苹果公司作为高技术智能产品的风向标，早在几年前就已经入局了健康穿戴领域，就有传言说苹果的智能手表将推出血糖监测功能。但是从S4到最新的S8,我们都没有等来血糖监测功能的发布，这让不少网友觉得又一次被“挤牙膏”式发布会“忽悠”。

除了苹果，还有许多科技巨头如三星等，都纷纷投入巨资进行无创血糖监测研究。之前据《美国新闻社》报道，三星的下一代 Galaxy Watch 将支持血糖监测，而无需刺穿皮肤，并预计在Galaxy Watch 4中推出该功能，但是Galaxy Watch 4发布上并没有推出这款功能。所以可想而知血糖监测功能是真的难倒了各家科技巨头们。

血糖监测为何那么难？

血糖监测不难，实现无创就很难。“无创测量葡萄糖”的研究已经持续了几十年之久了，但至今也没有让大家看到有靠谱的技术实现产品化。

而各种传感器如葡萄糖生物传感器、信息发射器、信息接收器等都集成在了穿戴设备上，加上外部因素如佩戴，操作，温度湿度等干扰，要做到精准很难。比如普遍用在CGM（持续血糖监测）监测的葡萄糖生物传感器，可以在汗液、唾液、尿液、泪液等体液测量出人体的葡萄糖含量。大多使用光学技术、红外线技术。这一环节对结果数据的准确性至关重要，但声噪热、校准偏移、低信噪比、环境敏感性等因素都在影响着数据的精准程度。

无创血糖监测原理

目前实现无创血糖监测的方法主要是利用与血糖相关的指数与传感器相结合，利用算法计算出相应的血糖值。了解无创血糖监测原理之前就需要了解一下血糖的前世今生。

血糖的主要来源：①食物消化、吸收；②肝内储存的糖元分解；③脂肪和蛋白质的转化。

血糖的转化目的地：①氧化转变为能量；②转化为糖原储存于肝脏、肾脏和肌肉中；③转变为脂肪和蛋白质等其他营养成分加以储存。胰岛是体内调节血糖的血糖浓度的主要器官，肝脏储存肝糖元。血糖浓度还受神经、内分泌激素的调节。

在2022年“智慧可穿戴分论坛”上，就有分享出目前在无创血糖监测可利用的人体特征有：

1、呼吸气体—丙酮

人体呼吸中的丙酮浓度与许多疾病有关，例如哮喘、肺癌和糖尿病。很多研究者做过相关的研究，丙酮里面的葡萄糖分子和体内的葡萄糖分子有一定的相关性。

2、代谢热

基于代谢热原理的无创血糖仪，通过温度传感器、红外传感器、光学测量等装置获取人体代谢产生的热量、血液流速等的数据，然后计算出血糖浓度的数值。代谢热的核心观点是认为人体的热是平衡的，也就是说产生的热和散发的热是平衡的，如果知道散发的热和其中产生热的因素，那就可以把葡萄糖的血糖算出来。目前市面上已经有相关的产品销售。

3、唾液、眼里、尿液

基于唾液的方式是一种无创血糖监测。有研究者的论文中，将血糖传感器集成在牙套上检测血糖的浓度，这里面实际上检测的是葡萄糖氧化酶。

4、心电信号

人体生理信号例如心电变化与血糖水平存在相关性。通过采用片段心电心跳波形，设计一种基于DBSCAN-CNN算法进行血糖水平监测（图2）。

图源于中国科学院深圳先进技术研究院官网

市面上已经出现很多种无创血糖监测方法，主要有一下几种：

1、近红外光谱法

这种方法干扰严重，信噪比较低，代表公司有以色列的数字医疗初创公司CNOGA，他获得CE认证但是未获得医疗FDA认证。

2、拉曼光谱法

拉曼散射频率容易受光学系统因素影响，代表公司有Medi sensor它是以研发体外糖尿病监测方案的技术公司，而这种方法也仅获得CE认证，并未获得FDA医疗认证。

3、反离子电渗法

这种方法需要用电流提取血液，强度足以损伤皮肤，且精准度较差，代表公司有Cygnus glucoWatch，它通过了FDA认但是仅仅为辅助血糖监测设备，后面产品已停产。

4、血液替代物法

血液替代物监测不太稳定，变化会滞后，所以误差比较大，代表公司有Novartis＋Gogle,但是这种方法在2018年已经停止开发。

5、代谢热整合法

这种方法参数会比较多，对算法技术要求极高，计算困难，代表公司有Glucotrack糖无忌，这种监测方法也仅获CE认证，没有获得CFDA医疗认证，并且该公司的这款产品也已经下架。

由此可见，实现无创，要克服的困难有很多：

1.血糖在可见光波段是没有颜色的，不容易分辨;

2.糖在体内的分布并不集中于血管当中，并且每个组织中的葡萄糖含量都不同，此外，血糖浓度还会随着身体的状态进行变化；

3.葡萄糖在血液中的浓度非常低，血糖含量能降低到正常值的一半；

4.血糖和体内的许多其他化合物的化学结构类似，某些化合物在血液中还会与血糖结合，比如白蛋白，干扰检测值。

从有创到无创，这其实是一个逐渐远离血液的过程，这意味着技术越来越复杂。和传统有创血糖仪相比，想做结果精确的医用级无创血糖监测设备，目前还是任重而道远。

在健康穿戴领域中，无创血糖监测市场庞大，需求旺盛。谁能够从中脱颖而出，就能抢占市场先机，同时也为“糖”友们带来极大的便利。

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