这篇文章是我们独家报道的一部分IEEE Journal Watch系列与IEEE Xplore合作。
糖尿病是一种非常常见的疾病，严重影响10%在美国人口中，根据世界卫生组织，全世界有4.22亿糖尿病患者。为了控制这种疾病，人们必须每天数次检测血糖水平，这通常会导致手指刺痛，而且可能会带来负担和痛苦。
近年来，一些无创、可穿戴的葡萄糖测量设备虽然已经上市，但这些设备通常都很昂贵，仍然依赖于直接采样和与血液的相互作用。然而，一种新设计的电子鼻可以根据人的呼吸来测量血糖水平，它可以为糖尿病患者提供一种不同的无创、低成本的解决方案。电子鼻在学习于6月7日出版IEEE传感器杂志.
电子鼻是一种实时检测和分析空气中化学物质的设备，用于确定手头物质的性质。它们被设计用于广泛的任务，包括嗅出好的威士忌监测作物，检测肺癌。
李奇良是电气与计算机工程系乔治·梅森大学（George Mason University）的研究人员，他一直有兴趣开发类似的技术来测量一个人呼吸中的葡萄糖水平。虽然葡萄糖不会在呼吸中呼出，但丙酮和其他酮呼出的呼吸与人类的代谢状况有关，包括糖尿病。
“为了减轻患者的痛苦和危险，我们创建了一个电子鼻，用于无创、无痛、低成本和频繁的糖尿病检测，”李说，“电子鼻的设计是为了识别呼出的空气中含有一定水平的丙酮和其他酮类的“气味”。因此，气味是血液中葡萄糖水平的指示器。”
李的团队设计的电子鼻包含12个不同的化学传感器和一个微处理器。当电子鼻嗅到呼出的气体时，化学传感器将向微处理器发送电子响应，微处理器将信号处理为数字信息。中国南京医科大学呼吸系教授周向东博士也参与了这项研究，他解释说：“电子鼻将利用我们的数据库分析数字信息，并给出正确的血糖水平。”。
在他们的研究中，研究人员从41名血糖水平不同的研究参与者那里收集了呼吸样本，并使用这些数据用一系列机器学习算法训练电子鼻，直到他们发现一组模型可以以90.4%的准确率和0.69的平均误差检测出一个人呼吸中的血糖水平毫摩尔每升血糖浓度（mmol/L）。
李指出，虽然该系统不能直接通过血液测量血糖水平，而血液是当前的金标准测量形式，但它具有几个优点。他说：“新的电子鼻能够无创、无痛、低成本地测量血糖水平。它是为密切监测糖尿病患者的血糖水平而设计的，尤其是对那些经常需要胰岛素药物治疗的高血糖患者和1型患者。”。
接下来，李说，该团队有兴趣为化学传感器阵列设计一种新芯片，以创建更精确的电子鼻。他还说，“我们计划招募更多具有不同体重指数（BMI）、生活方式和饮食的患者进行测试，并建立呼气和血糖水平的综合数据库。”
这篇文章发表在2022年9月的印刷版上，名为“糖尿病患者的血糖呼吸分析仪”
