نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی چیست؟

نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی (NIGM) اشاره به هر روش که اندازه گیری سطح گلوکز خون (درجه قند خون بدون شکستن پوست یا قرار دادن سنسور به بدن، بر خلاف تست سنتی انگشت و یا حتی حداقل تهاجمی به طور مداوم گلوکز (CGMs) که استفاده از یک کانولا کوچک که فقط در زیر پوست قرار دارد، دستگاه های NIGM گزارش کردند که گلوکز را از اشک های مایع بین المللی، و یا نظارت بر مواد غذایی که هرگز نمی تواند به طور چشمگیری کاهش یابد، کاهش یابد.

این دستگاه ها به طور معمول بر این اصل متکی هستند که مولکول های گلوکز با امواج انرژی یا بافت های بیولوژیکی به روش های قابل اندازه گیری ارتباط برقرار می کنند.با ثبت و تجزیه و تحلیل این تعاملات، سنسور می تواند غلظت گلوکز را در زمان واقعی بدون هیچ گونه قرعه کشی خونی برآورد کند. هدف نهایی ایجاد یک تجربه یکپارچه است که در آن داده ها به طور مداوم به یک گوشی هوشمند، ساعت هوشمند، هوشمند، هوشمند، Smartwatch یا پلت فرم ابر بدون نیاز به مصرف آگاهانه اندازه گیری یا حمل منابع اضافی برای تغییر اساسی این تغییر می تواند از تغییر دهد.

چگونه از نظارت سنتی منحرف می شود

نظارت بر گلوکز سنتی خون نیاز به یک lancet برای جذب خون از یک انگشت بند دارد، که پس از آن توسط نوار تست و متر تجزیه و تحلیل می شود، بسیاری از بیماران این فرایند دردناک، ناخوشایند و ننگ زدن را پیدا می کنند، به ویژه در تنظیمات عمومی، حتی سیستم های پیشرفته CGM، در حالی که کاهش فرکانس کیست، هنوز نیاز به یک سنسور کوچک تحت پوست هر 7 تا 14 روز است که می تواند به طور کامل نظارت بر روی کاهش فشار بر روی کاهش درد و یا کاهش میزان خاصی از طریق کاهش میزان آسیب رساندن میزان آسیب دیدگی، و یا کاهش میزان آسیب دیدگی، و یا کاهش میزان آسیب دیدگی، به طور خاص از طریق کاهش میزان آسیب دیدگی، به بیماران باشد.

تکنولوژی های کلیدی رانندگی بدون آسیب پذیری Glucose

چندین رویکرد علمی به طور همزمان دنبال می شوند، هر کدام با مزایای منحصر به فرد و موانع فنی، درک این مکانیسم ها به روشن کردن این که چرا برخی از دستگاه ها در حال توسعه بیشتر از دیگران هستند و چرا هیچ راه حل واحدی هنوز به موفقیت بازار انبوه دست نیافته است.

سنسور های نوری: اندازه گیری های مبتنی بر Spectroscopy

تکنیک های نوری یکی از روش های غیر تهاجمی مورد بررسی قرار می گیرند. [۵] این دستگاه ها طول موج های خاصی از نور را می درخششند، از جمله لیزر مادون قرمز، یا طیفوسکوپی Raman، از طریق پوست و اندازه گیری اینکه چگونه نور جذب می شود، پراکنده می شوند یا توسط مولکول های گلوکز در بافت اصلی منعکس می شوند، در نهایت چالش مرکزی در انزوا سیگنال خاص از تداخل قوی ناشی از هموگلوبین، بهبود می یابد.

الکتروماتیک و سنسور های فرکانس رادیویی

سنجش الکترومغناطیسی از امواج رادیویی کم قدرت برای تشخیص تنظیمات مجوز و هدایت کننده در بافت ناشی از سطوح مختلف گلوکز استفاده می کند، هنگامی که غلظت گلوکز تغییر می کند، خواص دی الکتریک خون و تغییرات مایع بین المللی به طور زیر بررسی شده است. [با انتقال یک میدان الکتروالکتریک امن، کم انرژی از طریق پچ پوست و تجزیه و تحلیل سیگنال منعکس شده، این سنسورها می توانند بدون هیچ گونه روش سوراخ کننده پوست، قند را تخمین بزنند. [این ترکیبات جامد را می تواند با استفاده از ضخامت های موجود در سیاتل، حتی با استفاده از آن، حتی با استفاده از آن، با استفاده از ضخامت های موجود در دسترس باشد.

روش های اولتراسونیک و Photoacoustic

تکنیک های اولتراسونیک تغییرات در سرعت موج صدا و کاهش به عنوان آنها از طریق بافت عبور می کنند. غلظت گلوکز سطح چگالی و فشرده سازی مایع بین المللی را تحت تاثیر قرار می دهد، که به نوبه خود باعث تغییر خواص صوتی دقیق تر و حساس تر می شود، فتوactic سنجش نور [LT:1، ترکیب نور پالس با تشخیص سونوگرافی: یک پالس جذب شده است که باعث می شود مولکول های فشرده سازی نور سریع تر از طریق تجزیه و تحلیل نور.

تحلیل زیست محیطی

Bioimpedance مقاومت الکتریکی یا ناتوانی، بافت های بیولوژیکی را به یک جریان متناوب کوچک و ایمن که از طریق الکترودهای قرار داده شده بر روی پوست منتقل می شود، اندازه گیری می کند، زیرا گلوکز بر پتانسیل غشای سلولی و توزیع یون در سراسر محفظه های سلولی تأثیر می گذارد، تغییرات در سطح گلوکز بسیار حساس به تغییرات قابل اندازه گیری در طیف فرکانس است. چند دستگاه زیستی می تواند بهتر از تجزیه و تحلیل سیگنال های خاص مانند تجزیه و تحلیل سیگنال های ضد میکروبی و تحلیل های ضد میکروبی باشد.

عرق، اشک و سنسور های Saliva

به جای خواندن از طریق پوست، برخی از دستگاه ها مایعات بدن را جمع آوری و تجزیه و تحلیل می کنند که با گلوکز خون مرتبط هستند. سنسورهای مبتنی بر گلوکز که به طور دقیق تشخیص گلوکز را در عرق می دهند، می توانند بدون استفاده از سنسور های پیشرفته نور شیمیایی و تجزیه و تحلیل سریع از سرعت نورواید باکتری ها در عرق که به طور دقیق در محققان سطح پوست جمع آوری می شوند، استفاده کنند.

دقت، اعتبار و چشم انداز تنظیم کننده

دقت تنها مانع قابل توجه برای پذیرش گسترده است. اداره غذا و داروی ایالات متحده (FDA) و بدن های تنظیم کننده بین المللی نیاز به دستگاه های نظارت گلوکز برای پاسخگویی به استانداردهای عملکرد دقیق دارند، به طور معمول در 15٪ از اندازه گیری مرجع برای 95٪ از خواندن، همانطور که توسط ISO 15197: 2013 استاندارد برای سیستم های نظارت خون مشخص شده است، بسیاری از نمونه های غیر تهاجمی برای دستیابی به این سطح دقیق در طول واکنش سریع و یا به طور مستقیم در طول زمان تمرین، به طور مستقیم با سرعت 15 - به طور مستقیم از طریق قند خون، به طور مستقیم، به طور مستقیم، به طور مستقیم، به طور مستقیم، به طور مستقیم، به طور دقیق، به طور مستقیم، به طور مستقیم، به طور مستقیم، به طور دقیق، به طور دقیق، به اندازه گیری می تواند در طول 15 - به اندازه گیری شود.

چندین دستگاه انحرافی در خارج از ایالات متحده آمریکا دریافت کرده اند. [FLT] [FLT] {\displaystyle \" \"FLT} \"(FLT}} \"(FLT} \"(FLT} \"(FlucoTrack) {\displaystyle \"2}}}} و {\displaystyle \"(c)} برای تشخیص دادن یک سیستم عامل تشخیص داده شده در جهت تشخیص داده شده است.

مزایای بالینی و اثرات بیمار

اگر نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی بتواند به دقت قابل قبول دست یابد، مزایای آن به خوبی فراتر از راحتی گسترش می یابد.مطالعات به طور مداوم نشان می دهد که بیمارانی که گلوکز خود را نظارت می کنند، اغلب به کنترل گلیسمیک بهتری دست می یابند، با سطوح پایین HbA1c، کاهش تنوع گلیسمیک، و کمتر موارد هیپوگلیسمی، نظارت خودکار مانع روانی را از بیماران به طور منظم می تواند به طور منظم کاهش دهد.

مزایای اضافی شامل:

  • روند مداوم و خودکار: سنسورهای غیر تهاجمی می توانند هر چند دقیقه بدون هیچ اقدام کاربر، ارائه یک مسیر غنی گلوکز که الگوهای، گشت و گذار پس از زایمان، و روند شبانه است که تست انگشت متناوب به طور کامل از دست می دهد.
  • زباله های زیستی را کاهش داد: \"FLT:1 \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \" \"
  • پتانسیل هزینه بلند مدت: در حالی که هزینه های اولیه دستگاه ممکن است بالاتر باشد، هزینه های جاری قابل اجرا می تواند به طور چشمگیری پایین تر از نوار تست سنتی یا سنسورهای CGM، به طور بالقوه کاهش بار مالی بر روی بیماران و سیستم های بهداشتی در طول زمان.
  • نظارت بر دیسک: هیچ انگشت قابل مشاهده یا سایت های قرار دادن سنسور نظارت اجتماعی قابل قبول در هر محیط، از جمله در طول کار، جلسات، ناهار خوری و یا موقعیت های صمیمی، حذف منبع اضطراب اجتماعی برای بسیاری از بیماران است.
  • چگالی داده بهبود یافته: با خواندن هر 1 تا 5 دقیقه، دستگاه های غیر تهاجمی می توانند صدها نقطه داده در روز تولید کنند، و ارزیابی دقیق تر از زمان در محدوده، معیارهای نوسان گلیکیسمی و بینش های شخصی شده را فراهم می کنند.

سیستم های بهداشتی همچنین می توانند به طور قابل توجهی سود ببرند. انطباق نظارت بهبود یافته به بازدید های بخش اورژانس کمتری، بستری شدن کمتر بیمارستان برای کتواسیوز دیابتی یا هیپوگلیسمی شدید، کاهش عوارض طولانی مدت و بهبود کلی سلامت جمعیت، پرداخت کنندگان و بیمه گران، از جمله Medicare و برنامه های تجاری بزرگ، به طور فزاینده ای علاقه مند به فن آوری های بودجه هستند که به طور قابل توجهی کاهش عوارض و بهبود مراقبت های بهداشتی اولیه، حتی می تواند بهبود قابل توجهی در کنترل زندگی کاهش یابد.

چالش هایی که باقی مانده

علی رغم پیشرفت قابل توجه، نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی هنوز با موانعی مواجه است که مانع از پذیرش بازار انبوه می شود، این چالش ها دامنه های فنی، نظارتی و تجاری را در بر می گیرد و نیاز به تلاش هماهنگ برای غلبه بر آن دارند.

تداخل و تنوع

تقریبا تمام روش های غیر تهاجمی مستعد مداخله از عوامل غیر مرتبط با تغییرات دمای پوست از قرار گرفتن در معرض محیط زیست یا ورزش جریان خون و خواص بافت هستند.موقعیت هیدراسیون بر خواص دی الکتریک بافت تأثیر می گذارد و غلظت ضد سنسور ثابت در عرق و ترکیب مایع نسبی، به ویژه غلظت کلرید سدیم، می تواند به طور گسترده ای متفاوت باشد و سنسورهای نور را مختل کند، در حالی که می تواند به طور مداوم در یک حرکت پایدار به عنوان یک روش های جوشاندن سیگنال واقعی به عنوان یک تغییر مایع کنترل شده به خوبی کنترل شده به طور دقیق، حتی به عنوان یک تغییر مایع اولیه، به طور دقیق، به طور دقیق، به طور مداوم، به عنوان یک تغییر دهد.

الزامات کالیبراسیون

بسیاری از دستگاه های غیر تهاجمی هنوز نیاز به کالیبراسیون دوره ای با استفاده از اندازه گیری سنتی انگشت است.این تا حدودی مزایای راحتی را تضعیف می کند، زیرا بیمار هنوز هم باید خون را به طور گاه به طور واقعی تنظیم کند تا خواندن سنسور را با مقادیر مرجع مشخص کند. کالیبراسیون فرکانس از یک بار در هفته به یک بار بسته به تکنولوژی فیزیولوژیکی و ثبات سنسور در طول زمان به طور کامل، که دستگاه بدون دقت نگه می دارد، اما برخی از روش های مرجع استفاده می کند، اما برخی از نظر فنی برای برخی از آن ها به طور خودکار دقیق است.

هزینه و دسترسی

دستگاه های غیر تهاجمی اولیه اغلب با قیمت های بالای به دلیل اجزای تخصصی، تولید کوچک، تحقیقات گسترده و هزینه های توسعه، و نیاز به بازسازی سرمایه گذاری در کارآزمایی های بالینی قیمت گذاری می شوند. دستگاه GlucoTrack در ابتدا با چندین صد دلار برای خواننده به همراه هزینه های استفاده برای پچ های سنسور بدون پوشش گسترده، هزینه های خارج از جیب می تواند برای بسیاری از بیماران مبتلا به سرعت کاهش وزن و کاهش هزینه های متوسط برای کاهش مصرف کنندگان مورد نیاز باشد.

عدم قطعیت تنظیم

در حالی که FDA و رگولاتورهای اروپایی در سال های اخیر راهنمایی واضح تری ارائه داده اند، مسیر تایید طولانی، گران و نامشخص باقی مانده است. شرکت ها باید کارآزمایی های بالینی در مقیاس بزرگ را انجام دهند که ایمنی و اثربخشی را در جمعیت های مختلف نشان می دهد، از جمله بیماران با انواع مختلف پوست، سن، پیچیدگی و انواع دیابت، هزینه های چنین کارآزمایی ها می تواند به ده ها میلیون ها دلار برسد و عدم اطمینان اولیه برای شرکت های سرمایه گذاری های پایین تر، منجر به این تغییرات شدید در نتیجه می شود.

نوآوری های قابل توجه و رهبران بازار

علی رغم این چالش ها، چندین شرکت و گروه تحقیقاتی پیشرفت قابل توجهی در روش های مختلف تکنولوژی داشته اند.این موارد نشان دهنده تلاش های قابل توجه است که در توسعه بالینی پیشرفته یا ترخیص قانونی دریافت کرده اند:

  • آزمایشگاه هایدان (Seattle, WA, USA): سنسور Bio-RFID آنها از طیفوسکوپی رادیو فرکانسی دی الکتریک در فرکانس های متعدد برای اندازه گیری گلوکز از طریق پوست استفاده می کند. این شرکت داده های بالینی بررسی شده از مطالعات انسانی اولیه را منتشر کرده و درخواست طبقه بندی De Novo را برای مجوز بازاریابی FDA ارائه کرده است.
  • DiaMonTech (Berlin، آلمان): دستگاه D-Pocket آنها از تشخیص فوتوضی مادون قرمز برای اندازه گیری گلوکز در مایع بین المللی بدون هیچ تماس پوستی استفاده می کند. این دستگاه جمع آوری، در مورد اندازه یک گوشی هوشمند است و دقت پیش بالینی نشان داده است که شرکت همچنین در حال بررسی یک نسخه و مجله پیشرو در مجله های حسگر است.
  • [FLT: 1 ] [ [FLT: 1 ] [ این غول های تشخیصی برنامه های تحقیق و توسعه داخلی را دارند که رویکردهای نوری و زیستی برای نظارت غیر تهاجمی را بررسی می کنند، اگرچه بیشتر آنها در مراحل اولیه تحقیق باقی می مانند.
  • Nemaura Medical (UK): دستگاه قند آنها یک پچ غیر تهاجمی و قابل مصرف است که گلوکز را از مایع بین المللی با استفاده از جریان الکتریکی خفیف برای استخراج مایع به سطح پوست تجزیه و تحلیل می کند، جایی که آن را به صورت مایع اندازه گیری می شود، دستگاه مارک CE در اروپا دریافت کرده و تحت تاثیر توسعه بالینی بیشتر برای بازار ایالات متحده است.
  • کنسرسیوم های تحقیقاتی آکادمی: [FLT] [FLT1] موسسات از جمله دانشگاه سانتانفورد ، [FLTmark:6ETH زوریخ [F:7] و دانشگاه کالیفرنیا [2] گرافت های جدید تجزیه و تحلیل کربن؛ و تحلیل دستگاه های پیشرفته، [F]

نقش هوش مصنوعی و Data Analytics

یکی از امیدوار کننده ترین پیشرفت های نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی ادغام (FLT:0) هوش چند منظوره و ماشین یادگیری در مراحل پردازش سیگنال (LLT3) است، داده های سنسور خام از دستگاه های غیر تهاجمی به طور ذاتی پر سر و صدا، چند بعدی و موضوع به شبکه های پردازش سنتی متعدد است که اغلب به منظور جلوگیری از تجزیه و تحلیل دقیق داده های سیگنال های پیچیده (اطلاعات پیچیده).

AI همچنین کالیبراسیون شخصی و سازگاری را فراهم می کند، به جای نیاز به یک الگوریتم جهانی که باید برای همه بیماران کار کند، هر دستگاه کاربر می تواند مدل خود را بر اساس فیزیولوژی فردی و الگوهای استفاده سازگار کند، دستیابی به دقت بالاتر در طول زمان، زیرا آنها را به عنوان سیستم عامل های متصل به گلوکز بیشتر می کند، حتی می توانند داده های گشت و گذار فیزیولوژیکی را در سراسر هزاران کاربر جمع آوری کنند، با استفاده از تکنیک های یادگیری تغذیه شده برای بهبود مدل های پیش بینی شده برای بهبود مستمر پیش بینی شده از هوش مصنوعی، در حالی که حتی باعث می شوند تا برخی از آن ها شوند، در حالی که برخی از آن استفاده از آن استفاده از سیگنال های پردازش داده های پردازش بهتر از آن ها را جذب کنند، حتی استفاده کنند.

بررسی های عملی برای پذیرش بالینی

حتی با بالغ شدن تکنولوژی، چندین عامل عملی بر سرعت نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی (LT) در عمل بالینی به درستی مورد تأثیر قرار می گیرند. پزشکان باید به طور صحیح ارزیابی شوند و به طور صحیح از آنها استفاده کنند. پزشکان به طور موثر نیاز به کنترل داده های الکترونیکی دارند، یا دارای یک رابط پیچیده به طور مداوم، بدون توجه به دقت فنی آن [F:2] [F2]

آنچه آینده را به دست می آورد

مسیر نظارت بر گلوکز غیر تهاجمی شبیه به تکامل نظارت مستمر گلوکز است (در ابتدا به عنوان بیش از حد نادرست برای استفاده بالینی، سپس توسط پذیرش کنندگان اولیه تصویب شده است، و در نهایت تبدیل شدن به استاندارد مراقبت از بسیاری از بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 و به طور فزاینده برای دیابت نوع 2 با بازار جهانی دیابت پیش بینی شده برای تجاوز از میلیارد دلار تا سال 2030 [F:1LT، نوآوری شتاب زده شده است و به همین ترتیب برای فن آوری های غیر تهاجمی است.

در مدت نزدیک، در عرض یک تا سه سال، می توانیم انتظار داشته باشیم که دستگاه های هیبریدی بیشتری که سنسورهای غیر تهاجمی را با ورودی های کالیبراسیون گاه به گاه ترکیب می کنند، راحتی بهبود یافته بدون قربانی کردن قابلیت اطمینان، این دستگاه ها جمعیت بزرگ بیماران را که در حال حاضر به طور کامل از طریق کاهش میزان درد و ناراحتی، به طور بالقوه، 10 تا 7 سال، کاهش سرعت و کاهش سرعت کنترل مصرف کنندگان را برای کاهش می دهد، به عنوان کاهش سرعت مشاهده سریع و یا کاهش سرعت مشاهده سریع گلوکز، به عنوان کاهش می دهد.

موفقیت نیاز به همکاری مداوم بین مهندسان سنسور، دانشمندان مواد، دانشمندان داده، پزشکان، تنظیم کنندگان و پرداخت کنندگان دارد، چالش های فنی بسیار نیرومند هستند، اما پاداش بالقوه، جهانی که مدیریت دیابت بدون درد، بی تلاش، قابل دسترس جهانی، و یکپارچه به زندگی روزمره، به خوبی ارزش تلاش پایدار است.