刚刚起步的千亿蓝海市场-连续血糖检测技术

吴岸峰1, 龙腾镶, ,杨洋, ,周原玲, ,邹小琳,赵菀琪,童柳娟

迈克生物股份有限公司 广东省广州市510000

摘 要: 为了预防和控制糖尿病给人们带来的危害，各种血糖检测技术得到了迅速发展。从检测方法、检测原理和实际应用等方面阐述了当前的血糖检测技术及研究现状，如生化分析仪和血糖仪检测血糖的原理，葡萄糖电极检测血糖的研究等，重点介绍了无创和微创连续血糖检测技术最新研究和应用，并对无创和微创连续血糖检测技术所存在的问题做了总结，对未来的发展方向进行了展望，归纳总结了未来是千亿蓝海市场的发展趋势。

关键词: 糖尿病; 连续血糖

引言

根据国际糖尿病联盟（IDF）最新发布的全球糖尿病概览（第 9 版），2000 年有 1.51 亿成人（20-79 岁，下同）患有糖尿病，患病率为 4.6%，而 2019 年全球成人患病数量增长 到 4.63 亿，数量增加三倍以上，患病率高达 9.3%。预计 2030 年全球糖尿病患者将达 5.78 亿人，2045 年将跃升至 7 亿人。

糖尿病是由于胰腺无法产生足够胰岛素和/或人体无法有效利用胰岛素而造成血糖（血浆中的葡萄糖）水平升高的一种慢性病，是全球健康的严重威胁，也是 21 世纪发展最快的健康问题之一。 糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。 主要类型有1型糖尿病、 2型糖尿病、 特殊类型糖尿病和妊娠糖尿病等， 其中1型糖尿病又称为胰岛素依赖型糖尿病， 自身只能产生很少或不能产生胰岛素， 多见于儿童和青少年。 2型糖尿病又称非胰岛素依赖型糖尿病， 占比约90%， 多数病人在饮食控制及口服降糖药治疗后可稳定控制血糖， 但也仍有病人需要外源胰岛素控制血糖。

糖尿病是一种致残率、致死率非常高的疾病。糖尿病本身是指血糖水平增高，血糖水平增高并不可怕，可怕的是其并发症带来的危害，糖尿病是致盲、截肢、心脏病、肾脏衰竭和过早死亡的主要原因之一。据 IDF 估计， 2019 年约有 420 万成人死于糖尿病及其并发症，占全球死亡总数的 11.3%。糖尿病作为代谢性内分泌系统疾病，在临床上具有糖尿、高血糖、耐糖量降低、胰岛素分泌障碍等表现，可使人体蛋白质、糖、脂肪、电解质、水等陷入异状，若得不到及时有效的治疗，极有可能引发酮症酸中毒、乳酸性酸中毒、高渗性昏迷及其他脏器功能障碍等严重疾病，威胁生命安全。因此，高效合理的检查方法对糖尿病进行检测，对争取早期发现并确诊糖尿病以及给予患者及时有效的对症治疗极为必要。糖尿病是严重危害人类健康的第三大疾病。 糖尿病（ 代表血糖水平增高） 会带来一系列并发症， 几乎可以影响人体的每个部位（ 包括心脏、脑、肾、血管、神经、皮肤等） ，常见并发症包括心脑血管疾病、中风、肾损伤及肾衰竭、神经损伤、失明等。

1.血糖监测可以帮助糖尿病患者更好地掌握血糖变化

血糖监测可以帮助糖尿病患者更好地掌握血糖变化。临床常用的血糖监测方案包括毛细血管血糖监测、糖化血红蛋白（Glycated Hemoglobin A1c,，HbA1c）、糖化白蛋白（Glycated Albumin，GA）和持续葡萄糖监测（Continuous Glucose Monitoring，CGM）等，其中毛细血管血糖监测包括患者自我监测（Self-monitoring of Blood Glucose，SMBG）以及在医院进行的即时监测（Point-of-Care Testing，POCT），是血糖监测的基本形势。HbA1c是反应既往2~3个月血糖水平的公认指标，GA和CGM可以反应短期血糖水平，是上述监测方法的有效补充。目前糖尿病患者血糖监测的方式主 要有两种，传统指血检测（ Blood Glucose Monitoring，BGM）和连续血糖监测（Continuous Glucose Monitoring，CGM）。BGM 主要使用传统血糖仪，应用最为成熟普遍， 但存在较多痛点，连续血糖监测可以实时检测患者血糖水平， 具备发现不易被传统检测方法所探测到的隐匿性高血糖和低血糖的能力， 成为血糖监测的新趋势。糖尿病的并发症可以通过优化管理来减少和预防。特别是1型糖尿病治疗方案，其更强调个性化和动态调整， 即根据胰岛功能、 血糖波动幅度、 低血糖风险等因素来制定和调整胰岛素使用方案。 我国患者有血糖达标率低、 急慢性并发症发生率高、 患者寿命短的特点， 且基础加餐时强化治疗方案应用率低（ 多数患者治疗以每日2次注射方案为主） 。

2.连续血糖检测技术

连续血糖监测通过植入葡萄糖传感器对皮下组织液葡萄糖浓度进行实时监测，是独立于传统血糖检测的新手段。与BGM 相比，CGM 不仅可以有效减轻患者痛苦程度，而且可以持续提供数天的全天血糖信息，如德康G6 产品可连续 10 天，每5 分钟提供一次读数，从而及时发现不易被传统血糖检测所探测到的隐匿性高/低血糖，全面了解血糖波动情况，帮助患者将血糖控制在良好范围。

连续血糖监测助力血糖控制，有效性显著。糖尿病是全球健康的严重威胁，也是21 世纪发展最快的健康问题之一。血糖监测可以帮助糖尿病患者更好地掌握血糖变化。而与传统指血检测相比，连续血糖监测不仅可以有效减轻患者痛 苦，而且可持续提供数天的全天血糖信息，从而及时发现不易被传统血糖检测 探测到的隐匿性高/低血糖，全面了解血糖波动，助力患者血糖水平的控制。

从德康和雅培看连续血糖监测技术路径。CGM 主要由传感器、发射器和接收器组成，传感器是核心部件，直接决定 CGM 测量的准确性和稳定性。主要基 于光学检测技术的非侵入式 CGM 目前仍存在较大测量误差，主要基于电化学 检测技术的侵入式 CGM 是目前主流，电化学检测技术经历了三代发展，德康 采用的第一代电化学检测技术，雅培采用的第二代。从发射器来看，德康 CGM 产品通过发射器将传感器数据传递给接收器，实时呈现葡萄糖水平波动曲线。 而雅培瞬感和瞬感 2 发射器集成到传感器中，无需单独的发射器，需要扫描仪 扫描传感器探头才可获取实时血糖水平，探头内置数据存储器，可最多保存 8h 葡萄糖数据。 

连续血糖检测系统可以实时提供患者血糖浓度与变换情况，但患者自我注射的方式仍存在安全隐患，研究者模拟人体胰腺的工作原理设计了“仿生胰腺”系统，系统主要包 括:检测、分析、药物注射三个部分。是利用传感器检测 血糖浓度，每隔一段时间记录一次，并将所得信息传到分析部分，根据相应的算法分析血糖变化的情况并决定是否注 射药物。向人体注射药物来控制血糖，从而防止高血糖或 低血糖的发生。典型应用是 Medtronic 公司生产的Mini Med670G，全球第一个有助患者持续监控血糖，并视需要自 动导入胰岛素的“人工胰腺”，通过了美国食品药品监督管 理局( FDA) 的上市核准。 侵入式的连续血糖检测系统主要是通过检测皮下组织 液中的葡萄糖浓度，来反映血糖浓度，需要将传感器导线通 过中空的针头植入皮下组织，并将其固定在皮肤上，一般是 7 ～14 天换一次。这容易造成生物组织淤积，对传感器的精确度产生影响。其次，传感器的成本昂贵，对于大部分 人来说，经济负担太重。另外，传感器植入时和置换时会对 病人带来疼痛，长期佩戴可能会有感染的风险。传感器的耐受性差，经常需要校准与更换也是其一大缺点，各种缺 点影响了连续血糖检测系统大规模使用。 为了减轻半植入式传感器植入人体时和更换时给病人 带来的痛苦，研究者们努力的寻求微创或无创的方式来检测血糖。

3.刚刚起步的千亿蓝海市场

连续血糖监测市场广阔。美国市场：以 2019 年 20 亿美元为基础， 美国 CGM 行业市场规模预计在 2022 年翻倍，到 2030 年达到 94 亿美元，复合增速高达15%。中国市场：我国2019年CGM行业市场规模为 1.6 亿元，预计到 2025 年，市场规模将增加到 39.7 亿元， 2030 年增加 至 165.1 亿元。继续假设 2040年1 型成人患者、2 型成人胰岛素强化患者、2 型成人非胰岛素强化患者渗透率达到峰值水平 80%、50%、25%，CGM 产品 价格降至 3000 元，我国 2040 年 CGM 行业市场规模有望达到 896 亿元。我国 CGM 行业目前还处于发展初期，鉴于患者基数巨大，将呈现爆发式增长，空间广阔。

参考文献

［1］ 孙凯，周华，杨膺琨，等血糖监测系统的研究进展［J］．中国 激光， 2018， 45(2):56－72．

［2］ 栗大超，蒲治华，于海霞，等微创伤血糖连续检测技术及仪器 的研究进展［J］ ．纳米技术与精密工程，2016，14(4) :269－277．