中國科學(xué)院長春所的張紅艷等在對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,建立了以Nicolet 公司的Nexus870 高精度傅立葉紅外光譜儀為核心的近紅外光譜分析測試系統(tǒng),在國內(nèi)首次對(duì)人體血糖檢測進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。分析了葡萄糖粉末近紅外光譜特性和光程長對(duì)排除水的吸收影響的效果,并以葡萄溶液為例詳細(xì)研究并分析了近紅外血糖檢測的波段范圍、數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法和建模所采用的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法,選擇了含有葡萄糖吸收的7500~8500cm-1 和5500~6500cm-1 作為全譜分析區(qū)域,初步確定了基線校正、平滑和求導(dǎo)的光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法及最小二乘的建模方法。在此基礎(chǔ)上通過對(duì)葡萄糖溶液、離體的血漿和全血及正常人實(shí)際的血清和全血進(jìn)行了建模分析,進(jìn)一步確定了血糖無創(chuàng)檢測的建模波段和數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法。張紅艷等將血糖的離體檢測和在體檢測結(jié)合起來,采用全譜分析,并結(jié)合人體糖代謝的規(guī)律,進(jìn)行了人體血糖的無創(chuàng)檢測實(shí)驗(yàn)研究,通過對(duì)結(jié)果的分析得出人體血糖無創(chuàng)檢測建模的最佳波段為7500~8500cm-1和無創(chuàng)測量的最理想位置是帶有靜脈的手腕處,其研究成果目前在國內(nèi)處于領(lǐng)先。
由于近紅外方法測量血糖需要時(shí)常校正,并且測定的結(jié)果易受個(gè)體因素的差別如水分、脂肪、皮膚、肌肉、骨骼、服用之藥物、血色素濃度、體溫及營養(yǎng)狀態(tài)等影響導(dǎo)致光波的吸收譜線大不相同。所以如何分析處理人體不同的組分帶來的誤差干擾是限制紅外光譜無創(chuàng)血糖測量精度的主要因素之一,往往其檢測結(jié)果仍然難以令人滿意。
3 核磁共振方法
無創(chuàng)血糖測量的研究本課題組利用核磁共振方法提出了一種新的無創(chuàng)血糖測量方法,目前該種方法在國內(nèi)外的研究報(bào)告中尚未發(fā)現(xiàn)。磁共振無創(chuàng)血糖測量方法主要是根據(jù)核磁共振的定量分析技術(shù),發(fā)射一定頻率的射頻脈沖對(duì)人體血液中的H 原子產(chǎn)生共振,提取其共振信號(hào)即自由衰減信號(hào)(FID),將自由衰減信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大濾波的處理后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,得到H原子的全頻域共振的譜線,找出葡萄糖分子(C6H12O6)的共振譜線,對(duì)其積分后可以得到血液中的葡萄糖分子的含量。這種方法進(jìn)行無創(chuàng)血糖測量能夠快速準(zhǔn)確的得到血糖值,并且磁場不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何危害。下面是利用10T 場強(qiáng)的磁共振譜線儀測出的葡萄糖分子的頻率譜線已去除水峰,其中拉莫爾共振頻率為399.65MHZ。