當下,我國糖尿病的患病率持續(xù)上升,有效且規(guī)律的血糖監(jiān)測,已成為人們?nèi)粘=】倒芾碇械闹匾画h(huán)。目前準確率高的常規(guī)血糖檢測方法,仍采用“指尖采血”或其他侵入式采血方式,常因引起疼痛不適或傷口感染等問題,讓許多人望而卻步。
能否讓測血糖,變得像測體溫、心率般輕松的無創(chuàng)檢測?這不僅是“糖友”的迫切期盼,更是“無創(chuàng)”與“精準”這兩條重要道路上的“交匯點”,也被譽為健康科技領(lǐng)域公認的“珠穆朗瑪峰”。
基于此,一項來自東北師范大學(xué)物理學(xué)院科研團隊的突破性成果,帶來征服這座高峰的曙光。
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“這項技術(shù)的核心在于巧妙地利用了近紅外光譜這一‘無形之手’。”東北師范大學(xué)物理學(xué)院教授黃繼鵬表示,當特定波段的近紅外光照射至人體指尖組織時,組織內(nèi)的葡萄糖分子會對光產(chǎn)生獨特的吸收與散射。黃繼鵬團隊通過自主研發(fā)的高精度光學(xué)傳感單元,精準捕捉這些攜帶了血糖濃度信息的微弱光信號,再經(jīng)由一系列智能算法對海量光譜數(shù)據(jù)進行“抽絲剝繭”般的處理與分析,最終構(gòu)建起光譜特征與血糖濃度之間的精確數(shù)學(xué)模型。
這好比為血糖濃度配上了一把獨特的“光學(xué)鑰匙”,無需刺破皮膚抽取血液,便能透過組織,利用光譜數(shù)據(jù)解讀其內(nèi)部的糖分信息。更為巧妙的是,團隊還將熱成像溫度監(jiān)測與智能壓力傳感融入系統(tǒng),有效校正了因體表溫度差異及按壓力度不均所帶來的干擾,進一步提升了測量的穩(wěn)定性和可靠性。記者親身體驗發(fā)現(xiàn),只需輕松地將手指按壓在測量窗口,短短幾秒后,準確的血糖數(shù)據(jù)連同心率、體溫等指標便能清晰顯示,并且光譜數(shù)據(jù)形成的曲線圖也可直觀表現(xiàn)記者的血糖波形,方便發(fā)現(xiàn)潛在異常。
無創(chuàng)是否意味著犧牲了準確性?團隊的實驗數(shù)據(jù)給出了有力回答:超過95%的預(yù)測結(jié)果落在了臨床認可的克拉克誤差網(wǎng)格區(qū)內(nèi),其精度已能滿足日常健康管理需求。這不僅得益于別出心裁的光學(xué)設(shè)計與算法模型,也源于團隊在構(gòu)建樣本數(shù)據(jù)庫時的嚴謹考量——采集涵蓋不同年齡、職業(yè)與健康狀態(tài)的千余份指尖光譜樣本,確保了模型能夠理解和應(yīng)對復(fù)雜的人體個體差異。
目前,黃繼鵬團隊的基于近紅外光譜的無創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng),已在2025年第二十屆中國研究生電子設(shè)計競賽全國總決賽中榮獲一等獎,獲得了學(xué)界的高度認可。榮譽的背后,該無創(chuàng)血糖監(jiān)測技術(shù)的家庭化應(yīng)用圖景也愈發(fā)清晰。隨著設(shè)備進一步朝小型化、集成化、低成本化發(fā)展,一個如電視遙控器般輕便的家用檢測儀將成為可能。
“我們的目標不僅是追求技術(shù)的精進,更是希望讓科技充滿溫度,真正服務(wù)于人民健康,讓每一位‘糖友’都能遠離疼痛的困擾。”黃繼鵬說,隨著第二代、第三代等后續(xù)改進型號的升級更迭,團隊將向“物美價廉”及更加精準便攜的用戶體驗邁進,助力糖尿病患者輕松實現(xiàn)自我管理。
來源:吉林日報·彩練新聞
作者:鄭玉鑫
責編:馬萍
編審:張宇
監(jiān)審:董杰
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