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2.5 利用能量守恒原理
進行無創(chuàng)血糖的測量人體內(nèi)物質(zhì)代謝過程就是能量代謝的過程，葡萄糖作為人身體主要的能源供給物質(zhì)，在氧氣供應充足的情況下，肌體內(nèi)會產(chǎn)生下列化學反應：
C6H12O6 ?O2 ?H2O?CO2 ? ATP在這個化學方程式中，作為主要能源物質(zhì)的葡萄糖的濃度變化會相應地引起人體代謝的變化，從而影響到人體體溫等生理參數(shù)發(fā)生變化。因此Ok Kyung Cho[9]等人做出以下假設：
①人體產(chǎn)熱=人體散熱；
②人體處于靜息狀態(tài)，對外做功等于0；
③人體所產(chǎn)生的熱量可以通過血糖濃度和氧容量等生理參數(shù)來進行描述；
④氧容量取決于血紅蛋白濃度、血氧飽和度和毛細血管的血流量；⑤散熱主要方式是熱傳導、熱對流和熱輻射。根據(jù)以上的五種假設，又依據(jù)能量守恒原則可得出以下結(jié)論：代謝產(chǎn)生的熱量是血糖水平和氧容量的函數(shù)，氧容量是動脈血氧飽和度及血液流速的函數(shù)，脈搏跳動率作為一個參數(shù)來修正，因此只要測量出代謝產(chǎn)生的熱量、血液流速、血氧飽和度和脈率就可以推算出人體血糖的水平。用這種方法測量人體血糖值，首先是采用相關(guān)理論建立人體表面對流換熱的數(shù)學模型，根據(jù)人體熱平衡數(shù)學模型，計算出人體局部(例如手指)代謝率，然后根據(jù)改進的熱清除法計算出人體局部的血流速度，最后根據(jù)能量守恒建立其整體的數(shù)學表達式。有關(guān)詳細實現(xiàn)的流程圖。
2.6 利用唾液進行無創(chuàng)血糖檢測
此種方法利用唾液進行葡萄糖含量的檢測。一些臨床醫(yī)學研究數(shù)據(jù)表明血糖濃度與唾液中所含的淀粉酶成正比，所以通過測量人體口腔中唾液含淀粉酶的多少能夠間接地知道被測體血糖濃度的高低。這種血糖的檢測方法最主要的技術(shù)難關(guān)是對高靈敏度、高特異性的試紙進行開發(fā)，并且對檢測裝置的靈敏性也有較高的要求。第三軍醫(yī)大學的馬顯光等[11]利用了這一原理進行了無創(chuàng)血糖的檢測，首先通過發(fā)光二極管發(fā)出一定波長的光，照射在用唾液特殊處理的試紙上，再經(jīng)過線性度和穩(wěn)定度都很好的光敏二極管來接收試紙反射的光，最后經(jīng)過一系列信號處理后，送入顯示器顯示血糖濃度的相對高低。通過這一試驗表明，用唾液檢測人體血糖濃度的相對變化基本呈線性，穩(wěn)定度和靈敏度較高，操作使用方便。但是從試驗數(shù)據(jù)看出結(jié)果有一定的離散性，這可能是主要由于某些元件的噪聲干擾造成的，如果將儀器完成開發(fā)并用于臨床還需要進一步的改進。
2.7 超聲波血糖檢測儀
超聲波血糖檢測儀的原理是使用超聲波發(fā)射儀器向皮膚發(fā)出一個低頻超聲光束，因為超聲光束對人體內(nèi)不同物質(zhì)的穿透性，利用超聲回波的反射結(jié)果就可以知道血液中葡萄糖分子的含量。美國研究人員新近研制成一種無痛測量糖尿病患者血糖值的超聲波檢測儀器，這種超聲測試儀的準確率幾乎與傳統(tǒng)的采血檢測法相似。由于是無痛測試，該儀器受到了糖尿病患者的普遍接受。此儀器利用糖尿病患者的超聲波反射值的不同來定量檢測人體的血糖含量，并可在4 小時內(nèi)每15 分鐘測量一次。雖然儀器準確高效，但是其結(jié)果的穩(wěn)定性并未得到相關(guān)醫(yī)療部門的認可。
