
2025 年 2 月 5 日,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院國(guó)家內(nèi)分泌代謝病臨床研究中心王衛(wèi)慶教授團(tuán)隊(duì),攜手瑞金醫(yī)院醫(yī)學(xué)芯片研究所及上海近觀科技的陳昌研究員團(tuán)隊(duì),于《自然代謝》(Nature Metabolism)在線發(fā)表了一篇題為 “Subcutaneous depth-selective spectral imaging with mμSORS enables non-invasive glucose monitoring” 的研究論文。該研究成果意義非凡,有望助力廣大糖尿病患者擺脫扎手指或抽血測(cè)血糖等傳統(tǒng)有創(chuàng)檢測(cè)方式的困擾。
在此次研究中,團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,開(kāi)創(chuàng)性地提出了一種名為多重微空間偏移拉曼散射(mμSORS)光譜技術(shù)的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法;颊咧恍鑼⑹终戚p輕貼在檢測(cè)設(shè)備上,就能準(zhǔn)確測(cè)量血糖水平,有效規(guī)避了有創(chuàng)檢測(cè)帶來(lái)的疼痛和感染風(fēng)險(xiǎn)。研究過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)先借助光學(xué)相干斷層掃描(OCT)技術(shù),確定了人體大魚(yú)際表皮厚度的分布范圍,進(jìn)而針對(duì)性地研發(fā)出 mμSORS 無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)。這項(xiàng)基于多重拉曼光譜成像的新技術(shù),不僅能實(shí)現(xiàn)皮下不同深度的高空間分辨率同步探測(cè),還能有效降低表皮的背景信號(hào)干擾,顯著提高血糖檢測(cè)的信噪比。在第一階段的系統(tǒng)性探索研究中,團(tuán)隊(duì)明確了無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的最佳探測(cè)深度位于富含攜帶血糖信息的組織液和毛細(xì)血管的真皮 - 表皮交界處(DEJ)或其下方,并且證實(shí) mμSORS 能夠以完全無(wú)創(chuàng)的方式有效采集到人體血糖相關(guān)的拉曼光譜信號(hào),在解析算法中發(fā)現(xiàn)提取出的主要因子的光譜與葡萄糖的拉曼光譜高度一致。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證該無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性和通用性,在第二階段,研究團(tuán)隊(duì)針對(duì) 200 例糖尿病患者和 30 位正常健康人群開(kāi)展了臨床研究,收集了 30 多萬(wàn)套由金標(biāo)準(zhǔn)靜脈血血糖值標(biāo)定的 mμSORS 光譜數(shù)據(jù)集,并進(jìn)行了血糖預(yù)測(cè)模型建模及分析。結(jié)果表明,mμSORS 無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)值與靜脈血血糖值之間絕對(duì)誤差的平均值 MARD 為 14.6%,無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)值落在共識(shí)誤差網(wǎng)格臨床可接受區(qū) CEG(A+B)的占比高達(dá) 99.4%。值得強(qiáng)調(diào)的是,這項(xiàng)技術(shù)無(wú)需個(gè)體校準(zhǔn),適用于不同年齡、膚色和肥胖程度的人群,為未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的通用性基礎(chǔ)。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院國(guó)家內(nèi)分泌代謝病臨床研究中心主任王衛(wèi)慶教授為論文最后通訊作者,瑞金醫(yī)院醫(yī)學(xué)芯片研究所所長(zhǎng)陳昌研究員及近觀科技的周琳博士為共同通訊作者,瑞金醫(yī)院的張翼飛主任醫(yī)師、汪龍主治醫(yī)師和近觀科技的張莉麗博士、邵帥博士為論文共同第一作者。本項(xiàng)目得到了國(guó)家重大專項(xiàng)、上海市科委、瑞金醫(yī)院廣慈高能計(jì)劃等資助。
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