第4部分　糖尿病相关检查

从19世纪后期人们了解到血糖的浓度与糖尿病之间的关系以来，便开始对血糖测定方法进行不断研究，1908年斑氏（Benidict）首先建立了测定血糖方法，即斑氏法。通过不断地发展和改进，1920年出现了最有代表性的福林-吴氏（Folin-Wu）法，这是血糖测定的经典方法，连续沿用了近五十年之久。但该方法最大的缺点是测出结果比血液的葡萄糖的真值高10%～15%，这是因为葡萄糖中醛基的还原性使试剂中二价铜还原成一价铜；由于血液中还含有大量非糖的还原性物质，如谷胱甘肽、尿酸等物质也参与反应，所以测定的结果还包括有非糖的还原性物质。

1959年Dultman提出用芳香胺与葡萄糖的缩合反应原理测定测定血糖的方法，如邻甲苯胺法，该方法比福林-吴氏法的特异性还高，测定结果更准确，所以取代了特异性差的福林-吴氏法，但该法使用试剂中的邻甲苯胺具有毒性，冰醋酸有较强的刺激气味，对人和仪器都有影响，并不能在自动生化仪器上使用。

20世纪60年代，国外使用酶作为试剂测定血糖的方法有了迅速的发展，现已有己糖激酶法、葡萄糖氧化酶法，“酶法”具有专一性强，特异性高，结果准确，操作简单，便于在自动生化分析仪上使用；而己糖激酶法是血糖测定的参考方法。在国内是20世纪80年代初开始使用葡萄糖氧化酶测定血糖，1984年卫生部临床检验中心提出葡萄糖氧化酶测定血糖的推荐方法。随后在全国得到了普遍的推广和应用。

近年来，固相化学技术的发展，也同样应用于血糖测定，如干板化学分析仪，就是采用了固相反应板条或试纸条。反应板条是由多层膜片组成，将反应所需的试剂和抗干扰剂固相在各层膜片上，只需将血液加到反应板条上，血细胞被隔在滤过膜上，血浆通过辅助层干扰物质将被清除，然后去除干扰物质的血浆再转移到反应区，进行反应，通过反射光比色，便得出结果。在国外早已运用此原理生产小型血糖测定仪。由于体积小、使用方便，糖尿病患者在家里就可以操作，结果可作为自身保护和治疗监测的参考指标。患者自己用酒精棉签消毒左手无名指指端，然后使该手拇指挤压，右手持消毒针头扎破消毒好的指端，挤出一点血（或按规定一定量）滴到反应板条上，按规定的时间进行比色，测定结果就会直接显示出来。患者不必到医院就可以随时知道自己血糖浓度的变化。目前，市场上有多种该类血糖测定仪，在使用前，应对其准确性应予校正。

血糖测定的血样通常从静脉采取，其采集和保存对血糖测定结果的准确性是非常重要的。在没有要求特限时间采集时一般应在早晨空腹取血。血液离开身体后，一些酶的作用及某些物质代谢并没有完全停止，如没有及时分离血清进行测定，血糖结果则降低；尤其是在夏天，室温较高，每一小时血糖浓度就下降7%左右。所以，要求血样采集后应及时送检。如果不能及时送检，可用氟化钠作防腐剂。由于临床需要，也有从末梢毛细血管（耳、手指）取血的；但动脉和静脉中血液的糖浓度是有差别的，因动脉血液通过组织后，一部分糖被组织利用，然后通过静脉回到心脏。静脉血液糖浓度要比动脉血低，应该注意餐后末梢毛细血管血的糖含量偏高约10%左右。所以判断测定结果是否正确，是否可比时，对血标本的来源和采集也应考虑。

综上所述，自19世纪末人们开始了解血糖浓度与糖尿病之间关系以来，血糖测定的方法经历了不断地改进与发展。正是由于血糖测定方法的建立和改进使得人们对糖尿病诊断有了明确的指标，其应用越来越广泛，使人们对血糖水平与糖尿病并发症之间的联系有了深刻的认识，从而产生了控制血糖的强化治疗方案。也正是今天血糖测定的便捷才使得有效血糖监测的方法仍在不断的完善，对血糖这一指标的体现可从即时一点或数点的即时观察（空腹，餐后）到一段时间的较长期观察（糖化血红蛋白，糖化血清蛋白），从连续静脉监测向无创伤方向发展。相信随着血糖测定方法的发展，这一经典指标将带给我们更多的关于体内代谢的信息，使糖尿病诊治有更精确，更有效的前景。

标本收集与贮存：对于血细胞体积正常的个体，其空腹全血葡萄糖浓度比血浆葡萄糖浓度大约低12%～15%。大多数临床实验室采用血浆或血清测葡萄糖浓度，而大多数床旁测定葡萄糖的方法使用的是全血。

空腹毛细血管葡萄糖浓度只比静脉血高约0. 1～0. 28mmol/L。而在有葡萄糖负荷时，毛细血管的葡萄糖浓度却比静脉血高2～4mmol/L（平均3mmol/L），因此使用不同的标本采用不同的参考值（表8-1）。

室温下，血细胞中进行的糖酵解使血中葡萄糖减少，减幅约5%～7%/h。当有白细胞增多或细菌污染时，体外酵解速率会增加。无酵解的无菌血浆，其葡萄糖浓度在25℃能稳定8小时，4℃下能稳定72小时；更长时间贮存稳定性将发生变化。虽然无菌血浆没有糖酵解活性，但在离心后，血浆中含白细胞，仍会使葡萄糖代谢，所以在获得标本后应尽快测定。

通过向标本中加碘乙酸钠或氟化钠可抑制糖酵解作用，能使血葡萄糖在室温下稳定3天。氟化钠通过抑制烯醇化酶而防止糖酵解。氟化物也是一种弱的抗凝剂，但在几小时后会有血液凝集出现。因此建议使用氟化物-草酸盐混合物，例如每毫升血液加3mg草酸钾和2mg氟化钠以阻止后期凝血现象。高浓度氟离子会抑制脲酶和某些酶的直接测定。草酸钾会使细胞水分外渗，血浆稀释，这种标本不能用于测定其他物质。

利用葡萄糖的还原性，即葡萄糖分子内所含的还原性醛基可与氢氧化铜反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀。1908年Benidict（班氏）对Fehling（斐林）试剂进行改良创立了第一个得到广泛承认和临床应用的血糖测定方法，开拓了血糖测定的无机化学阶段，随后出现了一系列基于这一反应原理的改进方法，其中最有代表性的是我国化学家吴宪改良的Folin-Wu法。

Fehling试剂是采用氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜的方式，但该试剂放置过久，沉淀过多则不利于反应，所以试剂需要分析前分开配制且不能长期保存；Benidict将氢氧化钠改良为枸橼酸钠和碳酸钠缓冲液与硫酸铜溶液混合后生成氢氧化铜，增加了溶液的稳定性，提高了灵敏度，易于长期保存。但Fehling试剂和Benidict试剂只能根据反应时颜色的变化半定量测定血糖。该方法的显色线性很局限，仅在200mg/dl之内。因此，该方法规定需要做2个标准，一个为100mg/dl，另一个为200mg/dl，当样品中血糖低于100mg/dl时以100mg/dl为标准进行计算；血糖结果在100～200mg/dl之间的，使用100mg/dl和200mg/dl两点定标，用插入法计算结果；超过200mg/dl的，则必须将样品稀释后重新测定。为了克服上述问题，我国化学家吴宪先生对方法学进一步改进，创建了Folin-Wu法，其原理是在测定血糖前通过在抗凝血中加入钨酸钠、硫酸锌、氢氧化锌及三氯乙酸等对血浆样品进行去蛋白处理，排除蛋白沉淀影响，同时对Benidict试剂进行改良，在试剂中加入磷钼酸试剂、葡萄糖和氢氧化铜反应生成氧化亚铜，氧化亚铜可使钼酸试剂还原成低价的钼蓝（蓝色），其蓝色的深浅与血液中葡萄糖的浓度成正比，可用绿色滤光片比色测定血糖含量，此法开创了比色法定量测定血糖的时代，加速了Banting和Best发现胰岛素。但还原法测定血糖包括了大量非糖还原物质，可达20%以上。为了克服这种非特异性，人们着眼于沉淀剂的改进，以减少非糖还原物质的干扰，并努力简化方法、减少样品量，主要有Nelson-Somogyi法、Shaffer-Hatman法、Harding法和Asatoor king法等。1953年在美国的“Standard Methods of Clinical Chemistry”（临床化学标准方法）中“Folin-Wu 和Nelson-Somogyi”法同时被推荐。随着方法学的发展，目前国内外已很少有医院采用上述无机化学方法定量测定血糖，但很多尿试纸法测定尿糖的反应原理还基于Fehling试剂和Benidict试剂，某些基层化验室在尿糖测定时使用的“碱性硫酸铜”试剂，也是上述的Fellling试剂和Benidict试剂。

20世纪50年代中期人们开始利用糖的羰基与有机试剂的反应来测定葡萄糖。1957年EK和Hultman报道了用对氨基水杨酸测定醛式单糖的方法；1959年Hultman改进此法，首先使用邻甲苯胺（o-toluidine，o-T）试剂，使方法更特异和简便。许多与o-T类似的芳香胺也被试用于血糖测定，但只有o-T法得到了广泛应用。

o-T法测定葡萄糖的原理主要是葡萄糖在酸性介质中加热形成5-羟甲基糠醛，分子中的醛基与o-T等一级芳香胺缩合生成蓝绿色的Schiff碱，在630nm处有一吸收峰，吸光值大小与血糖浓度成正比。

最初的邻甲苯胺方法是采用冰乙酸为溶剂配制试剂的。由于冰乙酸强烈的酸腐蚀性和刺激性，对仪器和实验人员都有着危害。因此，以后改良方法采用浓的乙二醇替代冰乙酸。而且，改良方法可以直接使用血清或血浆进行葡萄糖测定。问题在于方法的显色线性略差，试剂较黏稠影响加液的准确性，转而影响检测的准确性。

邻甲苯胺方法较还原法的特异性好一些，但是，还是不能将邻甲苯胺法称之为葡萄糖测定法，因为在有机酸存在时，o-T试剂能与己醛糖和戊糖反应，所以与葡萄糖的反应并非特异。葡萄糖的同分异构体半乳糖和甘露糖也能以相同的反应比率与o-T试剂发生反应，产生与葡萄糖相似的吸收光谱，造成正误差。特别是半乳糖。曾经有报告测定半乳糖的方法是对血清样品采用葡萄糖氧化酶方法和邻甲苯胺方法同时测定待检样品，然后将邻甲苯胺方法的结果减去葡萄糖氧化酶方法的结果即为半乳糖的结果。Jolley和Freeman曾报道用高分辨率的色谱法发现在人血中除葡萄糖外，至少还有5种糖干扰血糖测定，但总浓度仅约0. 16mmoL/L，所以o-T法在与酶法等更特异的方法相比较时仍能得到良好的一致性。

o-T法所用试剂为芳香胺类，o-toluidine和otolidine均具有一定的致癌性。在20世纪七八十年代，本方法广泛应用于不具备酶法条件的实验室，但作为Folin-Wu法向酶法过渡的中间措施，伴随着酶学方法的广泛应用，此方法逐渐被淘汰。

己糖激酶（HK）法在20世纪60年代后期趋于成熟并用于自动化系统，但由于价格较葡萄糖氧化酶方法偏贵，在我国至20世纪90年代末才逐渐替代葡萄糖氧化酶方法。1974年美国正式确定手工操作的己糖激酶法为血糖测定的参考方法，参考方法与常规方法不同，需要对样品做去蛋白处理（使用高氯酸沉淀蛋白）后，再对无蛋白滤液进行测定。而且，这样的参考方法在测定时要求严格，必须由经过严格训练的技师手工操作，目前国际上也已视之为公认的参考方法。而常规用于全自动生化分析仪的己糖激酶常规分析方法在原理上相似于参考方法。但不需做去蛋白滤液，直接用待检样品测定，所以可能受到样品中的某些物质的干扰。己糖激酶法是测定血糖的参考方法，测试灵敏度和重复性好，特异性高，标本存在轻度溶血、脂血、黄疸时不影响测定结果。维生素C、氟化钠、肝素、EDTA和草酸盐等，也不干扰本法测定。

葡萄糖在三磷酸腺苷二钠（ATP）存在下，由己糖激酶催化作用，生成葡萄糖-6-磷酸和二磷酸腺苷二钠（ADP），前者在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G-6-PDH）催化下脱氢，生成6-磷酸葡萄糖酸（6-GP）。同时使NADP变成NADPH。

反应式如下：

根据反应方程式，NADPH的生成速率与葡萄糖的浓度成正比，在波长340nm监测其吸光度生成速率，计算血清中葡萄糖含量。

（1）试剂Ⅰ

200mmol/L 　2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇缓冲液（pH 7. 0）

4mmol/L　　醋酸镁

3. 5U/mL　　己糖激酶

5. 3U/mL　　葡萄糖-6-磷酸脱氢酶

3. 5mmol/L 　NADP

（2）试剂Ⅱ

200mmol/L 　2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇缓冲液（pH 9. 0）

2mmol/L　　三磷酸腺苷二钠

若用半自动分析仪检测，可根据试剂盒说明书，将试剂按一定比例混匀，置棕色瓶中，放冰箱保存，约可稳定7天。双试剂可直接用于全自动生化仪检测。

（3）5mmol/L葡萄糖标准应用液，见GOD法。

（1）速率法测定（以半自动分析仪为例）

主要参数

系数　8. 2

孵育时间　30s

监测时间　60s

波长　340nm

比色杯光径　1. 0cm

吸样量　0. 5ml

温度　37℃

1）加样：37℃预温酶混合试剂1000μl，加血清20μl，立即吸入自动生化分析仪，监测吸光度升高速率（△A/min）。

2）计算

（2）终点法测定

1）操作：取16mm×100mm的试管，按表8-2操作。

表中各管充分混匀，在37℃水浴，准确放置10分钟，分光光度计波长340nm，比色杯光径1. 0cm，用蒸馏水调零，分别读取各管吸光度（A _U、A _C、A _S、A _B）。

2）计算

血清葡萄糖（mg/dl）=葡萄糖（mmol/L）×18

健康成年人，空腹血清葡萄糖为3. 9～6. 1mmol/L（70～110mg/L）。

（1）己糖激酶方法的特异性比葡萄糖氧化酶法高，被认为是测定血清葡萄糖的参考方法，适用于自动分析仪。轻度溶血、脂血、黄疸、维生素C、氟化钠、肝素、EDTA和草酸盐等不干扰本法测定。溶血标本，若血红蛋白超过5g/L时，因从红细胞释放较多的有机磷酸酯和一些酶，干扰本法测定。

（2）虽然根据NADPH的摩尔吸光度可以直接计算血清葡萄糖浓度（如Roche等试剂盒），但建议最好同时测定标准管和空白管（蒸馏水代替血清）。此时计算公式应为：

（3）该方法较GOD方法特异性强，准确度和精密度高，早期文献报道在300mg/dl以内用标准葡萄糖溶液测定，测得值与血糖浓度的相关系数可达0. 999；常规应用的己糖激酶法日内 CV为0. 6%～1. 0%，日间 CV为1. 3%左右，轻度溶血、血脂升高、黄疸、氟化钠、肝素、EDTA和草酸盐对本法无明显干扰，但有报道指出某些病理情况下，如丙酮酸和乳酸代谢增强时，它会利用NAD/NADH系统作为共同底物，形成竞争性抑制而对测定结果产生干扰，可选用双试剂，将空白时间设定在加入样品后到加入第二试剂前，来排除此干扰。

1928年Muller首先从黑曲霉中提取了葡萄糖氧化酶（GOD），1948年Keilin和Hartree详细讨论了GOD对D-葡萄糖的特异作用，并证明了测定系统中氧的消耗量与葡萄糖浓度成正比，建立了“氧耗量”测定方法。

使用GOD测定葡萄糖的方法很多，其共同点在于GOD作用于葡萄糖生成葡醛内酯和H ₂O ₂的反应，而下一步的反应则各不相同，总的可分为两大类：一类是测定溶液中氧的消耗，即氧速率法（GOD-OR），在一个密封的容器内置入一个缓冲的葡萄糖氧化酶的试剂，并且有一个氧电极。加入样品后，在搅拌下，观察氧电极显示一定氧耗量需要的时间为检测指标；时间越短的为样品内葡萄糖含量较低，反之葡萄糖含量较高。这个原理形成的仪器即为最早的葡萄糖测定仪。但是，每次测定后需要将试剂与空气内的氧气平衡后，才能再作下一个样品。也可以利用产生的葡糖醛酸，用酸度计（pH计）测量。也可以使用过氧化氢电极测量产生的过氧化氢含量。所有这些就是在20世纪70年代时各种葡萄糖测定仪的原理。此后，随着固相酶的成熟，结合以上各个电极，又形成了现今的各种葡萄糖测定仪。将葡萄糖氧化酶固相于电极上，就可以不必再使用葡萄糖氧化酶的缓冲试剂，只要将固相酶电极固定在某个小容器内，内含有缓冲的液体，加入样品后随着酶反应产生的产物或消耗的底物被电极检测，即可测到相应葡萄糖量。另一类是1956年Keston和Teller首先把GOD法和生化检验中常用的比色法结合起来，发展的GOD比色法，偶联在GOD反应后面的第二个酶有过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶和醛脱氢酶等，其中POD最常用，以后十几年中发展了许多种GOD-POD比色法，其中Trinder法得到了广泛的承认和好评，1975年Lott和Tumer建立了自动化检测系统。文献报道GOD-OR在准确性和特异性方面优于GOD比色法，但因需要特殊仪器，故临床常规中多使用比色反应。

GOD-POD比色法的反应原理是GOD氧化葡萄糖时产生的H ₂O ₂，在POD存在时把还原型生色原氧化为氧化型生色原，其产量与血糖浓度成正比。无机生色原是含可变价金属离子的化合物，如亚铁氰化物，反应时金属离子由低价变高价，测定高价金属离子盐的量来推算糖浓度，有机生色原很多，如邻联回香胺、邻联甲苯胺、3-甲基-2-苯噻唑啉酮腙偶联N，N-二甲基苯胺（MBTH-DMA）和4-氨基安替比林偶联酚（4-AA），较广泛的是Trinder提出的4-AA。

取无水磷酸二氢钠8. 5g及无水磷酸二氢钾5. 3g，溶于800ml蒸馏水中，用1mmol/L氢氧化钠或盐酸调pH至7. 0，然后用蒸馏水稀释至1L。

取葡萄糖氧化酶1200单位，过氧化物酶1200单位，4-氨基安替比林10mg、叠氮钠100mg加上述磷酸缓冲液至80ml左右，调pH 至7. 0，再加磷酸缓冲液至100ml，置冰箱保存，至少可稳定3个月。

酚100mg溶于100ml蒸馏水中（酚在空气中易氧化成红色，可先配成50g/dl的溶液，储存于棕色瓶中，用时稀释）。

酶试剂及酚试剂等量混合，在冰箱内可存放1个月。

称取标准纯度的无水葡萄糖（MW180. 16，预先置于80℃烤箱内干燥恒重后，移置于干燥器内保存）1. 802g，以12mmol/L苯甲酸溶液溶解并转移到100ml容量瓶内，再以12mmol/L苯甲酸溶液稀释至100ml刻度处，至少放置2小时后方可应用。

吸取葡萄糖标准贮存液5ml，置于100ml容量瓶中，用12mmol/L苯甲酸溶液稀释至刻度，混匀。

草酸钾6g，氟化钠4g溶解于100ml。0. 1ml可抗凝2ml血液。

取数支16mm×100mm的试管，按表8-3进行操作。

混匀，置37℃水浴中，保温15分钟，分光光度计波长505nm，比色杯光径1. 0cm，以空白管调零，分别读取标准管和测定管的吸光度。

健康成年人，空腹血清葡萄糖3. 9～6. 1mmol/L（700～110mg/dl）。

（1）第一步反应相当特异，第二步特异性较差，干扰往往发生在第二步。Passey等用29种可能的干扰物质进行试验，结果显示维生素C、L-半胱氨酸、左旋多巴、尿酸、维生素C、胆红素、血红蛋白、四环素及谷胱甘肽等物质可干扰第二步反应，但上述物质往往是在远高于正常血液品中的浓度范围下试验的，对于常规中遇到的多数血液样品而言主，Trinder法所受的干扰可忽略不计。20世纪七80年代全自动化测定尚未普及之前，文献报道的Trinder法加入葡萄糖浓度在50～400mg/dl范围内，回收率为98%～102%。

（2）我国于20世纪70年代末也开始由中科院微生物研究所进行GOD的制备研究，并成功从微生物中提纯了GOD，在国内率先报道了血糖酶法测定方法，其准确性与国外报道接近，与其他各法的比较中证明Trinder法在很宽的范围内与己糖激酶法及GOD-OR法十分一致，相关报道显示，其回归方程为 Y _（HK）= 1. 001 X _{（Trinder）}+0. 785mg/ dl，在与HK固相酶法及气-液色谱法的比较中进一步证明了其准确性；批内 CV为2%左右，日间 CV为2%～3%，很少有高于3%的报告，所以GOD-POD法的准确度和精密度都能达到临床要求，操作简便，被推荐为血糖测定的常规检测方法。

（3）GOD-POD偶联法可直接测定脑脊液中葡萄糖的含量，但不能直接测定尿液中葡萄糖含量。因为尿液中尿酸等还原性干扰物质浓度过高，干扰过氧化物酶反应，造成结果假性偏低。

1968年第一台快速血糖仪问世，采指尖一滴血患者就可以自行检测血糖，属于微创检测。其检测原理早期为葡萄糖氧化酶比色反应。此酶作为触酶使葡萄糖氧化葡萄糖酸及过氧化氢，而过氧化氢使氧接受氧化而产生颜色改变，可用反射光度计或吸收光度计测定。目前已发展到采用电化学测定，通过反应过程中产生的电流而得出血糖值。快速血糖仪具有较稳定可靠、操作简单、经济、需血量少、尤其对连续多次血糖监测的患者，可减轻多次采静脉血造成的痛苦，并为快速诊断提供科学依据。因广泛应用作床边检测血糖的常用工具，并得到良好的评价。

唐丽萍等对目前市场上常用的5个品牌9款即时检验（POCT）血糖仪机型进行了调查，比对POCT血糖仪分别为德国爱诺公司的KB CT-X10（葡萄糖氧化酶电极法，测量时间为10秒），德国罗氏公司的Roche Integra（葡萄糖脱氢酶比色法，测量时间为15秒）、Advantage（葡萄糖脱氢酶电极法，测量时间为5秒）、Active（葡萄氢酶比色法，测量时间为5秒），美国强生公司的Johnson SureStep（葡萄糖氧化酶电极法，测量时间为15秒），强生（中国）公司的Johnson Ultra（葡萄糖氧化酶电极法，测量时间为5秒），美国雅培公司的Abbott Optium Xceed（葡萄糖氧化酶电极法，测量时间为20秒），日本爱科来公司的ArkRay GT-1810（葡萄糖脱氢酶电极法，测量时间为15秒）、GT-1640（葡萄糖氧化酶电极法，测量时间为30秒）。总共9款机型及相应的配套试纸和质控品。根据国家对血糖检测系统的测量重复性要求（ CV不超过7. 5%），本研究中不同型号POCT血糖仪的室内质量控制的检测重复性均符合要求。但在测定患者样本时，不同型号的POCT血糖仪的测定结果有差异。根据美国临床实验室标准化委员会（NCCLS）对葡萄糖POCT的管理要求（总误差≤10%），中、低浓度血糖在上述POCT血糖仪上所测结果差异较大， CV均＞10%，与要求不符。

POCT血糖仪与日立7060全自动生化分析仪的血糖结果相关性以 r≥0. 95、 b= 1. 0±0. 05为判断标准， r值除Johnson Ultra和ArkRay GT-1810外均符合要求， b值有4款（KB CT-X10、Roche Integra、Advantage和Johnson Ultra）不符合要求。根据统计学分析，即使 r值好，但值和截距仍然受离群值和非线性以及数据分布范围的影响。另外，相同品牌、相同的检测方法，检测时间长的POCT血糖仪与日立7060全自动生化分析仪测定结果的相关性较好（如Johnson SureStep，葡萄糖氧化酶电极法，检测时间为15秒， r=0. 96；Johnson Ultra，葡萄糖氧化酶电极法，检测时间为5秒， r = 0. 91）。

本研究结果表明，不同型号的POCT血糖仪虽然检测重复性符合要求，但在临床上检测血糖结果有明显差异。究其原因，可能与POCT血糖仪本身易受外界因素（如仪器性能、环境温度、湿度、取血方法等）干扰有关，且不同型号之间所用原理又不尽相同，并且受测定范围限制。因此，POCT血糖仪仅可用于患者空腹血糖的监测或血糖过筛试验，不能代替实验室血糖结果的检测作为确诊试验。同时，在选择POCT血糖仪时，不能仅一味追求其检测的快速，应该对其分析性能进行综合评价。

迄今为止我国还没有关于POCT血糖仪的质量控制与管理的规范文件出台。医院内POCT血糖仪的主要操作者是非检验科人员（临床医生、护士），由于工作性质不同，他们缺乏相关的检验知识，对仪器的测定原理、影响因素亦不尽了解。此外，末梢血是毛细血管全血，包含血浆和红细胞。而红细胞中含葡萄糖比血浆中少，空腹时末梢血全血的血糖值应该比静脉血的血浆血糖值低约12%，又由于采取末梢血时常伴随有组织液的渗出，使末梢血血糖更容易低于静脉血浆血糖。有报道，由于受操作者的技术与仪器的分析性能以及血的来源（静脉血或末梢血）与采血方式等因素的影响，血糖的检测结果有很大的差异。临床上由于对POCT项目的管理缺失和相关技术培训的忽视而产生的医疗纠纷也屡屡发生。而在美国，从事POCT的非检验人员，必须经过考核和培训并达到一定的要求后方可进行操作。这种血糖仪临床上主要由患者自行操作，影响血糖值结果的因素增多，有时误差较大，原因主要在于操作者，当然快速血糖仪本身可靠性和准确性也有关系。未按说明书规定操作，如未校正试纸代码，保存试纸不当，未定期用校正液校正等；未定期对血糖仪作清洁维护，排除比色系统受到污染；给指尖消毒时，使用了碘酊或消毒用的酒精要未干透就穿刺指尖；检测时取血样血滴过少或挤手指太用力使组织液稀释血液等，其准确性都将受到影响。此外，血内有内源或外源性干扰物质，如维生素C、胆红素等，一些患者血脂很高、血呈油状，会使比色的光反射出错，如用比色法的快速血糖仪将会影响结果。血糖太高或太低易出误差，还受到电磁干扰。这些的影响因素，限制了快速血糖仪的结果不能作为糖尿病诊断的依据，只能用于糖尿病患者日常的自我监控。为保证结果的准确性，应进行及时校准和质量监控。因此，必须加强POCT项目（包括POCT血糖仪）的质量控制和管理，对使用血糖仪的非专业人员进行规范培训。加强日常血糖检测质量的管理，可有效地提高POCT血糖仪检验质量，使其更好地发挥作用，为临床服务。

微创测量法是利用皮下传感器采样细胞间质液。即便是采用这种方法，不适感也会给患者的治疗带来困难。它进行采血分析血糖的原理仍然为葡萄糖氧化酶法，大多使用葡萄糖传感器检测血糖浓度。微创伤检测主要体现在微量、快速的采血过程。利用各种机械或光学的装置，在指尖等部位迅速打出微孔，采集微升量级的血样，通过各类葡萄糖传感器测得样品中的血糖浓度。这样测得的是皮下血糖浓度，与静脉血糖值有所区别。皮下组织液葡萄糖浓度与血糖浓度直接相关，所以可用于监测血糖变化，但不能反映即刻血糖值。

目前，部分仪器已通过美国FDA的许可，但在使用条件上有不少的限制。代表性产品主要是MiniMed公司的“血糖连续监测系统”。该仪器是在细针头的前端加上一个葡萄糖传感器，植入皮下组织，利用所含的糖氧化酶每10秒测定皮下组织间液中氧的消耗量或氢氧离子的产生量，借此转换成葡萄糖值。由于此装置仍存在感染的可能，即感应器针头植入部位的皮肤，可能会发生局部红肿、不适、出血、瘀青或小水疱，这些在针头移除后皆可恢复正常。同时测试费用也较高（仍需使用消耗品），因此，目前微创测量还不大可能完全代替有创血糖测试，只是传统方法的一个有益补充。微创检测虽然在一定程度上减轻了患者的痛苦，但是这种方法还是存在令许多人难以接受的缺点。

另一种微创血糖探测方法为无线血糖传感器，由一个植入患者皮下的感应器和外部测量仪两部分组成，感应器采用一种磁质弹性材料做成，表面涂有葡萄糖氧化酶，当遇到葡萄糖时会分解出一种酸，酸使传感器膨胀，从而改变了传感器的磁脉冲振动频率，最终由测量仪读出血糖数值。但此种传感器植入人体，对患者机体功能的影响以及传感器使用寿命的问题仍然是个未知数。

无创血糖检测是一种不需要收集血液样本进行血糖浓度测量的新技术，它不会造成人体任何创伤，不会造成体液传染病传播，使用方便。近年来这方面的研究已成为国际学界的热点。近年国内姜利英等也对血糖浓度的无创性检测进行述评。由于光学方法和反向离子电渗分析法研究的比较多，其余的方法不是很常用，下面主要介绍前两种方法。

近年来，随着激光及其检测技术的不断发展，人们探索研究了多种基于光学技术的无创血糖检测方法，如利用葡萄糖分子对近红外光的吸收特性而发展起来的光透射、光反射谱以及喇曼光谱等方法；利用葡萄糖分子对近红外光的偏振特性而发展的光偏振方法等。

红外光谱检测血糖以朗伯-比尔定律为基础，利用血糖浓度与其近红外光谱吸收之间很好的线性相关性，采用适当的数学方法将血糖在近红外区域的吸收光度数据与标准临床分析法所得的血糖浓度关联起来，建立数学模型，来测定人体体液中血糖的浓度。红外光谱检测技术在无创血糖检测中的应用主要有近红外法、中红外法和远红外法三种方式。下面主要介绍一下近红外法和中红外法。

近红外光谱法主要基于葡萄糖分子在近红外区域具有的特征吸收，并利用现代化学计量学的手段建立血糖浓度与近红外光谱之间的回归模型，从而实现对血糖浓度的无创检测。应用近红外光进行人体血糖无创检测，一般是对人体皮肤、黏膜或其他含体液的外围组织中的某一部位进行整体测量。人体的骨骼、肌肉、脂肪、皮肤及体液等在短波近红外光谱区（700～1000nm）相对来说是透明的，因而其吸收系数非常小，以至于检测光线可以在体内穿透几厘米，因此不需要任何特殊的试剂。入射近红外光于选定部位，接收并测量由组织扩散反射或透射的光能量，得到扩散反射光谱或透射光谱，从中提取所需的信息，利用近红外光谱分析技术处理后计算待测成分的浓度。

随着激光光源的使用以及化学计量学的快速进步，目前近红外光谱法被认为是最有前途也是研究最广泛的血糖无创检测技术，国际上有数十个科研机构正在开展近红外无创血糖仪的研究，德国的Heise HM研究组、美国Ohio大学Small GW研究组、Iowa大学Arnold MA研究组、桑迪亚国立实验室与新墨西哥医科大学Haaland研究组在这方面进行了大量的基础性研究。

国内虽然起步较晚，但人体内无创近红外光谱检测技术的研究也正在逐渐展开。陈民森研究小组用近红外光谱分析技术进行了人体血糖浓度的无创测量。近红外无创血糖检测技术具有无痛楚、无感染危险、测量快速、无需任何化学试剂或消耗品等优点，被认为是最有发展前途的无创检测方法之一。但是，由于被测对象是活人，个体差异大，信号又非常微弱，并且一些相关问题涉及的学科较多而且复杂。就当前研究现状而言，还存在测量条件选取、测量部位选择、重叠光谱中提取微弱化学信息的方法等关键性问题需要彻底解决。只有解决这些问题，无创血糖检测技术的研究才能得到突破性的进展，才能真正实现临床应用。

除此之外，空间分解漫反射法、频域反射测量法、基于喇曼效应的检测方法、组织的力学操作法、傅立叶变换红光光谱法和光声光谱测量方法也都是利用近红外光的技术实现无创血糖的检测。相对于近红外而言，中红外在无创血糖检测中的研究较少，主要是由于中红外对组织的穿透性弱，但中红外的吸收峰窄，信息提取更容易。在中红外波段葡萄糖的吸收受到其他物质的干扰量小，但由于水的强烈吸收，中红外光很难穿过皮肤进入内部组织，因而采用测量其热辐射光谱。美国加州大学的Klonoff DC等人认为中红外是无创血糖测量的最佳波段，他们把人体看做是辐射黑体，并通过降低所测量局部的温度，打破吸收与辐射的平衡，得到葡萄糖的吸收光谱（中心点为9. 7μm）。

热辐射光谱法可测量体内由于葡萄糖浓度发生变化产生的近红外信号。该技术很有前途的一种运用是类似于标准临床鼓膜温度计的概念，伴随着特定波长的加强从而获得葡萄糖指纹图谱（9. 8μm和10. 9μm）。这种膜信息是很重要的，因它和视丘下部中的温度调控中心分享血流供应。此外，比起皮肤或口腔黏膜部位，源自视丘下部中血管的信号不得不通过较短的路途。一个经过校准的原型用于患者实验，结果证实了它的重复利用性和平均误差为0. 638mmol/L的葡萄糖浓度预测。在该方法中，最显著的噪声源是身体运动和周围环境温度。

旋光测定法经常用于像葡萄糖这样的光学活性（手性）化合物溶液的定量分析。当一束平面旋转光穿透组织时，它的旋转平面便转过一个角度，而这个角度是与光活性溶质（如血糖）浓度相关的，通过测定该角度的数值即可得到血糖浓度值。EOL公司为代表的产品利用葡萄糖的旋光特性，采用两路等光程光路，一路作为测量光路，另一路作为参考光路。当偏振光经过人体组织时，测得两个偏振方向的信号差值，得到葡萄糖的浓度。

光散射系数法的理论依据是人体组织的约化散射系数的变化与血糖浓度的变化之间存在相关性。目前，使用OCT（optical coherence tomography）的方法测量组织的散射系数变化已成为一种新的无创测量方法。在深度250～400μm的范围内，光散射信号与糖浓度有很好的相关性，0. 56mmol/L的葡萄糖浓度变化会导致OCT信号的斜率变化1. 9%。但由于光散射系数的变化所依赖的组织间折射率不匹配现象与葡萄糖浓度并没有直接的特异性关系，因此，人体其他生理成分的变化所导致的散射系数变化会给测量结果带来干扰。目前，该方法应用于人体临床试验尚有一定的困难。

新近唐飞等介绍了一种代谢热整合法无创血糖检测技术，采用温度传感器、红外传感器、湿度传感器和光学测量装置，通过测量人体代谢产生的热量、血液流速、血氧饱和度，利用人体代谢产生的热量是血糖浓度、供氧量的函数，可以推算出血糖浓度。他们对代谢热整合法无创血糖检测技术进行了研究并研制了实验样机。针对体检人群、门诊病患和临床试验病患进行了临床试验，并对采集的数据进行了分析处理，其血糖的检测结果与大型生化分析仪测得的结果的相对系数达到0. 856。实验证明，代谢热整合法无创血糖检测技术是可行的。尽管无创血糖检测仪的研究和开发进展很快，但是，这类经皮检测的仪器，受许多因素的影响，结果的准确性有待提高。

离子渗透法已经应用了几十年，它利用电流传输携带药物的复合物透过皮肤。然而，无创监测中葡萄糖传输的方向与正常药物的传输方向恰恰相反（来自外部皮肤）。因此，这个过程被称为“反向离子电渗分析法”。反离子电渗原理是通过在皮肤表面施加一个小的恒电流，从皮肤表层经过皮下组织，再到皮肤表层，形成一个恒电流通道，在皮下组织中恒电流通道是通过带电离子流来实现。因为在生理pH值条件下，皮肤表层带负电荷，所以恒电流通道的主要电荷载体是正离子，正离子的电迁移就形成了一个由正极到负极的离子流，反离子电渗技术就是利用这个离子流将皮下组织液中的葡萄糖携带到皮肤的表面，所携带出的葡萄糖与体内血液中葡萄糖浓度具有相关性。

目前国内外学者对无创检测血糖的技术进行了广泛的研究，比较成熟的是美国Cygnus公司研制的葡萄糖手表——Glucowatch，该产品利用反离子电渗法实现了真正意义上的体外无创血糖监测。不过，虽然该产品已经通过美国认证并获准上市，但是仍然需要在医生的指导下才能使用。此装置的优点在于不用刺伤手指取血就可以进行检测，从而免除患者的痛苦。但是它的缺点在于当遇皮肤温度过高、出汗、电子或电流干扰及电流短路或回路的情况监测结果不再有效。此外，使用之后，虽然施加在皮肤上的电流很微小，但是这种恒电流如果长时间作用于皮肤，会造成皮肤组织的极化，这种极化效应会刺激皮肤，造成皮肤的损伤（如刺痒、起泡、红肿、疼痛等）。这些多可在停止使用后一周渐渐消失，所以也可把它归为微创检测方法。

综上所述，有创技术和无创技术各有优劣，在一个较长的阶段，两种技术将取长补短，共同发展，但糖尿病的确诊必须以静脉血样分析得出的血糖值作为标准无创和连续动态式血糖检测仪的准确性必须定期检测校正。总之，有创或微创血糖检测技术发展比较成熟，尽管近年来无创和连续动态式血糖检测技术发展很快，但仍有待继续研究提高。采用无线电波和微波技术测量葡萄糖含量也在进行研究。相信随着科学技术的飞速发展，血糖检测技术将向快速、准确、简便方向提高。

由于生化分析法和快速血糖仪这种有创或微创技术不能连续动态检测患者的血糖而得不到更接近真实情况。因此，动态血糖监测系统（CGMS）应运而生。动态光谱法可消除个体差异和测量条件对光谱检测的影响。有研究认为，由于动脉的脉动现象，血管中血流量呈周期性变化，血液是不透明液体，光在血液中的穿透性要比在组织穿透小几十倍，因此脉搏的变化可以引起近红外光谱吸光度的变化，所以通过动态光谱记录动脉充盈至最大与动脉收缩至最小时的吸光度值，可以消除个体差异和测量条件对光谱测量的影响，校正模型预测能力，提高光谱检测的精度。美国MiniMed公司生产的CGMS已于1999年6月获得美国FDA批准上市。CGMS是一个微创血糖监测系统，通过检测皮下组织间液的葡萄糖浓度而反映血糖水平，它可不间断地监测患者1天中的每时每刻的血糖值，该仪器仅有手机大小，内有微电脑芯片，有一细微软管连接仪器与探测头，探测头插入腹部皮下组织。仪器每10秒钟从探测器接受一次反映血糖的电信号，将每5分钟的电信号平均值转换成血糖值存储起来。每天可记录、存储288个血糖值。该仪器同时还可记录和贮存进餐、运动、用药等事件。CGMS可连续监测3天（72小时）血糖的动态变化，而后可把数据下载到普通电脑中，给医生提供诊断依据。然而，CGMS与无创检测技术的GWG2B装置一样，准确性还存在一定问题，主要是在胰岛素诱发低血糖时，这些装置监测血糖可信度不高。因此，美国食品与药品管理局建议不能只根据资料而改变治疗方案，必须首先用标准的血糖仪进行核对。

综上所述，有创技术和无创技术各有优劣，在一个较长的阶段，两种技术将取长补短，共同发展，但糖尿病的确诊必须以静脉血样分析得出的血糖值作为标准无创和连续动态式血糖检测仪的准确性必须定期检测校正。总之，有创或微创血糖检测技术发展比较成熟，尽管近年来无创和连续动态式血糖检测技术发展很快，但仍有待继续研究提高。采用无线电波和微波技术测量葡萄糖含量也在进行研究。相信随着科学技术的飞速发展，血糖检测技术将向快速、准确、简便方向提高。

葡萄糖是糖在体内的运输形式，其主要功能是氧化供能，一方面全身各组织特别是脑、肾、红细胞、视网膜等组织合成糖原能力极低，都需要从血液中摄取葡萄糖以氧化供能，当血糖浓度下降到一定程度时，就会严重妨碍组织、细胞的能量代谢，从而影响它们的功能，另一方面，长期的血糖升高会导致多种器官的功能损害、功能紊乱和衰竭，尤其是眼、肾、神经、心脏和血管系统，所以血糖浓度测定在临床上有重要意义。

首先，用于DM的诊断和监测。DM是一组由于胰岛素分泌不足和（或）胰岛素抵抗而引起的代谢性疾病，其特征是高血糖。虽然糖化血红蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）、血胰岛素、血胰高糖素、血C-肽、尿常规等指标也用于DM的辅助诊断，但只有血糖是DM唯一可靠的诊断指标。血糖测定在DM诊断中的应用主要包括：①空腹血糖测定（fasting plasma glucose，FPG）是糖尿病最常用的检测项目，如FPG不止一次高于7. 0mmol/L（126mg/dl）可诊断为DM；②口服糖耐量试验（oral glucose tolerance test，OGTT）是指在口服一定葡萄糖前后2h内，做系列血葡萄糖浓度测定，以协助FPG测定进行DM相关状态的判断，诊断DM，协助其他无法解释的肾病、神经系统疾病或视网膜病变的诊断及进行人群筛查获得流行病学资料等，但对DM的诊断并非是必需的，不推荐临床常规使用权；③静脉葡萄糖耐量试验（intravenous glucose tolerance test，IGTT）适应证与OGTT相同，用于一些不宜做OGTT的患者，如不能承受大剂量口服葡萄糖、胃切除等其他可致口服葡萄糖吸收不良的患者，应按照WHO的方法即0. 5g/kg剂量配成50%葡萄液在2～4分钟内静脉注射完毕，如果2h内静脉血糖不能下降到正常范围则显示葡萄糖耐量减低。

血糖测定对于糖尿病的监测主要是在于血糖水平的控制，血糖控制水平是决定DM患者预后极为重要的指标。1993年发表的DM控制与并发症试验DCCT及1998年发表的英国前瞻性糖尿病研究（UK prospective diabetes study，UKPDS），得出肯定的结论：良好的血糖控制可使DM患者各种并发症的发生率显著下降。FPG测定主要反映患者自身胰岛素分泌能力；餐后2h-PG测定容易抓住高血糖，特别是对于2型糖尿病患者，按时服药进餐，能反映平时血糖控制状况。DM患者为防止视网膜、神经系统等疾病的发生，FPG不宜超过7. 8mmol/L（140mg/dl）的水平，餐后2h-PG不宜超过10mmol/L（180mg/dl）的水平。

其次，血糖测定用于代谢综合征的诊断。2005年国际糖尿病联盟（international diabetes federation，IDF）定义：MS是以中心性肥胖为核心，合并血压、血糖、甘油三酯升高和（或）高密度脂蛋白胆固醇降低的一种综合征，其中血糖指标包括FPG≥5. 6mmol/L（100mg/dl），或已接受相应治疗或此前已诊断2型糖尿病。

此外，血糖升高还见于腺垂体功能亢进、肾上腺皮质功能亢进、甲亢、嗜铬细胞瘤、脑外伤、脑出血、脑膜炎、脱水、麻醉、窒息、肺炎等急性传染病、癫痫等疾病；空腹血糖低于3. 33～3. 89mmol/L称低血糖，主要见于运动后、饥饿、注射胰岛素后、妊娠、哺乳期和服降糖药后生理性或暂时血糖降低或胰岛β细胞瘤、垂体功能减退、肾上腺功能减退、长期营养不良、肝炎、肝坏死、肝癌、糖原累积病等病理性低血糖。

影响血糖测定的因素除方法学差异外，还有血液标本的采集、测定温度、标本放置时间及抗凝剂等。①标本采集的影响静脉血、动脉血和毛细血管血的血糖含量是不同的，因此静脉血和耳血、指血与血糖的测定结果有一定差异。文献一般认为空腹时动、静脉血的血糖结果差别不大，而在糖耐量试验的峰值时，由于糖利用的增加，动脉血比静脉血糖浓度高。②测定温度和标本放置时间的影响室温下，血细胞的糖酵解使葡萄糖减少约5%～7%，当有白细胞增加或细菌污染时，体外酵解过程会增加。研究表明，室温血液标本放置4h血糖值即明显下降，而在4℃冰箱保存8h才会下降，所以采集的血液标本应及时进行血糖测定，如不能及时测定，最好保存在4℃的冰箱中。③抗凝剂和糖酵解抑制剂的影响虽然血清糖和血浆糖的差别较小，有很多医院采用血清样本测定血糖，但在实际操作中由于血清样本未能及时与血细胞分离、白细胞增多、细菌污染等，会造成测定值偏低，所以WHO糖尿病的诊断标准是以血浆糖为标准，在实际测定中应考虑抗凝剂和糖酵解抑制对测定结果的影响。临床常用的抗凝剂有草酸钾、普通肝素、氟化钠、草酸钾/氟化钠、普通肝素/氟化钠，其中氟化钠也是常用的糖酵解作用抑制剂。研究表明：应用葡萄糖氧化酶法测定血糖时，普通肝素/氟化钠抗凝最好，以每ml血标本中氟化钠1～2mg为宜，而测定血清糖或其他抗凝剂时应及时测定，以防测定值的下降。④葡萄糖氧化酶仅对β-D-葡萄糖高度特异，溶液中的葡萄糖约为36%为α型，64%为β型。葡萄糖的完全氧化需要α型到β型的变旋过程。国外有些商品葡萄糖氧化酶试剂盒中含有葡萄糖变旋酶，促进α-D-葡萄糖转变为β-D-葡萄糖。这一过程在极普法测定葡萄糖（速率法）时尤为重要。在终点法中延长孵育时间可达到自发变旋过程。新配制的葡萄糖标准液只要是α型，因此必须放置2h以上（最好过夜），待变旋平衡后方可应用。

总之，虽然葡萄糖是机体内一个简单的小分子化合物，但如何准确测定仍有许多问题值得进一步探讨。一般来讲，在临床工作中应该从3个层面严格控制，才能准确测定血糖：一是实验室方法应具有溯源性、特异性、准确性和可比性；二是实验室测定程序严格控制，避免实验前误差；三是样品采集时间与方式严格控制，保持一致。只有通过严格控制分析过程中的各个环节，才能为临床医师提供有价值的血糖信息。