糖尿病是一种非常普遍的疾病，不幸的是，仍然没有治疗方法。糖尿病患者需要定期监测血糖水平 (BGL) 并注射胰岛素来控制血糖水平。几乎在所有情况下，BGL 测量都涉及通过手指刺破从指尖抽取血液。由于这个过程很痛苦，因此全世界正在积极研究利用现代电子技术的侵入性较小的替代方案。

迄今为止，已经提出了几种测量 BGL 的方法;使用透视 光是一个突出的例子，基于中透视 光的设备已显示出合理的性能。然而，所需的光源、探测器和光学元件成本高昂且难以集成到便携式设备中。相比之下，近透视 光 (NIR) 可以使用廉价组件轻松产生和检测。许多智能手机和智能手表已经使用近透视 传感器来测量心率和血氧水平。不幸的是，葡萄糖在近透视 区域没有独特的吸收峰，因此很难将其与血液中的其他化学物质(例如脂质和蛋白质)区分开来。

为了解决这一限制，由滨松光子学的 Tomoya Nakazawa 领导的研究小组最近开发了一种新的方法来根据近透视 测量来估计 BGL。他们的工作可能会彻底改变无创血糖监测，并 发表在 《生物医学光学杂志》上。

这项研究的核心贡献是研究团队从基本 NIR 公式推导出来的新血糖水平指数。他们的方法首先从 NIR 测量中提取氧合血红蛋白 (HbO 2 ) 和脱氧血红蛋白 (Hb) 信号。通过对海量近透视 测量数据的分析，研究人员意识到HbO 2 和Hb信号的振荡分量之间的相位延迟(异步性)与每个心动周期的耗氧程度密切相关，从而可以作为新陈代谢的衡量标准。“这种基于相位延迟的代谢指数尚未被其他研究人员报道过，是一个具有重要科学意义的发现，”中泽评论道。

随后，研究小组试图通过一系列实验来证明这一新发现的代谢指数与 BGL 之间的关系。首先，他们将近透视 传感器放在商用智能手表上，将其放置在健康受试者休息时的手指上。然后受试者饮用不同的含糖和无糖饮料以引起血糖变化。使用带有高亮度 LED 的定制智能手机支架进行了类似的实验。结果非常有希望，因为代谢指数的变化与商业连续血糖监测仪测量的血糖水平的变化密切相关。这证实了HbO 2 和Hb之间的相位延迟确实与BGL密切相关。

对糖尿病患者的临床测试正在进行中，以确认代谢指数在现实世界中的适用性。尽管如此，研究人员对他们的创新技术仍抱有很高的期望，正如中泽先生所说：“所提出的方法原则上可以在具有脉搏血氧饱和度功能的现有智能设备中实现，并且与其他非侵入性技术相比，价格便宜、省电且简单。”血糖监测技术。因此，我们的方法可能成为未来便携式和可访问的 BGL 监控设备的强大工具。”