Reklama.
Reklama.
Reklama.
Cukrzyca bez użycia igły? Dzięki badaczom z WAT może to nastąpić już niedługo
Po stworzeniu urządzenia do wczesnego rozpoznawania ataków epilepsji, systemu do diagnozowania i testów klinicznych zespołu Parkinsona, Polacy z WAT stworzyli trzeci nowatorski wynalazek. iSULIN może zrewolucjonizować leczenie cukrzycy, a chociaż do tej pory naukowcy wyprodukowali tylko jeden jego egzemplarz, to już koncerny farmaceutyczne zaczynają walkę o to, kto kupi prawa do urządzenia. O wynalazku rozmawiamy z dr inż. Mariuszem Chmielewskim z Instytutu Systemów Informatycznych WAT, kierownikiem zespołu.
Reklama.
Załóżmy, że jestem potencjalnym odbiorcą stworzonego przez Pana i
zespół urządzenia. W jaki sposób mogę je wykorzystać i czym ono różni się od tradycyjnych metod monitorowania?
zespół urządzenia. W jaki sposób mogę je wykorzystać i czym ono różni się od tradycyjnych metod monitorowania?
Dr inż. Mariusz Chmielewski: Ale jest Pani „chorym” czy może diabetologiem lub dietetykiem?
A to urządzenie nie jest stworzone tylko dla chorych?
To więcej niż tylko urządzenie, to system telemonitoringu organizmu osób chorujących na cukrzycę, który ma z jednej strony pomagać w nadzorze stanu zdrowia pacjenta i ostrzeganiu o sytuacjach zagrożenia, ale również jest narzędziem rekomendującym poprawne zachowania dietetyczne i potrzeby dawkowania leków.
No, dobrze zatem po kolei? Co dostanie diabetyk i w jaki sposób iSULIN ułatwi mu życie?
Diabetyk dostanie urządzenie, wielkości zegarka na rękę, które wykorzystuje optyczne techniki pomiaru, jednak w naszym wynalazku rozszerzyliśmy znacząco dostępne techniki pomiarowe. Dzięki temu nasze algorytmy DSP umożliwiają nie tylko wyznaczenie pulsu i saturacji tlenu we krwi, ale również określenie ciśnienia krwi oraz poziomu glukozy. Wiele firm oferujących sensory fitness wykorzystuje podobne podejście jednak mierzą jedynie puls, czasem saturację. Metoda PPG (photoplethysmografia) pozwala na pomiar absorpcji światła przez powierzchnię (tkankę). Rzecz w tym, że otrzymany sygnał PPG musi być odpowiednio przetworzony i przeliczony, aby uzyskać pożądane parametry krwi np. poziom cukru. Kluczowym elementem w tym przypadku jest kalibracja naszej metody, i właśnie to jest jednym z kluczowych elementów badań. Nasz sensor wykorzystuje metodę odbiciową (trudniejszą w analizie) ale wygodniejszą w montażu sensora i organizacji samego pomiaru. Opaska iSULIN testowana była z dwoma miejscami rozmieszczenia detektora odczytującego sygnały, z przedramienia oraz opuszka palca.
Czyli, jak rozumiem, pacjent chodzi z umieszczonym na ciele specjalnym sensorem, który emituje światło na skórę i odbiera odbity sygnał. Sensor analizuje sygnał i przetwarza go na dane, które później pacjent może odczytać np. na swoim smartfonie korzystając z komunikacji bezprzewodowej ?
Opaska ułatwia użytkowanie systemu, nasze badania wskazują, że wystarczy pomiar z okolic nadgarstka oraz opuszka palca. Inne miejsca pomiarowe są rozpatrywane, jednak chcemy uzyskać jak największą powtarzalność pomiaru i ergonomię użycia sensora. Miniaturyzacja nam pomaga, jednak problemy ze źródłami energii zawsze determinują rozmiary naszych urządzeń.
Skąd aplikacja wie, co ma czytać i jak? Światło nie przechodzi przez tkankę jak igła, więc skąd wie, co w pacjencie siedzi?
Właśnie tu tkwi clue tego systemu. Podstawą jest zbudowany układ pomiarowy, algorytm ekstrakcji cech sygnałów i dalszego ich przetwarzania już w aplikacji mobilnej. Smartfon jest urządzeniem do odbioru i wysokopoziomowego regułowego przetwarzania danych, jest w stanie wnioskować o stanie zdrowia pacjenta, a zaszyte reguły pozwalają na wzbudzanie alarmów oraz przygotowanie rekomendacji działań zapobiegających niepożądanym stanom zdrowia diabetyka.
Ten element jest istotnym wkładem wiedzy z zakresu diabetologii i właśnie go zamierzamy dalej rozszerzać. iSULIN to system inteligentny, który musi nauczyć się danego organizmu. Do tej pory robiliśmy badania na sobie i każdy z nas musiał odpowiednio do siebie skalibrować urządzenie, by otrzymać wiarygodne wyniki. Dokładność pomiarów wymaga, aby taką samą procedurę wykonywali inni użytkownicy iSULIN.
Czyli iSULIN przez jakiś czas nas bada, zbiera o nas dane, a potem tworzy coś w rodzaju naszego profilu i dopiero wówczas zaczyna podawać wyniki pomiarów, które faktycznie obrazują nasz organizm?
Tak. Proszę, nie zrozumieć mnie źle, ale niestety musieliśmy jako podstawę do nauki dla systemu, wczytać mu bazowy profil przeciętnego Polaka.
Czyli jaki? Osobnik rasy białej, w wieku średnim, o krok od otyłości?
Mniej więcej tak. Niestety wiele charakterystyk: kolor, odcień skóry, grubość tkanki, poziom nacisku na detektor, ma wpływ na odczyty i dokładność pomiarów. Dlatego tak ważne jest odpowiednie umiejscowienie detektora i długość procedury pomiarowej, które mają ograniczać negatywny wpływ powyższych czynników na pomiary. W tym aspekcie również pracujemy nad unikalnym i efektywnym rozwiązaniem.
Jak długo trwa taka kalibracja albo jak szybko ten system się uczy?
Kalibracja wymaga około 20-30 pomiarów wykonywanych w ciągu 2-4 dni, chodzi głównie o uchwycenie różnych poziomów glukozy mierzonych o różnych porach dnia. Proszę się nie martwić, aplikacja mobilna poprosi sama o dokonanie takiego pomiaru wspomagając się oczywiście standardowym glukometrem. Naturalnym jest, że im więcej takich pomiarów wykonamy, tym lepszą dokładność otrzymujemy.
A jak już system nas pozna, to czego możemy się od niego dowiedzieć?
Po pierwsze, system automatycznie mierzy parametry danego organizmu - obecnie ustaliliśmy tą liczbę na ok. 60 pomiarów w ciągu dnia. Proszę sobie wyobrazić, że chory miałby się tyle razy kłuć. Dzięki temu możemy uzyskać lepszy obraz charakterystyki glukozy w organizmie chorego. Możemy zobaczyć zależności tych procesów od diety danego człowieka, jego aktywności, stresu, etc. To ważne informacje zarówno dla samego chorego, jak i dla osób prowadzących jego leczenie.
Po drugie, dzięki iSULIN, chory w każdej chwili może dokonać na żądanie pomiaru poziomu glukozy w swoim organizmie. Po trzecie, aplikacja samodzielnie rekomenduje przyjmowanie leku lub pokarmu. To taki swoisty kalendarz, przypominacz i alarm w jednym, który podpowiada, czy pacjent powinien zażyć wskazany przez lekarza lek. W końcu po czwarte, to specyficzny system mobilny, mocno zintegrowany z systemem operacyjnym, który w przypadku zagrożenia życia, powiadamia zdefiniowane osoby lub odpowiednie służby ratownicze wywołując sygnał „SOS”.
Wspomniał Pan, że z iSULIN będą mogli też korzystać lekarze i dietetycy.
Tak. Pracujemy teraz nad infrastrukturą serwerową, która umożliwiłaby specjalistom wgląd w historię monitoringu, jaki przebiega u pacjenta. Stworzona przez nas aplikacja mobilna umożliwia bowiem zapisywanie danych na serwerze i późniejszy dostęp do nich, zarówno samego pacjenta, jak i osoby, które trzymają pieczę nad przebiegiem jego leczenia.
Kiedy Państwa wynalazek będzie fizycznie dostępny dla pacjentów?
Wszystko zależy od pozyskanych środków na stworzenie próbnych partii urządzeń. Nad obecnym prototypem prace trwały pół roku. Badania zostały sfinansowane całkowicie ze środków własnych, a więc nasze fundusze były ograniczone. Sądzę więc, że jeśli pozyskamy środki finansowe, dopracowanie systemu nie zajmie więcej niż 7-8 miesięcy.
Czy to będzie drogie urządzenie?
Moim zdaniem podstawą powszechności i konkurencyjności iSULIN musi być jego cena. Nasi użytkownicy będą mogli zakupić smartband w kwocie ok. 400-500 zł. Utrzymanie aplikacji mobilnej i profilu serwerowego będzie zależne od usług premium. Samą aplikację chcemy oferować bezpłatnie oczekując przychodu z innych kanałów sprzedaży.
A co dalej? Macie Państwo już pomysły na kolejne pomagające ludziom urządzenia? Skąd biorą się takie pomysły?
Na razie chcemy opatentować iSULIN, a właściwie metody przetwarzania sygnału i kalibracji urządzenia. A później? Chcielibyśmy skomercjalizować inne narzędzia z zakresu telemedycyny które na poziomie zaawansowanych prototypów mamy opracowane i gotowe do szczegółowych badań. Później pewnie jak zwykle w grupie "zapaleńców" opracujemy nowy pomysł, podyktowany dostrzeżonymi przez nas życiowymi potrzebami i problemami. Chcemy by wszechobecna technologia służyła człowiekowi szczególnie w obszarach wspomagających codzienne radzenie sobie z chorobami.
Napisz do autora: izabela.marczak@innpoland.pl
Reklama.