- Các kỹ sư tại Đại học Waterloo đã phát triển công nghệ cảm biến đường huyết đeo ở cổ tay giúp bệnh nhân tiểu đường theo dõi đường huyết mà không cần chích đầu ngón tay
- Thiết bị này thu nhỏ công nghệ radar dùng trong quan sát thời tiết vệ tinh để đọc các thay đổi bên trong cơ thể người, đồng thời sử dụng chip radar, metasurface và vi điều khiển
- Metasurface của nhóm nghiên cứu giúp tăng độ phân giải và độ nhạy của tín hiệu radar, nhờ đó phát hiện chính xác hơn cả những thay đổi nhỏ về mức glucose
- Hiện tại thiết bị được cấp nguồn qua cáp USB, nhưng nhóm nghiên cứu có kế hoạch tối ưu hóa việc sử dụng pin để tăng tính di động, đồng thời hướng tới thu thập thêm các dữ liệu sức khỏe khác như huyết áp
- Sản phẩm khả dụng tối thiểu đã được dùng trong thử nghiệm lâm sàng, và nhóm đang thúc đẩy ứng dụng vào thế hệ thiết bị đeo tiếp theo cùng các đối tác trong ngành
Theo dõi đường huyết ở cổ tay không cần kim
- Nhóm nghiên cứu tại Đại học Waterloo đã phát triển hệ thống cảm biến đường huyết đeo được để giúp những người có vấn đề sức khỏe mạn tính như tiểu đường theo dõi mức glucose
- Việc theo dõi đường huyết hiện nay thường đòi hỏi phải chích đầu ngón tay thường xuyên hoặc dùng miếng dán đeo xâm lấn có microneedle
- Hệ thống mới không xuyên qua da, nhằm giảm đau và nguy cơ nhiễm trùng, đồng thời giảm gánh nặng của việc theo dõi hằng ngày
- Dr. George Shaker giải thích rằng cũng giống như radar vệ tinh quan sát sự thay đổi của khí quyển, mây và chuyển động của bão, công nghệ radar này được đưa vào thiết bị đeo để quan sát những thay đổi trong cơ thể người
Cải thiện độ chính xác cảm biến bằng radar và metasurface
- Hệ thống hoạt động với ba thành phần
- Chip radar: phát và thu tín hiệu đi xuyên qua cơ thể người
- Metasurface: giúp hội tụ tín hiệu tốt hơn để tăng độ chính xác
- Vi điều khiển: xử lý tín hiệu radar bằng thuật toán trí tuệ nhân tạo
- Thuật toán học từ dữ liệu theo thời gian để cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của kết quả đo
- Metasurface do nhóm nghiên cứu phát triển giúp tăng độ phân giải và độ nhạy của radar, cho phép phát hiện cả những thay đổi nhỏ về mức glucose
- Hệ thống này hướng tới phép đo chính xác mà không cần tiếp xúc trực tiếp với dòng máu, và không cần xuyên qua da như các phương pháp hiện có
Thử nghiệm lâm sàng và bước tiếp theo
- Hiện tại thiết bị được cấp nguồn qua cáp USB, nhưng nhóm nghiên cứu dự định tối ưu việc sử dụng pin để tăng tính di động
- Về lâu dài, công nghệ này có thể được dùng để thu thập không chỉ dữ liệu glucose mà còn các dữ liệu sức khỏe khác như huyết áp
- Sản phẩm khả dụng tối thiểu đã được dùng trong thử nghiệm lâm sàng, và nhóm nghiên cứu đang cùng các đối tác trong ngành phát triển nó thành một thiết bị gần hơn với khả năng thương mại hóa
- Bài báo liên quan "Radar near-field sensing using metasurface for biomedical applications" đã được đăng trên Communications Engineering của Nature
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Từ góc nhìn của bệnh nhân tiểu đường type 1, CGM không quá xâm lấn nếu so với việc phải chích máu đầu ngón tay trong thời gian dài
Dù vậy, cách làm dưới dạng smartwatch có vẻ sẽ rất hay, và thực tế xem chỉ số CGM trên smartwatch cũng khá tiện
Apple trước đây cũng từng nghiên cứu mảng này, nhưng theo tôi nhớ thì độ chính xác chưa đủ để dùng an toàn cho bệnh nhân tiểu đường
Tôi tò mò về thống kê độ chính xác so với CGM của Dexcom hoặc Freestyle, và cá nhân tôi thấy việc các hệ thống vòng kín CGM + bơm insulin tiếp tục cải thiện sẽ đem lại tác động lớn hơn đến chất lượng sống
Vì vậy, khi cần một phép đo tức thời chính xác chứ không chỉ xu hướng tổng thể, có vẻ người ta vẫn khuyến nghị xét nghiệm chích máu đầu ngón tay
Bài viết nói rằng “không có công nghệ nào có thể cung cấp mức độ chính xác này nếu không tiếp xúc trực tiếp với dòng máu”, nên nghe như họ đang khẳng định nó tốt hơn CGM hiện có theo cách có ý nghĩa lâm sàng
Tôi không biết thực tế điều đó có hợp lý không, hay là nó đo trực tiếp đường huyết thay vì dịch kẽ
Chỉ cần biết khoảng ước lượng thay vì con số chính xác là đã đủ, và vì mối quan hệ với thức ăn vốn luôn không tốt nên nếu không có CGM thì rất dễ mất kiểm soát
Tuy nhiên, trong thời đại có các CGM nhỏ đến mức gần như không cảm thấy gì như Libre 3, với tiểu đường type 1 thì có vẻ không đáng dùng CGM đeo cổ tay nếu phải đánh đổi độ chính xác, nhất là khi bảo hiểm chi trả chi phí
https://www.inredadiabetic.nl/en/home-english/
Ở bước tiếp theo, tôi mong chờ hơn các nghiên cứu về loại insulin mới chỉ được kích hoạt khi có glucose trong dòng máu
Tôi không nhớ tên, nhưng gần đây cũng đã được chia sẻ; nghe như chỉ cần duy trì đủ lượng trong cơ thể, phần còn lại sẽ tự điều chỉnh
Trước đó, cấu hình vòng kín Freestyle và Omnipod Dash bằng iAPS đã là một bước ngoặt, gần như loại bỏ các đỉnh đường huyết và HBA1c cũng giảm xuống mức của người không bị tiểu đường
Hy vọng họ thương mại hóa tốt, và nếu ra mắt thì chắc chắn tôi sẽ dùng thử
Thú vị, nhưng vì nguyên mẫu có dạng đồng hồ đeo tay, tôi có cảm giác nó giống một món trưng bày cho truyền thông để nâng định giá đầu tư từ các đối tác trong ngành hơn
Những phát biểu mang tính viễn cảnh như “sau này có thể đo được cả huyết áp” cũng củng cố ấn tượng đó
Dù thiết bị có to bằng cục gạch, hoặc có bộ cấp nguồn giấu ngoài khung hình, nếu có thể loại bỏ kim tiêm thì vẫn là lợi ích rất lớn với bệnh nhân tiểu đường
Chỉ cần trước hết chứng minh khái niệm hoạt động và đưa ra số liệu chắc chắn, rồi sau đó thu nhỏ cũng được mà
Bản thân khoa học thực tế thì thú vị, và bài báo ở đây: https://www.nature.com/articles/s44172-024-00194-4
Vấn đề là các kết luận trong tiêu đề hoặc trích dẫn của bài viết hoàn toàn không được biện minh, đúng kiểu khoa học qua thông cáo báo chí
Nhìn vào bài báo thì họ hoàn toàn chưa thử nghiệm với đường huyết của người hay động vật thật
Nội dung chính là thiết kế metasurface nhằm tăng độ phân giải và độ nhạy của hệ thống radar sóng milimet, và việc nhảy từ đó sang “bệnh nhân tiểu đường sẽ không còn cần kim tiêm nữa” thì giống như phiên bản gấp khoảng 100 lần của câu “hãy vẽ nốt phần còn lại của con cú”
Nhấn mạnh lại, tôi không hạ thấp bản thân nghiên cứu, mà phê bình cách người ta phóng đại nó
Cũng đã có máy đo huyết áp đeo cổ tay như Aktiia
Không chính xác bằng vòng bít ở cánh tay, nhưng đủ cho theo dõi hằng ngày
https://aktiia.com/
DiaMonTech đã nghiên cứu theo dõi đường huyết không xâm lấn hơn 10 năm
Đây là một vấn đề khó và phức tạp, nên nếu không có dữ liệu lâm sàng thì tôi rất hoài nghi
Trong thử nghiệm lâm sàng gần đây, họ đã đạt độ chính xác tương tự các thiết bị xâm lấn đời đầu được FDA phê duyệt bằng một thiết bị cỡ hộp giày, và vẫn còn nhiều việc phải làm
Bản preprint của bài báo ở đây: https://www.researchsquare.com/article/rs-5289491/v1
Các phát triển mới thì đáng kỳ vọng, nhưng trong trường hợp này khó chắc rằng nó sẽ ra thị trường trong tương lai gần
Trên trang web có một thiết bị cỡ hộp giày đang hoạt động, nhưng họ nói rằng “vì kích thước” nên chỉ nhắm đến bệnh viện
Cá nhân tôi nghĩ mình sẵn sàng mua dù nó cỡ hộp giày
Nếu không phải chích ngón tay và không phải mua que thử thì quá tuyệt, và miễn là không xâm lấn và chính xác, có là rackmount 4U tôi cũng không ngại
Tôi thường thấy cách diễn đạt kiểu “đã có sản phẩm khả dụng tối thiểu đang được dùng trong thử nghiệm lâm sàng, và tuy vẫn còn việc phải làm để thành thiết bị hoàn chỉnh có thể bán được, nhưng đã gần hơn nhiều”
Có vẻ mọi người bỏ qua phần “viable” trong MVP, tức thực sự có thể dùng được
Nếu còn phải làm thêm để biến nó thành thiết bị hoàn chỉnh có thể bán được, thì ở giai đoạn hiện tại nó chưa phải là viable
Dù vậy, chúc họ may mắn
Nếu quan tâm đến cảm biến glucose không xâm lấn, tôi rất khuyến nghị tài liệu này: https://www.nivglucose.com/The%20Pursuit%20of%20Noninvasive%...
Cách tiếp cận dựa trên tần số vô tuyến có vấn đề là không đặc hiệu với glucose
Do kích thước và loại liên kết, phân tử glucose hấp thụ tia hồng ngoại ở một số bước sóng nhất định, nhưng không cho thấy hấp thụ đặc hiệu ở tần số vô tuyến
Trong bài báo này, họ đã đo glucose trong nước tinh khiết ở mức gấp 100 lần nồng độ sinh lý
Tôi muốn xem liệu nó có hoạt động trong máu toàn phần hoặc mô phỏng mô hay không, hoặc liệu có thể đo riêng glucose độc lập với các chất hòa tan khác hay không
Điều còn thiếu trong bài báo là con số về độ chính xác của cảm biến glucose
Nếu là giải pháp thay thế kim chích, câu hỏi đầu tiên phải là các giá trị đo được so sánh ra sao
Dù cách tiếp cận có mới, có lẽ vẫn có thể xem là chưa thay thế được kim chích trong phép đo chính xác
Tất nhiên cũng có thể tôi đã bỏ sót phần so sánh hiệu năng
https://chaos.social/@jaseg/113777015012964743
Sửa: không, có vẻ không được nhắc đến
So sánh với vệ tinh khí tượng dễ gây hiểu lầm và thổi phồng công nghệ này
Radar thời tiết hoạt động bằng cách phát hiện các giọt nước ở những độ cao khí quyển đã biết, còn đo nồng độ glucose trong máu xuyên qua các lớp mô là một bài toán khác về căn bản
Đột phá thật sự ở đây không phải công nghệ radar vốn đã có từ nhiều năm trước, mà là pipeline học máy để trích xuất dữ liệu đường huyết có ý nghĩa từ phản xạ radar cực kỳ nhiễu
Tôi chưa đọc bài báo, nhưng nhìn phản ứng trong luồng thảo luận này, tôi dự đoán hệ thống được đề xuất gần với một thiết bị phổ điện môi được tối ưu hóa để phát hiện glucose, hoặc phát hiện nhiều sản phẩm phụ hay phức hợp đại diện
Có thể xem ví dụ ở trang Wikipedia này: https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_spectroscopy
Nhìn hình bên phải, thường khi đi từ tần số thấp lên tần số cao, ta sẽ thấy đáp ứng chuyển động của ion, đáp ứng tái định hướng của các phân tử có moment lưỡng cực, kích thích các mode dao động phân tử, kích thích electron do chuyển mức quỹ đạo electron, v.v.
Sửa: tôi vẫn chưa đọc bài viết nên không đảm bảo đúng sai
Xin lỗi vì làm mất hứng, nhưng một người quen hiếm hoi của tôi, người đã công bố khá nhiều bài báo bình duyệt về đo đường huyết không xâm lấn, rất hoài nghi về công nghệ này
Ý tưởng dùng cảm biến trường gần bằng radar hoàn toàn không mới, và đến nay chưa đem lại kết quả nào
“Đột phá” trong lĩnh vực này thì đầy rẫy: https://finance.yahoo.com/news/liom-cracks-holy-grail-non-22...
Người đó thực sự là một trong số ít người có công nghệ vững chắc có thể sẽ hoạt động, nhưng tương lai sẽ trả lời
Tôi sẽ không đưa liên kết, và đúng là công ty đã gọi được vốn
Dù vậy tôi đồng ý một điểm
Chúng ta đã đến giai đoạn nên chờ bên nào thực sự bán được thiết bị như vậy, thay vì nghe bên nói rằng nó sắp khả thi
Phần giải thích nguyên lý hoạt động nghe giống mớ thuật ngữ kỹ thuật nhảm nhí có vẻ hợp lý trong một phim thriller khoa học viễn tưởng dở
“Metasurface radar vi mô” cơ đấy, thật ngạc nhiên là đó lại là một khái niệm có thật
Metasurface gần như luôn là một cách gọi có vẻ sang hơn cho patch antenna
Nếu rút gọn một số tham số, cũng có thể xem nó như một mạch cộng hưởng
Trong bất kỳ phần mềm thiết kế PCB nào, bạn cũng có thể thiết kế một metasurface trong vài phút và chế tạo nó bằng thiết bị làm PCB trình độ thấp
Ở đây họ dùng một mảng patch antenna cụ thể gọi là bộ cộng hưởng vòng chẻ bổ sung, và đó chính là metasurface
Theo một nghĩa nào đó, mọi bộ cộng hưởng vòng chẻ đều là bề mặt “micro radar”, vì bộ cộng hưởng vòng chẻ được thiết kế để nhỏ về mặt điện so với bước sóng
Có vẻ nhóm nghiên cứu đã tận dụng việc thay đổi glucose trong dòng máu làm thay đổi đặc tính điện môi của máu, và đặc tính cộng hưởng của bộ cộng hưởng vòng chẻ bổ sung thay đổi theo môi trường điện môi xung quanh
Điện môi là thuật ngữ mô tả đặc tính điện của vật liệu; ví dụ, hằng số điện môi cao làm giảm vận tốc pha của sóng điện từ, tạo ra nhiều hiệu ứng có thể đo được trong hệ thống tần số vô tuyến
Trông như một công trình kỹ thuật xuất sắc, nhưng từ khi mới học về ăng-ten, tôi đã thấy từ “metasurface” giống một thuật ngữ chuyên môn hơi màu mè
“Vi điều khiển xử lý tín hiệu radar bằng thuật toán trí tuệ nhân tạo”, thật may là họ đã tái định vị học máy thô sơ và các cơ chế điều khiển cơ bản thành trí tuệ nhân tạo
Trí tuệ nhân tạo còn lâu đời hơn cả C, và thực tế còn có trước cả Lisp
“IPL được dùng để triển khai các chương trình trí tuệ nhân tạo thời kỳ đầu do cùng các tác giả tạo ra, gồm Logic Theorist (1956), General Problem Solver (1957), và chương trình cờ vua trên máy tính NSS (1958)”
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Information_Processing_Langu...
Chắc sắp tới biến đổi Fourier nhanh cũng sẽ được tái định vị thành trí tuệ nhân tạo
Giờ đã có một thế hệ lớn lên với quan niệm rằng mọi thứ máy tính làm đều là trí tuệ nhân tạo, nên việc mọi thứ máy tính làm được gọi là trí tuệ nhân tạo cũng không có gì đáng ngạc nhiên