Носимі пристрої для моніторингу глюкози: компанії в гонитві за «неможливим»
Чому неінвазивні вимірювання рівня глюкози виявляються такими складними
Чи то Apple Watch, що використовують ЕКГ для виявлення серйозних проблем зі здоров'ям, чи то Samsung Galaxy Watch, що допомагають стежити за кров'яним тиском, переносні пристрої пройшли довгий шлях від простого відстеження кроків.
Компанії Apple, Fitbit і Samsung тепер говорять про свої носимі пристрої як про пристрої для моніторингу стану здоров'я, і хоча деякі пропоновані функції все ще не отримали нормативного схвалення, щоб надавати дані нарівні з медичними пристроями, ситуація змінюється.
Ми всі вже бачили, як ЕКГ, пульсоксиметр і датчики температури шкіри з'являються на смартгодинниках, але є один тип датчиків та біомаркерів, які ми ще не мали змоги зустріти, і це неінвазивний моніторинг глюкози.
Наразі існують пристрої, що призначені для моніторингу глюкози, які можна під'єднати до смартгодинників і смартфонів для отримання цих даних. Наразі не існує смартгодинників, які могли б запропонувати цю функцію самостійно.
Цьому зраділи б діабетики, оскільки Міжнародна діабетична федерація стверджує, що до 2045 року понад 700 мільйонів людей житимуть із цим захворюванням. Йдеться не тільки про діабет. Функція може дати корисні відомості про загальний стан здоров'я, дати змогу більш ефективного віддаленого моніторингу для батьків, які стежать за рівнем глюкози у своїх дітей, або навіть для спортсменів на витривалість, які бажають вибудувати правильне харчування для тренувань.
То чому ж створення смартгодинника, здатного неінвазивно контролювати рівень глюкози в крові, — це велика проблема? Як це можливо та коли ми зможемо побачити перші смартгодинники Apple Watch, Samsung або Fitbit, які могли б зробити це реальністю? Ось основні події, що пов'язані зі зближенням моніторингу рівня глюкози та носимих пристроїв.
Допомога 700 мільйонам людей
Сенсори Dexcom можуть працювати в парі з Apple Watch ─ але все ще вимагають інвазивного відстеження
Для діабетиків отримання даних про цукор у крові в реальному часі ─ це щось на кшталт Святого Грааля. Але дані про глюкозу крові можуть мати велике значення й для загального здоров'я.
Уявіть сценарій. Ви носите Fitbit або Apple Watch, і вам дуже хочеться води. Ви берете содову й починаєте пити. Раптом ваш смартгодинник надсилає вам повідомлення. Він зафіксував масивне споживання цукру, і ви раптово бачите в реальному часі рівень глюкози, який різко зріс після випитих 39 грамів солодкого напою.
У цьому й полягає основна ідея моніторингу глюкози: якщо ви зможете побачити, як продукти з високим вмістом цукру впливають на ваш організм у режимі реального часу, можливо, ви з меншою ймовірністю потягнетеся за газованою водою, пампушком або печивом наступного разу, коли у вас виникне таке бажання.
По суті, він відстежуватиме рівень глюкози, як зараз носимі пристрої відстежують частоту серцевих скорочень. У вас буде похвилинна розбивка протягом дня.
Рівень нижче ─ це просто неінвазивний моніторинг глюкози. Це дасть змогу, наприклад, фітнес-трекеру відстежувати рівень глюкози, але не постійно. Можливо, з інтервалом у годину. Це було б непогано, але не так революційно, як безперервний моніторинг глюкози.
Не будемо також забувати, що близько 60 мільйонів жителів Європи живуть із діабетом. Неінвазивний моніторинг глюкози став би значним поліпшенням якості життя, позбавивши необхідності витрачати час на неприємний укол у палець і носити з собою набір для тестування.
Чому так складно неінвазивно контролювати рівень глюкози в крові?
Fitbit нещодавно надала можливість додавати ручні покази рівня глюкози у свій застосунок-компаньйон
Традиційно процес моніторингу рівня глюкози в крові включає забір крові для вимірювання або використання датчика, імплантованого під шкіру, для визначення рівня цукру в крові в режимі реального часу.
Це ті частини процесу, для яких компанії прагнуть знайти рішення та прибрати інвазивний елемент із рівняння. Ці рішення, схоже, будуть обертатися навколо аналогічного оптичного методу, який вже використовується для вимірювання частоти серцевих скорочень, кисню в крові та температури тіла.
Джейк Ліч ─ головний технічний директор компанії Dexcom, що відповідає за схвалений Управлінням із контролю за продуктами та ліками США (FDA) датчик, котрий носиться під шкірою та постійно контролює рівень глюкози, а також може відображати дані в режимі реального часу на таких пристроях, як Apple Watch. Наразі Dexcom працює над сьомим і восьмим поколіннями свого пристрою.
«Неінвазивне вимірювання рівня глюкози справді складне завдання, і проблема полягає в тому, щоб зробити це надійно і точно, ─ каже нам Ліч. — За кілька десятиліть, що я спостерігаю за розвитком неінвазивних методів, просто не було технології, здатної забезпечити такий рівень точності, який ми можемо забезпечити за допомогою датчиків, що перебувають у фактичному контакті з глюкозою та електрохімічним сенсором».
Ліч сумнівається, що необхідна точність може бути забезпечена неінвазивним пристроєм, хоча й не виключає появи інновацій, здатних спростити процес моніторингу рівня глюкози. «Одна з цікавих речей, про яку теж говорять, — можливо, це не обов'язково має бути настільки точним», — каже він.
«Якщо ви дивитеся на зміну рівня глюкози у здорової людини, ви шукаєте невеликі зміни, які ви намагаєтеся оптимізувати, та дізнаєтеся, як продукти харчування, дієта та фізичні вправи можуть вплинути на цей рівень. Насправді це може бути так само точно, а можливо, навіть точніше».
Одна справа — вміти робити неінвазивний безперервний моніторинг глюкози, інша справа — вміти робити це настільки добре, що це може допомогти у виборі дозування інсуліну для хворих на діабет.
Хоча перше цілком можливо, то для того, щоб прилад можна було використовувати як надійний медичний пристрій для людей із діабетом, він має вміти давати рекомендації щодо дозування. Генеральний директор Valencell Стівен ЛеБоф сказав журналістам, що це практично неможливо.
«Буквально швидше в організмі будуть регенеровані стовбуровими клітинами клітини підшлункової залози, перш ніж з'явиться щось, що зможе стати дійсно неінвазивним монітором глюкози для дозування інсуліну, ─ сказав він. - У чому проблема? Закони фізики. Ви просто не можете отримати стільки даних із таких речей, як інтерстиціальна рідина, вам потрібна справжня крапля крові, а для цього необхідно вколоти палець».
Однак ЛеБьоф також каже, що інші методи ─ для недіагностичних цілей ─ насправді працюють добре. Ба більше, дослідження таких великих компаній, як Apple, можуть допомогти іншим просунути цю технологію.
Як великі гравці намагаються втілити технологію в життя?
Як же компанії, що випускають смартгодинники та фітнес-трекери, намагаються вирішити проблему неінвазивного моніторингу рівня глюкози з зап'ястя? Деякі з них більш відкрито заявили про свої амбіції, ніж інші, щоб зробити це можливим, в той час як щодо інших було більше припущень, що це те, на що вони витрачають години досліджень.
Apple
Найбільшим гравцем у цій грі, безумовно, вважається компанія Apple, чутки про зацікавленість якої в моніторингу глюкози ходили ще до появи годинника Apple Watch.
Насправді, знову ж таки за чутками, генеральний директор Тім Кук тестував пристрій безперервного моніторингу глюкози ще до того, як годинник Series 3 з'явився на наших зап'ястях. Вважається, що він залучив команду вчених, щоб допомогти здійснити головний прорив у сфері носимих пристроїв.
У 2018 році Apple отримала патент на технологію, яка дуже схожа на потенційний неінвазивний моніторинг глюкози. У ній використовується оптичний монітор на основі світла, який вимірює вміст речовини в крові, а потім дивиться, як він змінюється. По суті, перевірка крові на наявність глюкози.
Зовсім недавно з'явилися припущення, що годинник Apple Watch, який здатний відстежувати рівень глюкози в крові, перебуває в розробці, і що Apple тестує «надійність і стабільність» функціональності перед запуском.
Також нещодавно стало відомо, що Apple уклала угоду з британським стартапом Rockley Photonics, який створює оптичні датчики, що здатні передавати дані про глюкозу в крові. Таким чином, доказів стає все більше, навіть якщо Apple прямо не заявляла, що планує використовувати це в майбутньому годиннику Apple Watch. Компанія Rockley також зробила еталонний переносний прилад, який, за її словами, здатний знімати показання рівня глюкози.
А найостанніші чутки свідчать, що китайські компанії Ennostar та Taiwan Asia Semiconductor розробляють датчики, котрі, як повідомляють, є інфрачервоними та використовують «довжини хвиль понад 1 000 нм» та фотодіод для інтерпретації рівня глюкози в крові.
Це може з'явитися в Series 8 ─ якщо Apple вдасться пройти через FDA, що здається малоймовірним.
Samsung
Великий конкурент Apple ─ компанія Samsung ─ теж хоче роздобути святий Грааль. Вона вже змогла надати дані ЕКГ і моніторингу артеріального тиску, причому останні необхідно калібрувати за допомогою спеціального приладу для вимірювання артеріального тиску кожні кілька тижнів.
Те саме джерело, яке вказало, що Apple розглядає цю функцію, також стверджувало, що Samsung Galaxy Watch, що відслідковують рівень глюкози в крові, можуть з'явитися у 2021 році ─ хоча нещодавно ці чутки були спростовані.
Судячи з усього, датчики розробили спільно з Массачусетським технологічним інститутом, і, на відміну від Apple, це перші чутки про те, що Samsung дійсно може планувати подібну підтримку моніторингу у своїх носимих пристроях.
Fitbit
До того як Google придбав Fitbit з їхніми смартгодинниками та фітнес-трекерами, вже робили кроки щодо подальшого вивчення можливості моніторингу глюкози за допомогою своїх пристроїв.
Компанія уклала партнерство з One Drop, щоб надати власникам смартгодинників Fitbit можливість керувати діабетом. Було також партнерство з UnitedHealthcare, що являло собою пілотну програму, в рамках якої людям давали Fitbit і монітор Dexcom, щоб подивитися, як активність впливає на їхній діабет.
Найбільшим внеском Fitbit у розвиток досліджень діабету стали інвестиції в розмірі 6 мільйонів доларів у компанію Sano. Ця компанія працює над створенням безболісного пластиру розміром із монету, який може відстежувати рівень глюкози. Принцип його роботи полягає в тому, що він зчитує інтерстиціальну рідину прямо під шкірою, що не спричиняє болю при отриманні показань.
Компанія також додала можливість вручну відстежувати показники глюкози у своєму застосунку, що схоже на провісник якоїсь вбудованої функціональності переносних пристроїв ─ нехай і інвазивної.
І нарешті, компанія почала співпрацю з Lifescan, у рамках якої дані з підключених моніторів глюкози цієї компанії автоматично додаватимуться до застосунку Fitbit.
Alphabet
Материнська компанія Google Alphabet та її дослідницький підрозділ Verily уклали партнерство з Dexcom для роботи над датчиком безперервного моніторингу глюкози.
Ліч розповів нам про перебіг співпраці, яка все ще перебуває на стадії розроблення: «Пристрій втілено в нашому продукті G7, який ще не був доступний у продажу, ─ сказав він нам. — Йшлося про мініатюризацію цієї платформи та зменшення розмірів носимих пристроїв на тілі, щоб їх було зручніше та комфортніше носити».
«Ці відносини призвели до появи електроніки, яка дала нам змогу ще більше мініатюризуватися ─ від того, що ми маємо з G6, до того, що ми збираємося зробити з G7, який на 60% менший. Тож це величезний стрибок в інноваціях».
Носимі пристрої для моніторингу рівня глюкози, які доступні просто зараз
Freestyle Libre 2
Портативний прилад Freestyle Libre розміщує датчики прямо під шкірою, зчитуючи показання міжтканинної рідини. Капсула у формі монети розташовується поверх шкіри та використовує NFC під час дотику телефону до неї для отримання показань глюкози, які зберігаються в застосунку-компаньйоні.
Датчики можуть відображати поточні показання, дані за останні 8 годин і можливість бачити динаміку зміни рівня глюкози. Сенсор працює до 14 днів, після чого його потрібно замінити на новий, щоб продовжити відстеження.
Supersapiens
Розроблений Abbott, тією ж компанією, що й Libre 2, Supersapiens призначений для спортсменів для тренувань на витривалість, щоб краще зрозуміти, як харчуватися під час тренувань і змагань.
Спортивний біосенсорний переносний пристрій для вимірювання рівня глюкози дуже схожий на Libre 2, що розміщується під шкірою та використовує той самий метод NFC для передачі даних у додаток-компаньйон.
Запущено Energy Band (на фото вище), який дасть вам змогу поглянути на свої дані, не дістаючи телефон. З його допомогою ви зможете бачити дані про глюкозу в режимі реального часу, що допоможе вам краще зрозуміти, який вид харчування, котрий ви використовуєте для тренувань, є найефективнішим. Наразі він доступний за щомісячною передплатою або у вигляді пакетів на 3 та 6 місяців.
Dexcom G6
Як уже згадувалося, G6 ─ це найостанніший носимий монітор глюкози компанії Dexcom, що схвалений FDA і здатний безперервно контролювати рівень глюкози протягом 10 днів за допомогою одного датчика.
Він використовує Bluetooth для обміну даними з телефонами Android і iPhone, а також підтримує такі носимі пристрої, як Apple Watch, для перегляду даних. Він може надсилати попередження за низького рівня глюкози та підходить для віку від 2 років і старше, що робить його придатним для носіння дітьми та дорослими.
Компанія Garmin також додала застосунок Connect IQ для користувачів Dexcom G6, тож дані про глюкозу надходитимуть у додаток Connect.
