- วิศวกรจาก University of Waterloo ได้พัฒนา เทคโนโลยีตรวจวัดน้ำตาลในเลือดแบบสวมที่ข้อมือ ซึ่งช่วยให้ผู้ป่วยเบาหวานติดตามระดับน้ำตาลในเลือดได้โดยไม่ต้องเจาะปลายนิ้ว
- อุปกรณ์นี้ย่อส่วนเทคโนโลยีเรดาร์ที่ใช้ในการสังเกตการณ์สภาพอากาศผ่านดาวเทียม เพื่ออ่านการเปลี่ยนแปลงภายในร่างกาย และใช้ ชิปเรดาร์·metasurface·ไมโครคอนโทรลเลอร์ ร่วมกัน
- metasurface ของทีมวิจัยช่วยเพิ่มความละเอียดและความไวของสัญญาณเรดาร์ ทำให้ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ของระดับกลูโคสได้แม่นยำขึ้น
- ปัจจุบันอุปกรณ์ใช้พลังงานผ่านสาย USB แต่ทีมวิจัยวางแผน ปรับการใช้แบตเตอรี่ให้เหมาะสม เพื่อเพิ่มความพกพา และตั้งเป้ารวบรวมข้อมูลสุขภาพอื่น ๆ เช่น ความดันโลหิตด้วย
- ผลิตภัณฑ์ขั้นต่ำที่ใช้งานได้ถูกนำไปใช้ใน การทดลองทางคลินิก แล้ว และกำลังผลักดันการประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์สวมใส่รุ่นถัดไปร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรม
การตรวจวัดน้ำตาลในเลือดแบบสวมที่ข้อมือโดยไม่ใช้เข็ม
- นักวิจัยจาก University of Waterloo ได้พัฒนา ระบบตรวจวัดน้ำตาลในเลือดแบบสวมใส่ เพื่อให้ผู้ที่มีปัญหาสุขภาพเรื้อรังอย่างเบาหวานสามารถติดตามระดับกลูโคสได้
- การติดตามระดับน้ำตาลในเลือดแบบเดิมมักต้องเจาะปลายนิ้วบ่อย ๆ หรือใช้แพตช์สวมใส่แบบรุกล้ำที่มีไมโครนีดเดิล
- ระบบใหม่นี้ไม่เจาะทะลุผิวหนัง จึงมีเป้าหมายเพื่อลดความเจ็บปวดและความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ รวมถึงลดภาระในการติดตามสุขภาพประจำวัน
- Dr. George Shaker อธิบายว่า เป็นการนำเทคโนโลยีเรดาร์แบบเดียวกับที่เรดาร์ดาวเทียมใช้สังเกตการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ เมฆ และการเคลื่อนตัวของพายุ มาใส่ไว้ในอุปกรณ์สวมใส่เพื่อสังเกต การเปลี่ยนแปลงของร่างกายมนุษย์
เพิ่มความแม่นยำในการตรวจจับด้วยเรดาร์และ metasurface
- ระบบทำงานด้วยองค์ประกอบสามส่วน
- ชิปเรดาร์: ส่งและรับสัญญาณที่ผ่านร่างกายมนุษย์
- metasurface: รวมสัญญาณให้ดีขึ้นเพื่อเพิ่มความแม่นยำ
- ไมโครคอนโทรลเลอร์: ประมวลผลสัญญาณเรดาร์ด้วยอัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์
- อัลกอริทึมเรียนรู้จากข้อมูลเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อปรับปรุง ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ ของค่าที่วัดได้
- metasurface ที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นช่วยเพิ่มความละเอียดและความไวของเรดาร์ ทำให้ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ของระดับกลูโคสได้
- ระบบนี้มุ่งวัดค่าอย่างแม่นยำโดยไม่ต้องสัมผัสกระแสเลือดโดยตรง และไม่จำเป็นต้องเจาะทะลุผิวหนังเหมือนวิธีเดิม
การทดลองทางคลินิกและขั้นตอนถัดไป
- ปัจจุบันอุปกรณ์ใช้พลังงานผ่านสาย USB แต่ทีมวิจัยวางแผนปรับ การใช้แบตเตอรี่ ให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มความพกพา
- ในระยะยาว อาจนำไปใช้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสุขภาพอื่น ๆ ได้ด้วย ไม่ใช่แค่กลูโคส เช่น ความดันโลหิต
- ผลิตภัณฑ์ขั้นต่ำที่ใช้งานได้ถูกนำไปใช้ในการทดลองทางคลินิกแล้ว และทีมวิจัยกำลังพัฒนาร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมให้เข้าใกล้รูปแบบของอุปกรณ์ที่พร้อมออกสู่ตลาดมากขึ้น
- บทความวิจัยที่เกี่ยวข้อง “Radar near-field sensing using metasurface for biomedical applications” ตีพิมพ์ใน Communications Engineering ของ Nature
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
ในมุมของผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 1 CGM ไม่ได้ถือว่ารุกล้ำร่างกายมากนักเมื่อเทียบกับการเจาะเลือดปลายนิ้วที่ทำกันมานาน
ถึงอย่างนั้น แนวทางแบบสมาร์ตวอตช์ก็ดูน่าสนใจ และการดูค่าจาก CGM บนสมาร์ตวอตช์จริง ๆ ก็ถือว่าค่อนข้างดี
Apple ก็เคยวิจัยด้านนี้มาก่อน แต่เท่าที่จำได้ ความแม่นยำยังไม่พอให้ผู้ป่วยเบาหวานใช้อย่างปลอดภัย
อยากเห็น สถิติความแม่นยำ เมื่อเทียบกับ Dexcom หรือ Freestyle CGM และส่วนตัวคิดว่าการที่ระบบวงปิด CGM+ปั๊มอินซูลินพัฒนาดีขึ้นเรื่อย ๆ น่าจะช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตได้มากกว่า
ดังนั้นในกรณีที่ต้องการค่าชั่วขณะที่แม่นยำ ไม่ใช่แค่แนวโน้มโดยรวม ดูเหมือนว่ายังแนะนำให้ตรวจด้วยการเจาะเลือดปลายนิ้วอยู่
ในบทความบอกว่า “ไม่มีเทคโนโลยีใดที่ให้ความแม่นยำระดับนี้ได้โดยไม่สัมผัสกับกระแสเลือดโดยตรง” จึงฟังดูเหมือนกำลังอ้างว่าดีกว่า CGM เดิมในเชิงคลินิกอย่างมีนัยสำคัญ
ไม่แน่ใจว่าจริง ๆ แล้วสมเหตุสมผลแค่ไหน หรือเป็นการวัดน้ำตาลในเลือดโดยตรงแทนที่จะวัดของเหลวระหว่างเซลล์หรือไม่
แค่รู้ช่วงค่าโดยประมาณก็เพียงพอแล้ว ไม่จำเป็นต้องเป็นตัวเลขที่แม่นยำ และเพราะความสัมพันธ์กับอาหารไม่เคยดีนัก ถ้าไม่มี CGM ก็หลุดได้ง่ายเกินไป
แต่ในยุคที่มี CGM ขนาดเล็กมากอย่าง Libre 3 จนแทบไม่รู้สึกว่าติดอยู่จริง ๆ สำหรับเบาหวานชนิดที่ 1 ดูเหมือนว่า CGM แบบสวมข้อมือจะไม่ค่อยคุ้มที่จะแลกกับการเสียความแม่นยำ โดยเฉพาะภายใต้สมมติฐานว่าประกันเป็นผู้รับผิดชอบค่าใช้จ่าย
https://www.inredadiabetic.nl/en/home-english/
ขั้นต่อไปคาดหวังกับงานวิจัยอินซูลินชนิดใหม่ที่ทำงานเฉพาะเมื่อมีกลูโคสในกระแสเลือดมากกว่า
จำชื่อไม่ได้ แต่เหมือนเพิ่งมีคนแชร์เมื่อไม่นานมานี้ ฟังดูเป็นวิธีที่แค่รักษาปริมาณในร่างกายให้เพียงพอ ที่เหลือก็ปรับตัวเองได้
ก่อนจะถึงตอนนั้น การทำ Freestyle กับ Omnipod Dash ให้เป็นระบบวงปิดด้วย iAPS ถือเป็นตัวเปลี่ยนเกม ทำให้แทบไม่มีจุดพีคของน้ำตาลในเลือด และ HBA1c ก็ลดลงถึงระดับคนที่ไม่เป็นเบาหวาน
หวังว่าจะทำเป็นผลิตภัณฑ์ได้ดี และถ้าออกวางขายเมื่อไร คงจะลองใช้แน่นอน
น่าสนใจ แต่เพราะต้นแบบเป็น รูปแบบนาฬิกาข้อมือ เลยรู้สึกว่าอาจเป็นของโชว์สำหรับสื่อมากกว่า เพื่อดันมูลค่าการลงทุนจากพันธมิตรในอุตสาหกรรม
คำพูดเชิงคาดการณ์ทำนองว่า “ในอนาคตอาจวัดความดันโลหิตได้ด้วย” ก็ยิ่งทำให้รู้สึกแบบนั้น
ต่อให้มีขนาดเท่าอิฐ หรือเป็นรูปแบบที่ไม่ได้ซ่อนแหล่งจ่ายไฟไว้นอกจอภาพ หากกำจัดเข็มได้ก็เป็นประโยชน์มหาศาลสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน
น่าจะพิสูจน์ก่อนว่าแนวคิดนี้ทำงานได้จริงและแสดงตัวเลขที่ชัดเจน แล้วค่อยย่อส่วนก็ได้ไม่ใช่หรือ
วิทยาศาสตร์จริง ๆ น่าสนใจ และบทความวิจัยอยู่ที่นี่: https://www.nature.com/articles/s44172-024-00194-4
ปัญหาคือข้อสรุปในพาดหัวหรือคำอ้างอิงในบทความไม่ได้รับการรองรับเลย และเป็น วิทยาศาสตร์แบบข่าวประชาสัมพันธ์ ทั่วไป
หากดูในงานวิจัย จะเห็นว่าไม่ได้ทดสอบกับระดับน้ำตาลในเลือดของคนหรือสัตว์จริงเลย
เนื้อหาหลักคือการออกแบบ เมตาเซอร์เฟซ เพื่อเพิ่มความละเอียดและความไวของระบบเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร และการกระโดดจากตรงนี้ไปสู่ “ผู้ป่วยเบาหวานไม่ต้องใช้เข็มอีกต่อไป” นั้นประมาณว่าเป็น “วาดนกฮูกส่วนที่เหลือเอง” คูณ 100
ขอย้ำอีกครั้งว่าไม่ได้ดูแคลนตัวงานวิจัยเอง แต่กำลังวิจารณ์วิธีที่เอามันไปพูดเกินจริง
เครื่องวัดความดันแบบข้อมืออย่าง Aktiia ก็มีอยู่แล้ว
แม้จะไม่แม่นเท่าผ้าพันแขน แต่ก็เพียงพอสำหรับการติดตามในชีวิตประจำวัน
https://aktiia.com/
DiaMonTech วิจัย การติดตามระดับน้ำตาลแบบไม่รุกล้ำร่างกาย มานานกว่า 10 ปีแล้ว
เป็นปัญหาที่ยากและซับซ้อน ดังนั้นถ้าไม่มีข้อมูลทางคลินิกก็จะมองด้วยความกังขามาก
ในการทดลองทางคลินิกล่าสุด อุปกรณ์ขนาดเท่ากล่องรองเท้าทำความแม่นยำได้ใกล้เคียงกับอุปกรณ์แบบรุกล้ำร่างกายยุคแรก ๆ ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA และยังมีงานต้องทำอีก
ฉบับพรีพรินต์ของบทความวิจัยอยู่ที่นี่: https://www.researchsquare.com/article/rs-5289491/v1
การพัฒนาใหม่น่าคาดหวัง แต่ในกรณีนี้ยังไม่มั่นใจว่าจะไปถึงตลาดได้ในเร็ว ๆ นี้
บนเว็บไซต์มีอุปกรณ์ขนาดเท่ากล่องรองเท้าที่ใช้งานได้ แต่ระบุว่ามุ่งเป้าเฉพาะโรงพยาบาล “เพราะขนาด”
ส่วนตัวคิดว่าต่อให้ขนาดเท่ากล่องรองเท้าก็ยินดีซื้อ
ถ้าไม่ต้องจิ้มนิ้วและไม่ต้องซื้อแผ่นทดสอบก็คงดีที่สุด และถ้าไม่รุกล้ำร่างกายและแม่นยำจริง ต่อให้เป็น แร็กเมานต์ 4U ก็ไม่เป็นไร
มักเห็นสำนวนประมาณว่า “มี ผลิตภัณฑ์ขั้นต่ำที่ใช้งานได้ ซึ่งใช้อยู่ในการทดลองทางคลินิกแล้ว และแม้ยังมีงานต้องทำอีกกว่าจะเป็นอุปกรณ์ที่ขายได้เต็มรูปแบบ แต่ก็เข้าใกล้ขึ้นมากแล้ว”
ดูเหมือนผู้คนจะมองข้ามคำว่า “viable” ใน MVP หรือก็คือส่วนที่หมายถึง ใช้งานได้จริง
ถ้ายังต้องทำงานเพิ่มเพื่อให้กลายเป็นอุปกรณ์ที่ขายได้เต็มรูปแบบ แปลว่าในขั้นตอนปัจจุบันมันยังไม่ viable
ถึงอย่างไรก็ขอให้โชคดี
หากสนใจการตรวจวัดกลูโคสแบบไม่รุกล้ำ ขอแนะนำเอกสารนี้อย่างยิ่ง: https://www.nivglucose.com/The%20Pursuit%20of%20Noninvasive%...
ปัญหาของแนวทางที่ใช้คลื่นความถี่วิทยุคือไม่ได้จำเพาะต่อกลูโคส
โมเลกุลกลูโคสดูดกลืนแสงอินฟราเรดที่ความยาวคลื่นเฉพาะเนื่องจากขนาดและชนิดของพันธะ แต่ไม่ได้แสดงการดูดกลืนเฉพาะที่ย่านความถี่วิทยุ
งานวิจัยนี้วัดกลูโคสในน้ำบริสุทธิ์ที่ระดับประมาณ 100 เท่าของความเข้มข้นทางสรีรวิทยา
อยากเห็นว่ามันทำงานได้กับเลือดครบส่วนหรือแบบจำลองเนื้อเยื่อหรือไม่ หรือวัดเฉพาะกลูโคสโดยไม่ขึ้นกับสารละลายอื่นได้หรือไม่
สิ่งที่ขาดไปในบทความคือตัวเลขความแม่นยำของการตรวจวัดกลูโคส
ถ้าจะเป็นทางเลือกแทนเข็ม คำถามแรกควรเป็นว่าค่าที่วัดได้เทียบกันอย่างไร
แม้แนวทางจะใหม่ ก็ดูเหมือนยังไม่สามารถแทนเข็มในการวัดที่แม่นยำได้
แน่นอนว่าผมอาจพลาดการเปรียบเทียบประสิทธิภาพไปก็ได้
https://chaos.social/@jaseg/113777015012964743
แก้ไข: ไม่สิ ดูเหมือนจะไม่ได้ถูกกล่าวถึง
การเปรียบเทียบกับดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาทำให้เข้าใจผิดและเป็นการอวดอ้างเทคโนโลยีนี้เกินจริง
เรดาร์อุตุนิยมวิทยาตรวจจับหยดน้ำที่ระดับความสูงของบรรยากาศที่ทราบอยู่แล้ว ซึ่งเป็นปัญหาที่แตกต่างโดยพื้นฐานจากการทะลุผ่านชั้นเนื้อเยื่อเพื่อวัดความเข้มข้นกลูโคสในเลือด
ความก้าวหน้าที่แท้จริงตรงนี้ไม่ใช่เทคโนโลยีเรดาร์ที่มีมาหลายปีแล้ว แต่คือไปป์ไลน์แมชชีนเลิร์นนิงที่ดึงข้อมูลระดับน้ำตาลในเลือดที่มีความหมายออกมาจากการสะท้อนของเรดาร์ที่มีสัญญาณรบกวนสูงมาก
ยังไม่ได้อ่านบทความวิชาการ แต่จากปฏิกิริยาในเธรดนี้ คาดว่าระบบที่เสนอจะใกล้เคียงกับอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีไดอิเล็กทริกที่ปรับแต่งมาเพื่อการตรวจวัดกลูโคส หรือการตรวจวัดผลพลอยได้หรือสารประกอบเชิงซ้อนตัวแทนหลายชนิด
ดูตัวอย่างได้ที่หน้า Wikipedia นี้: https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_spectroscopy
หากดูภาพทางขวา โดยทั่วไปเมื่อไล่จากความถี่ต่ำไปความถี่สูง จะเห็นการตอบสนองการเคลื่อนที่ของไอออน การตอบสนองการจัดเรียงตัวใหม่ของโมเลกุลที่มีโมเมนต์ไดโพล การกระตุ้นโหมดการสั่นของโมเลกุล และการกระตุ้นอิเล็กตรอนจากการเปลี่ยนผ่านของวงโคจรอิเล็กตรอน เป็นต้น
แก้ไข: ยังไม่ได้อ่านบทความ ดังนั้นไม่รับประกันว่าจริงหรือไม่
ขอโทษที่ทำให้เสียบรรยากาศ แต่คนรู้จักไม่กี่คนที่ตีพิมพ์บทความผ่าน peer review เกี่ยวกับการวัดน้ำตาลในเลือดแบบไม่รุกล้ำมาค่อนข้างมากนั้นสงสัยเทคโนโลยีนี้มาก
ไอเดียการใช้การตรวจจับระยะใกล้ด้วยเรดาร์ไม่ใช่เรื่องใหม่เลย และจนถึงตอนนี้ก็ยังไม่มีผลลัพธ์อะไรออกมา
“ความก้าวหน้าครั้งสำคัญ” ในสายนี้มีให้เห็นดาษดื่น: https://finance.yahoo.com/news/liom-cracks-holy-grail-non-22...
คนรู้จักคนนั้นเป็นหนึ่งในไม่กี่คนที่มีเทคโนโลยีแน่นหนาซึ่งอาจใช้งานได้จริง แต่อนาคตจะเป็นผู้ให้คำตอบ
จะไม่ให้ลิงก์ และบริษัทระดมทุนได้จริง
แต่มีอย่างหนึ่งที่เห็นด้วย
เรามาถึงขั้นที่ควรรอคนที่ขายอุปกรณ์แบบนั้นจริง ๆ มากกว่าคนที่บอกว่ามันจะเป็นไปได้ในเร็ว ๆ นี้แล้ว
คำอธิบายหลักการทำงานฟังดูเหมือนศัพท์เทคนิคหลอก ๆที่ดูน่าเชื่อในนิยายทริลเลอร์ไซไฟห่วย ๆ
metasurface ไมโครเรดาร์นี่ น่าทึ่งที่เป็นแนวคิดที่มีอยู่จริง
metasurface แทบทุกครั้งก็คือ patch antenna ที่เรียกให้ฟังดูดี
ถ้าลดพารามิเตอร์บางอย่างลง ก็อาจมองเป็นวงจรเรโซแนนซ์ได้
ในซอฟต์แวร์ออกแบบ PCB ใด ๆ ก็สามารถออกแบบ metasurface ได้ภายในไม่กี่นาที และผลิตได้ด้วยอุปกรณ์ทำ PCB ระดับเทคโนโลยีต่ำ
ในที่นี้ใช้แถวลำดับของ patch antenna แบบเฉพาะที่เรียกว่า complementary split-ring resonator และนั่นก็คือ metasurface
ในความหมายหนึ่ง split-ring resonator ทุกตัวเป็นพื้นผิว “ไมโครเรดาร์” เพราะ split-ring resonator ถูกออกแบบให้มีขนาดทางไฟฟ้าเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น
ดูเหมือนนักวิจัยใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าการเปลี่ยนแปลงกลูโคสในกระแสเลือดเปลี่ยนคุณสมบัติไดอิเล็กทริกของเลือด และคุณสมบัติการเรโซแนนซ์ของ complementary split-ring resonator ก็เปลี่ยนไปตามไดอิเล็กทริกรอบข้าง
ไดอิเล็กทริกเป็นคำที่อธิบายคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุ เช่น หากมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูง ความเร็วเฟสของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะช้าลง ทำให้เกิดผลหลายอย่างที่วัดได้ในระบบความถี่วิทยุ
ดูเหมือนเป็นงานวิศวกรรมที่ยอดเยี่ยม แต่ตั้งแต่ตอนเริ่มเรียนเสาอากาศ คำว่า “metasurface” ก็รู้สึกเหมือนศัพท์เทคนิคที่มีความอวดโอ่ปนอยู่
“ไมโครคอนโทรลเลอร์ประมวลผลสัญญาณเรดาร์ด้วยอัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์” นี่ช่างน่ายินดีจริง ๆ ที่แมชชีนเลิร์นนิงแบบพื้นฐานและกลไกควบคุมพื้นฐานถูกรีแบรนด์เป็นปัญญาประดิษฐ์
ปัญญาประดิษฐ์เก่าแก่กว่า C และจริง ๆ แล้วมีมาก่อน Lisp ด้วยซ้ำ
“IPL ถูกใช้เพื่อทำโปรแกรมปัญญาประดิษฐ์ยุคแรก ๆ โดยผู้เขียนกลุ่มเดียวกัน ได้แก่ Logic Theorist (1956), General Problem Solver (1957) และโปรแกรมหมากรุกคอมพิวเตอร์ NSS (1958)”
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Information_Processing_Langu...
อีกไม่นาน fast Fourier transform ก็คงถูกรีแบรนด์เป็นปัญญาประดิษฐ์ด้วย
ตอนนี้มีคนรุ่นที่เติบโตมากับแนวคิดว่าทุกอย่างที่คอมพิวเตอร์ทำคือปัญญาประดิษฐ์ จึงไม่น่าแปลกใจที่ทุกอย่างที่คอมพิวเตอร์ทำจะถูกเรียกว่าปัญญาประดิษฐ์