首個(gè)無創(chuàng)式血糖值傳感器 確認(rèn)能夠達(dá)到臨床需要的檢測精度

日本原子能研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAEA）開發(fā)出了手掌大小的無創(chuàng)式血糖值傳感器。這是借助中紅外激光的小型化、高輸出化而實(shí)現(xiàn)的，經(jīng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，能夠達(dá)到臨床需要的檢測精度。JAEA設(shè)想將其用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)、公共設(shè)施和個(gè)人等用途，接下來計(jì)劃開展臨床試驗(yàn)、與醫(yī)療器械企業(yè)合作。

在4月11～13日召開的“第29屆日本醫(yī)學(xué)會總會2015關(guān)西”的學(xué)術(shù)演講部分，JAEA量子束應(yīng)用研究中心研究主管山川考一在“預(yù)防醫(yī)療及其基礎(chǔ)技術(shù)和分析方法”分會上登臺，以“使用中紅外激光的無創(chuàng)血糖儀的開發(fā)”為題，詳細(xì)介紹了該血糖值傳感器。

無創(chuàng)血糖值傳感器至今尚未實(shí)現(xiàn)。估計(jì)該產(chǎn)品在日本的潛在市場達(dá)到1000億日元以上，在全球全球則高達(dá)3.6萬億日元以上。

作為無創(chuàng)血糖值傳感器的實(shí)現(xiàn)方法之一，研發(fā)人員一直在研究使用中紅外區(qū)域激光的方法。這種方法利用的是中紅外線被葡萄糖吸收多、被水和醇以外的人體成分吸收少的性質(zhì)。但在中紅外區(qū)域很難提高激光的輸出功率，得不到足夠的測定精度（信噪比）。激光的小型化也難以實(shí)現(xiàn)。

山川等人這次開發(fā)出了指尖尺寸的YAG激光。將振蕩產(chǎn)生YAG激光的半導(dǎo)體激光器，以及利用YAG激光發(fā)生振蕩的光學(xué)參量振蕩器組合到一起，制作出了峰值強(qiáng)度是過去10萬倍的中紅外激光。

YAG激光的振蕩波長為1μm，通過光學(xué)參量振蕩器轉(zhuǎn)換成波長為9μm的中紅外光。因?yàn)榧す廨敵鲱l率高達(dá)數(shù)百Hz，而且無需多變量分析等處理，檢測只需3秒左右即可完成。激光的脈沖寬度在ns等級，照射到人體“不痛不癢”。通過開發(fā)能夠在指尖進(jìn)行測量的鼠標(biāo)型激光照射裝置，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。成功使無創(chuàng)血糖值傳感器縮小到了手掌大小。

JAEA使用新開發(fā)的試制品，對四位糖值范圍在70～160mg/dL的健康人進(jìn)行檢測，實(shí)際驗(yàn)證了產(chǎn)品。與采血式血糖儀的測量值相比，所有測試者的測量結(jié)果“均在臨床要求的精度范圍之內(nèi)”。

今后，JAEA將繼續(xù)驗(yàn)證該血糖儀在廣泛的血糖值范圍內(nèi)的有效性，同時(shí)還將辦理相關(guān)手續(xù)，以便針對糖尿病患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)。這次的方法“還有可能應(yīng)用于血脂異常等非血糖指標(biāo)的測量”。