人葡萄糖排泄的腎閾值為8.88～10.00 mmol/L，當(dāng)血糖濃度超過人的腎糖閾值時，就會出現(xiàn)尿糖現(xiàn)象[3]，但患有長期糖尿病的成人，這個閾值可能會大幅增加，兒童和孕婦，可能具有非常低或可變的腎閾值。因此，尿糖不能精確地代表血糖濃度。另外，測試結(jié)果反映的是自上次排尿以來的時間間隔內(nèi)的平均血糖水平，而不是測試時的水平。此外，液體攝入量，尿液濃度，是否服用咖啡因、苯丙胺類等藥物，是否患有甲亢、腫瘤、腦炎等疾病等都會對結(jié)果產(chǎn)生影響[4]。因此，使用尿葡萄糖濃度估計(jì)糖尿病管理中的血糖濃度是不理想的。之前使用測試條的顏色與打印的圖表進(jìn)行比較，讀數(shù)存在一定誤差。Jia M Y等人[5]研發(fā)出一種用手機(jī)攝像頭獲得的比色傳感器陣列圖像的有效校準(zhǔn)方法，該方法用于尿糖檢測不受環(huán)境光線和手機(jī)品牌的影響，可獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。Riyanto等人[6]研發(fā)的以KNO3為電解質(zhì)，采用金電極循環(huán)伏安法測定尿中葡萄糖的相關(guān)系數(shù)R2為0.994。

1.2 指尖血葡萄糖與靜脈血漿葡萄糖的測定

刺破患者手指取微量血，并使用床旁檢測（POCT）血糖儀來檢測即時血糖是目前最常用的血糖監(jiān)測方法，因其簡單、方便、采血量少、給患者帶來的痛苦小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于患者家中日常血糖監(jiān)測。主要用來檢測清晨空腹血糖（FBG）和餐后2 h血糖（2hPG）水平，也可檢測隨機(jī)血糖。POCT血糖儀對血糖檢測原理主要分為葡萄糖氧化酶（GOD）電化學(xué)法、GOD光化學(xué)法和葡萄糖脫氫酶電化學(xué)法3種。因檢測原理存在差異，致使檢測過程中受不同因素的影響，如采用GOD法易受血氧含量、還原性物質(zhì)（如維C、尿酸、谷胱甘肽等）[7-9]、組織液滲出等因素影響，使得測量結(jié)果出現(xiàn)偏差；葡萄糖脫氫酶法測定過程中酶促反應(yīng)特異性較差，反應(yīng)過程中非葡萄糖類物質(zhì)與某些輔酶亦可發(fā)生酶促反應(yīng)，導(dǎo)致測量結(jié)果偏高[7]。例如，Pfützner A等人[10]使用8種不同型號的血糖儀，研究了血糖儀檢測原理受木糖影響對檢測結(jié)果造成的差異。結(jié)果表明，除AccuChek設(shè)備突破了木糖對檢測結(jié)果的影響外，其余采用葡萄糖脫氫酶技術(shù)均在不同程度上對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。此外，血糖儀型號和品牌之間也存在較大差異。為了避免檢測結(jié)果與真值間存在較大差異，由此給患者帶來錯誤指導(dǎo)并導(dǎo)致其身心受到傷害，ISO 15197:2013標(biāo)準(zhǔn)對家用血糖儀的系統(tǒng)準(zhǔn)確度、精密度、血紅細(xì)胞壓積的限定范圍等進(jìn)行了修訂[11]。

盡管POCT血糖儀在廣大糖尿病患者血糖日常監(jiān)測中帶來很大方便，但血糖儀品牌、原理、操作者專業(yè)程度、藥物等仍會對血糖檢測結(jié)果產(chǎn)生較大影響。此外，因指尖血易受組織液等物質(zhì)的污染，且與靜脈血成分存在一定的差別。因此，醫(yī)院在糖尿病診斷時按照WHO（1999年）標(biāo)準(zhǔn)，取靜脈血，配合全自動生化分析儀檢測結(jié)果來診斷糖尿病。糖尿病診斷一般需要測FPG，2hPG，以及隨機(jī)血糖、口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（OGTT）四者之一，并結(jié)合患者臨床癥狀進(jìn)行診斷。全自動生化分析儀目前采用GOD法和己糖激酶（HK） 法實(shí)現(xiàn)對靜脈血糖的測定。其中，采用HK法對血液葡萄糖進(jìn)行測定具有特異性高、不易受其他因素干擾等優(yōu)點(diǎn)被公認(rèn)為血液葡萄糖測定參考方法。除此之外，使用全自動生化分析儀檢測靜脈血糖的結(jié)果穩(wěn)定、可靠，所以常與POCT血糖儀檢測結(jié)果對比來確定后者的精確度。葉竟妍等人[12]將71臺便攜式血糖儀與全自動生化分析儀對血糖檢測結(jié)果進(jìn)行比較，得出了不同品牌血糖儀的合格率。但采用該方法測血糖存在取血量大、成本高、給患者帶來的痛苦大等限制因素，因此受限于醫(yī)院糖尿病診斷中使用。

1.3 動態(tài)血糖監(jiān)測系統(tǒng)（CGMS）

以上血糖監(jiān)測方法僅限于即時血糖檢測，對于I型糖尿病患者和病情嚴(yán)重的II型糖尿病患者來說，只檢測即時血糖值不能滿足患者血糖控制的需要，這就需CGMS來彌補(bǔ)這一缺陷。CGMS是一種將傳感器半植入于人體表皮，可以對血糖進(jìn)行實(shí)時、動態(tài)、連續(xù)監(jiān)測72 h及以上的血糖監(jiān)測系統(tǒng)。使用CGMS可減少頻繁刺破手指取血給患者帶來身體上的傷害，但半植入式傳感器存在被病毒感染的風(fēng)險；傳感器植入部位為組織，檢測結(jié)果為組織液間葡萄糖值，因組織液葡萄糖濃度與靜脈血葡萄糖濃度成正比，所以可間接反映血糖水平[13]；CGMS可以數(shù)分鐘自動出1個血糖值，每天24 h無間斷，根據(jù)該數(shù)據(jù)可繪制出每日血糖圖譜，并用于夜間無意識低血糖、餐后高血糖等情況管理[14]。

目前，常用的雅培動態(tài)血糖儀可以連續(xù)佩戴14 d，期間每15 min自動出1個血糖數(shù)值，同時可以隨時使用配套掃描儀或者在支持NFC功能的手機(jī)上安裝Glimp軟件測即時血糖。根據(jù)每15 min的數(shù)據(jù)可自動生成每日圖譜，并顯示于掃描儀或手機(jī)中，在電腦上安裝配套軟件鏈接血糖儀，可將每15 min的自動讀數(shù)、掃描所得數(shù)據(jù)、每日圖譜等內(nèi)容導(dǎo)入電腦，患者可以更加清楚、直觀地了解自己的每日血糖變化。佩戴期間可得出平均血糖，根據(jù)該數(shù)據(jù)可預(yù)估糖化血紅蛋白（HbA1c）。但維C會導(dǎo)致測得血糖值偏高，水楊酸導(dǎo)致數(shù)值偏低。除此之外，動態(tài)探頭因保存不當(dāng)會造成掃描結(jié)果與真值存在較大差距，CGMS的準(zhǔn)確度還有待提高。Heinemann L[15]指出，CGMS沒有實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的平均絕對相對差異（MARD） 通常用于表征其分析性能。Reiterer F等人[16]研究表明，不應(yīng)盲目使用臨床研究的MARD值，還應(yīng)使用其他度量標(biāo)準(zhǔn)，如精度絕對相對差值和考慮CGM傳感器的關(guān)鍵特征。但CGMS在很大程度上提高了血糖控制水平，如Polsky S等人[17]研究表明，CGM可以幫助識別妊娠中的血糖模式，獲得并維持葡萄糖靶點(diǎn)，降低低血糖，有助于治療與糖尿病相關(guān)的妊娠調(diào)整。Isaacs D等人[18]通過糖尿病教育結(jié)合CGMS對患者干預(yù)，大多數(shù)患者更好地了解食物選擇，藥物、壓力、疾病和體力活動如何影響血糖。

1.4 糖化血清蛋白（GSP）

GSP是一種取靜脈血，可反應(yīng)患者過去2～4周平均血糖水平的檢測方法[19]。使用該方法的檢測結(jié)果不受當(dāng)時血糖濃度、藥物、血紅蛋白、尿酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常等因素的影響，穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確率高[20]。GSP測定原理是血液中的葡萄糖與蛋白、硝基四氮唑藍(lán)等物質(zhì)反應(yīng)生成甲臜，甲臜可通過比色法于波長540 nm處測得吸光度，通過公式計(jì)算可間接得到GSP濃度[21]。但是，GSP值易受對蛋白造成異常的疾病影響，如腎病、急性炎癥、肝硬化等。所以，目前醫(yī)院一般不單獨(dú)使用該指標(biāo)來診斷和評價糖尿病病情。但GSP測定可應(yīng)用于糖尿病腎病的檢測中，如劉燁[22]通過檢測糖尿病腎病與非糖尿病腎病患者的GSP值，發(fā)現(xiàn)前者數(shù)值明顯高于后者。此外，還可與其他檢測方法連用，應(yīng)用于不同人群糖尿病診斷、篩查等方面。

1.5 糖化血紅蛋白（HbA1c）

HbA1c與GSP測定類似，均可反應(yīng)長期血糖指標(biāo)。糖化血紅蛋白（血紅蛋白A1c，HbA1c） 是由葡萄糖與血紅蛋白β鏈的N-末端纈氨酸殘基結(jié)合而產(chǎn)生的。HbA1c反映的是檢測前1～3月的血糖均值，被譽(yù)為長期血糖控制的“金指標(biāo)”。其中，近1個月血糖水平對HbA1c的影響占50%，3月前影響只占10%[23]。與GSP法類似，測定結(jié)果不受采血時血糖濃度、飲食及服用降糖藥等因素影響，因此不必要求患者檢測時空腹或在餐后2 h，也不用要求患者不服藥，隨時隨地可檢測該指標(biāo)。但對于溶血性貧血、大量失血或輸血、慢性瘧疾、妊娠期婦女、甲亢狀態(tài)、患有人免疫缺陷病毒（HIV）等患者，以及服用維C和維E的人群不適用[24]。目前，臨床實(shí)驗(yàn)室有4種主要的糖化血紅蛋白測量系統(tǒng)：離子交換高效液相色譜（HPLC）、免疫測定、硼酸親和色譜和直接酶測定。Kwak J等人[24]研究發(fā)現(xiàn)，金納米粒子基新型生物傳感器檢測糖化血紅蛋白系統(tǒng)工作得很好，檢測極限為0.142%，變異系數(shù)低于10%。

國際臨床化學(xué)聯(lián)盟（IFCC） 聯(lián)合歐洲糖尿病研究協(xié)會 （EASD） 和 ADA早在 2009年就提出了HbA1c測定的標(biāo)準(zhǔn)化方法，但到現(xiàn)在仍沒有被完全采用。雖然在美國等國家該指標(biāo)已被應(yīng)用于糖尿病診斷[25]，但我國HbA1c測定方面沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以不被用于糖尿病診斷。然而，該指標(biāo)可用來評價血糖控制水平，糖尿病患者一般將HbA1c控制在7.0%以內(nèi)，控制在6.5%以內(nèi)可較好控制并發(fā)癥產(chǎn)生[1]。UKPDS流行病學(xué)顯示，HbA1c下降1%，糖尿病相關(guān)死亡下降21%，微血管并發(fā)癥（腎病和失明）下降37%，心臟病發(fā)作下降14%，截肢或致死性周圍血管疾病下降43%，中風(fēng)下降12%。此外，Boursier G等人[26]研究發(fā)現(xiàn)，HbA1c和甘油三酯測定，可作為肥胖患者篩查胰島素抵抗（IR）的廣泛可用工具。

2 結(jié)論

5種血糖監(jiān)測方法的比較見表1。

表1 5種血糖監(jiān)測方法的比較

由表1可知，單純使用某一種血糖監(jiān)測方法很難全面評價血糖結(jié)果和降糖產(chǎn)品效果。糖尿病患者要想對血糖實(shí)施包括平均血糖、血糖波動、血糖達(dá)標(biāo)率、高血糖和低血糖持續(xù)時間這5個方面監(jiān)控，需配合多種方法使用，同時需考慮監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度。一種方法是CGMS配合指尖血糖。該方法可實(shí)現(xiàn)對血糖的全面監(jiān)控，減少刺破手指取血的痛苦，同時在一定程度上保證了結(jié)果的準(zhǔn)確度，也起到了實(shí)時提醒患者注意控制血糖的作用。但CGMS購買費(fèi)用較高，對于消費(fèi)水平較低人群不適用。這就需要另一種血糖復(fù)合方法來彌補(bǔ)該方法的不足。對于消費(fèi)水平一般人群，用指尖血糖配合HbA1c的方法也可實(shí)現(xiàn)對上述5種血糖評價方法的監(jiān)控，檢測指血可掌握血糖波動和血糖達(dá)標(biāo)率，提高檢測頻率可以在一定程度上掌握高血糖或者低血糖持續(xù)時間，但指血得到的每日血糖數(shù)據(jù)有限，對于上述內(nèi)容的獲取還不全面。HbA1c可以反映近期3個月血糖平均值和血糖達(dá)標(biāo)率，GSP與之類似，但反映的是1個月血糖水平，HbA1c較GSP法存在反映血糖周期太長的問題，鑒于準(zhǔn)確度方面考慮，推薦使用HbA1c法。指血配合HbA1c監(jiān)測血糖，需頻繁刺手，給患者帶來身體及心理的創(chuàng)傷，但在一定程度上減少了血糖監(jiān)測費(fèi)用，并使患者更全面掌握了自己5個方面的血糖狀況。

3 血糖檢測方法的發(fā)展趨勢

不同檢測方法存在自身優(yōu)點(diǎn)及適用性，但血糖檢測的總體發(fā)展趨勢都會圍繞減少患者日常監(jiān)測痛苦及安全性、提高檢測準(zhǔn)確度及檢測范圍、加強(qiáng)醫(yī)生和家屬與患者血糖聯(lián)系這3個方面展開。如Zhang Y等人[27]基于能量守恒定律可以實(shí)現(xiàn)非侵入性血糖儀檢測，通過檢測基礎(chǔ)代謝率（BMR）和BV可得血糖值，檢測結(jié)果與侵入式血糖儀的測試結(jié)果之間有88.53%的相關(guān)性。由Cnoga Medical Ltd開發(fā)的新型設(shè)備Tensor Tip Combo Glucometer（CoG），可非侵入性地預(yù)測毛細(xì)血管組織葡萄糖濃度[28]。Soora K P等人[29]基于表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS） 的使用等離子體納米顆粒陣列，可以檢測低至5×10-5g/mL的葡萄糖質(zhì)量濃度。Bai Y W等人[30]建立的系統(tǒng)開發(fā)服務(wù)器軟件可用于建立營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫、個人信息、個人生理參數(shù)和飲食計(jì)劃數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫可提供遠(yuǎn)程和本地系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)查詢、建立、更新和維護(hù)，為遠(yuǎn)程護(hù)理站的護(hù)理人員提供移動護(hù)理服務(wù)。同時配有移動血糖測量設(shè)備，具有有線和無線傳輸功能，可定期提醒患者測量。楊雪等人[31]研究發(fā)現(xiàn)，血糖信息化管理可降低患者空腹和餐后2 h血糖、HbA1c、三酰甘油、總膽固醇水平，醫(yī)護(hù)人員及時糾正了患者不良習(xí)慣，患者血糖控制達(dá)標(biāo)率和控制滿意度提高。