Сегодня важным достижением в эндокринологии является быстро развивающаяся область применения высокотехнологичных устройств для текущего мониторинга диабета, и умные часы являются флагманом этой революции. Когда-то ограничивавшиеся отслеживанием физической активности и частоты сердечных сокращений, современные умные часы расширяют свои функциональные возможности, включая измерение уровня глюкозы в крови (гликемии) без необходимости инвазивных проколов. Эта инновация основана на сочетании беспроводных датчиков и усовершенствованных биосенсоров, которые анализируют биомаркеры через кожу, предлагая людям с сахарным диабетом беспрецедентную гибкость и комфорт при самообследовании.
Одним из ключевых подходов в этой области является технология "неинвазивной глюкометрии". Он основан на оптических датчиках, встроенных в браслеты и корпуса часов. Эти датчики изначально излучают ближний инфракрасный (NIR) или видимый диапазон светового спектра через эпидермис к поверхности кровеносных капилляров, расположенных глубоко под кожей. Поглощение света тканями и кровью определяется индивидуальными свойствами гемоглобина и гликозидизированной глюкозы, а также параметрами крови, которые изменяют степень отраженной и рассеянной световой энергии в зависимости от концентрации глюкозы.
Сложные алгоритмы, встроенные в умные часы, затем обрабатывают эти едва заметные изменения в отраженном свете, используя математические модели и машинное обучение, чтобы преобразовать их в количественный показатель уровня глюкозы в крови. Точность этого метода была значительно повышена благодаря интеграции мультиспектральной оптоскопии, при которой одновременно используются различные длины волн света, что позволяет отфильтровывать посторонние помехи и повышать точность измерений.
В дополнение к оптоскопическому подходу активно изучается биоэлектрическая неинвазивная глюкометрия. Она основана на измерении биоэлектрических сигналов, вырабатываемых клетками, подвергающимися воздействию глюкозы. Результаты исследования, опубликованного в журнале Journal of Biomedical Optics в 2022 году, показали, что электрохимические датчики, предназначенные для мониторинга потенциала электронейронных сигналов, могут демонстрировать корреляцию с концентрацией глюкозы в крови, обеспечивая многообещающее направление для разработки будущих глюкометров smart watch.
Важным шагом на пути совершенствования технологии стало использование искусственного интеллекта и машинного обучения для непрерывной калибровки и оптимизации показаний смарт-часов. Аппаратная часть часов непрерывно собирает данные о физических параметрах пациента, таких как пульс, температура, активность и другие параметры. С помощью этих данных и алгоритмов обучения искусственный интеллект может корректировать модели, обеспечивая более точную и индивидуальную оценку гликемии.
Несмотря на впечатляющий прогресс, неинвазивное измерение уровня глюкозы в умных часах все еще находится в стадии разработки, стремясь достичь уровня точности и надежности традиционных инвазивных устройств для мониторинга уровня глюкозы. Научные исследования продолжают совершенствовать оптические датчики, биоэлектрические методы и алгоритмы искусственного интеллекта, чтобы свести к минимуму ошибки и обеспечить надежность измерений. В частности, изучение индивидуальных характеристик кожи и вариабельности биомаркеров у разных групп пациентов является важной задачей для обеспечения максимальной точности для широкого круга пользователей.
Однако неинвазивная глюкометрия уже произвела революцию в жизни пациентов с сахарным диабетом, предоставив им ценный инструмент для самоконтроля, предотвращения гипо- и гипергликемии, оптимизации дозы инсулина и улучшения контроля за своим здоровьем. Прогресс в этом направлении постоянно ускоряется, обещая быстрое широкое внедрение надежных и точных глюкометров, интегрированных в повседневные носимые гаджеты, тем самым переходя от концепции к реальности в лечении диабета.