Уровень сахара измерят без капли крови
Диабетом страдает почти полмиллиарда человек во всем мире. Многим из этих людей приходится несколько раз в день прокалывать палец для измерения уровня сахара в крови. Избежать этой процедуры пока невозможно. Для этого еще не создан прибор, показания которого признавались бы врачами. Но его разработка уже ведется в Сколково.
Недавно состоялись первые испытания неинвазивного (не требующего повреждения кожи) глюкометра, и они показали убедительные результаты. Об этом «Известиям» рассказали разработчики нового прибора.
— Самым проблемным является сахарный диабет первого типа. В этом случае уровень сахара необходимо определять 3–5 раз в день, — рассказал «Известиям» профессор Валентин Фадеев, директор клиники эндокринологии Первого МГМУ имени Сеченова. — Особенно мучительным становится этот процесс, когда речь идет о детях: прокалывать ребенку палец несколько раз в день — это даже психологически непросто.
Однако, по словам Валентина Фадеева, сегодня альтернативы инвазивному методу определения уровня глюкозы в крови не существует. Попытки создать соответствующее устройство предпринимаются уже тридцать лет. Всякий раз технологии оказываются слишком дорогими и не обеспечивающими достаточной точности измерений.
— До конца решить эту проблему еще не удалось: на экстремальных значениях пока имеются вопросы, — сообщил «Известиям» руководитель проекта «Неинвазивный глюкометр» Эдвард Крыжановский. — Но мы очень близки к ее решению: уже есть несколько полностью рабочих прототипов, хотя и не доведенных пока до серийного производства. Они дают достаточную точность на довольно широком диапазоне.
Метод, примененный в Сколково, называется «оптическая спектроскопия». Он основан на измерении спектра поглощения и пропускания света пальцем руки. Этот спектр зависит от состава крови: чем больше в ней сахара, тем сильнее поглощается свет на определенных длинах волны. У глюкозы таких пиков поглощения три — в районе 840, 940 и 1045 нм.
— Большинство стартапов, использующих метод оптической спектроскопии, задействовали самый ярко выраженный пик на 940 нм, — рассказал «Известиям» проектный менеджер кластера биомедицинских технологий фонда «Сколково» Владимир Егоров. — И все они потерпели неудачу. В основном потому, что на близкой длине волны находится пик поглощения у воды, которая всегда содержится в крови. В результате точность измерений становится неприемлемо низкой.
Команда же Эдварда Крыжановского разработала методику, использующую все три пика. Формулы и математические алгоритмы сколковских ученых учитывают влияние на спектр не только воды, но и меланина — вещества, ответственного за цвет кожи. Оно тоже вносит значительную погрешность в измерения.
В результате удалось добиться беспрецедентной точности. Недавно в одной из поликлиник технологию испытали на нескольких сотнях больных. Погрешность измерений при уровне сахара от 3,8 до 12 ммоль/л не превышала 15%.
— Инвазивные методы — с прокалыванием пальца — пока обеспечивают измерения с большей точностью и в более широком диапазоне, — признает Эдвард Крыжановский. — На высоких и низких сахарах нам еще необходимо получить побольше статистических данных. Но для большинства диабетиков все-таки вполне достаточно того интервала, в котором работает наш прибор. К тому же мы надеемся значительно расширить интервал значений, работаем над этим.
Сколковский глюкометр представляет собой небольшую коробочку с отверстием для пальца. Результаты измерений передаются в компьютер или смартфон с помощью Bluetooth или через USB. Они обрабатываются специальным программным обеспечением, также созданным в рамках проекта.
Устройство и методика обработки результатов измерений уже запатентованы не только в России, но и в США, Китае, Бразилии, Индии, Индонезии, Японии, Сингапуре и во всех европейских странах. Сейчас, по словам Эдварда Крыжановского, идет процесс государственной сертификации прибора в России. Его серийный выпуск планируют начать в I квартале 2019 года.
