Неинвазивный способ измерения крови

Уровни концентрации глюкозы и холестерина в крови являются необходимыми показателями при диагностике и контроле состояния сердечно-сосудистой системы. Лабораторная диагностика использует стандартные методы прямого анализа invasio крови с помощью биохимического анализатора и ферментных наборов, который основан на непосредственном исследовании капли крови для получения результата. Однако такой анализ связан с риском занесения инфекций, дополнительным травмированием пациента, не удобен для ежедневного применения. [http://www.provisor.com.ua/].

В настоящее время широко применяют портативные глюкометры, позволяющие осуществить оперативный анализ малотравматичными способами. Главное звено глюкометра – тест-полоска (стикер) с нанесенным на нее реактивом, или биосенсор. При электрохимическом методе с помощью тест-полосок измеряется слабый ток, возникающий в процессе реакции с кровью, в случае использования фотометрического метода анализируется цвет активной зоны теста. Это позволяет использовать минимальное количество крови и быстро получать результаты анализа. Рынок представил рейтинг лучших глюкометров, куда вошли портативные приборы различных фирм: One Touch Ultra Easy, Trueresult Twist, Акку-Чек Актив, One Touch Select Cимпл, Акку-Чек Мобайл, Акку-Чек Перформа, Сontour TS, Diacont [https://yandex.ru/search/text=глюкометры&l].

Разработка портативных приборов в последние годы ориентирована на создание многофункциональных систем. Имеются сообщения о применении анализаторов для определения общего холестерина и глюкозы в крови, например, «Easy Touch», «Аккутренд Плюс», «CardioChek», «CardioChek PA», «MultiCare-in», «Аккутрендж Джис Си» [https://yandex.ru/search/text=анализаторы %20крови].

Показания концентрации свободного холестерина и глюкозы при измерениях такими приборами не должны отличаться от базовых лабораторных анализов более, чем на 10-15 % [1]. Однако данные приборы не всегда обеспечивают заданную точность, а используемые методы не могут быть отнесены полностью к неинвазивным, поскольку для анализа требуется взятие крови. Неинвазивные методы исключают забор крови, внесение в организм болезнетворных вирусов и бактерий, освобождают пациента от комплекса болевых ощущений, позволяют исключить лучевую нагрузку на организм. Анализы noninvasio базируются на данных, полученных, как правило, косвенным путем. Для создания неинвазивных приборов рассматриваются различные физические и физико-химические методы: инфракрасная спектроскопия, поляризационная спектроскопия, тепловая спектроскопия, ультразвуковая технология с применением лазеров [1, 8].

Примером неинвазивной диагностики может служить разработанный в НИИ физико-химической медицины МЗ РФ скрининг-тест трех капель, который осуществляется при нанесении на кожу ладони бесцветного раствора, состоящего из жидкого полимера, одновременно связанного с множеством молекул дигитонина и ферментом – пероксидазой. Попадая на кожу, раствор проникает в роговой слой эпидермиса и прочно связывается с холестерином эпидермиса, а при последующем нанесении проявляющего раствора переходит в окрашенную форму, поэтому появляется возможность следить за содержанием холестерина в эпидермисе. Разрабатываются также методы «сухой химии», в основе которых лежит принцип взаимодействия субстрата, например, глюкозы, со специфическим ферментом, например, глюкозооксидазой, в результате чего образуются новая форма вещества и перекись водорода. Для анализа используются бумажные полоски (стрипы), которые окрашиваются при нанесении на них капли крови тем интенсивнее, чем больше в капле определяемого субстрата. Индийские исследователи разработали метод определения уровня общего холестерина, который основан на фотоснимках тыльной стороны ладони пациента. Полученное изображение кодируется и сопоставляется со специально созданной базой данных для определения холестерина [http://mllsk.narod.ru/med/neinvaz.htm].

Перспективным направлением неинвазивной диагностики является изучение корреляционных связей уровня глюкозы и холестерина с физиологическими показателями: температурой в отдельных точках тела, составом слюны, слёзной жидкостью, концентрацией ацетона в составе выдыхаемого воздуха и др. В то же время достоверность получаемых результатов подвергается сомнению, так как недостаточно исследованы физиологические процессы, на которых основана работа датчиков, а предлагаемые методы не позволяет достичь необходимой точности анализов из-за сложности учета индивидуальных особенностей пациента и трудно устранимых побочных эффектов. Приборное воплощение этих методов, как правило, отсутствует [1].

В наших исследованиях были использованы закономерности взаимосвязи показателей гемодинамики, параметров углеводного и липидного обмена как компонентов метаболического синдрома [3, 7]. Была поставлена задача разработки нового способа и портативного прибора для неинвазивного анализа концентрации глюкозы и холестерина в крови, основанного на моделировании корреляционной связи между артериальным давлением, уровнем глюкозы и холестерина в крови.

Параметры кровяного давления в наибольшей степени характеризуют системное функциональное состояние организма в норме и патологии. У здоровых людей, в норме, уровни систолического и диастолического артериального давления соответственно на обеих руках одинаковы или отличаются незначительно, а их отношение, согласно критериям ВОЗ, составляет 1,5 ± 0,02. В случае заболевания могут измениться как абсолютные значения показателей АД, так и их соотношение на левой и правой руках [7].

Материалы и методы исследования

Статистической обработке были подвергнуты результаты обследования 162 здоровых и больных, в том числе имеющих сахарный диабет 2 типа и артериальную гипертензию, в возрасте от 40 до 69 лет (средний возраст 48,4 ± 7,8 лет), с длительностью заболевания до трех лет. Уровень артериального давления (АД) составлял менее 180/110 мм рт. ст., уровень общего холестерина крови – менее 12 ммоль/л, содержание глюкозы в крови натощак – менее 14 ммоль/л. Способ осуществляли следующим образом. При обследовании пациента измеряли показатели АД утром, натощак, после 12-часового голодания, последовательно на левой и правой руках. Точность измерения АД ± 2 мм рт. ст. Сразу после измерения АД проводили забор крови для биохимического анализа, который выполняли на анализаторе Vital Diagnostics для определения содержания глюкозы и холестерина в крови. Точность анализа ± 0,05 ммоль/л. Измеряли стандартным методом массу тела, рост пациента и определяли индекс массы тела как отношение массы тела к квадрату роста пациента (кг/м2). Обработка данных обследования проведена с помощью компьютерной программы Statistica [2].

Сравнение уровней глюкозы и холестерина в крови показано на рис. 1: по оси «Х» – номер обследования.

Рис. 1. Сравнение уровней глюкозы и холестерина в крови: 1 – концентрация глюкозы, ммоль/л; 2 – концентрация холестерина, ммоль/л

Результаты исследования и их обсуждение

В результате статистической обработки была установления корреляционная связь между уровнем глюкозы в крови и параметрами АД. .

Получено уравнение регрессии для расчета содержания глюкозы (p

Источник

Неинвазивные глюкометры: мифы и… мифы

На мой взгляд, большинство диабетиков живет в будущем. Как только дочери поставили диагноз, в тот же день нам начали говорить, мол, подождите, через 15 лет проблема решится, все будет хорошо.

В целом «футурология в диабете» — тема для одной большой диссертации. Пока же и мы, и другие вынуждены просто улучшать качество компенсации и ждать новые возможности для самоконтроля. Один из вариантов, который обещают — неинвазивный глюкометр. И для тех, кому интересно, я кое-что расскажу об этой нише гаджетов.

Начну немного издалека. Я не верю в теории заговора о том, что «лекарство уже придумано, просто нам его не дают, чтобы зарабатывать». Над проблемой диабета работают ведущие ученые мира.

В России уже в начале века пересаживали очищенные клетки кролика: работал над этим профессор Н. Н. Скалецкий, еще с 1987 года, вместе с врачом, у которого мы сейчас наблюдаемся — И. Э. Волковым.

Из короткой переписки со Скалецким удалось узнать, что исследования давно прекратились.

Основное направление сейчас, на мой взгляд, не поиск таблетки от диабета, а разработка инструментов, облегчающих его течение, улучшающих компенсацию, проще говоря: упрощающих жизнь.

Если коротко — их нет.

Если честно, то это причина не только разработчиков, но и маркетологов, которые очень сильно нацеливают свои усилия, но — не туда. Одним из ключевых тезисов «полезности» такого устройства указывается: отсутствие необходимости ежедневно прокалывать палец.

Во-первых, это не проблема. Маленький ребенок (3 года) совершенно спокойно относится к проколам пальца, не плачет, не возмущается. Взрослый человек переносит это еще проще. Во-вторых, не все следуют даже базовым рекомендациям по замерам (не менее 4 раз в сутки): проверяют утром и вечером. В-третьих, например, как у нас: помпа+глюкометр. С одной стороны дополнительный неинвазивный глюкометр не был бы помехой, но и сильно ничего не изменил бы. А так глюкометр помогает рассчитывать болюс, в нем настройки и коэффициенты и т. п.

Что действительно было бы важно для нас

Одна из важных идей, заключенных в концецию неинвазивного глюкометра, которая как бы под натиском рекламщиков часто отходит на второй план: это возможность непрерывного мониторинга глюкозы!

Такая возможность реализована в некоторых помпах, и в этом году ее обещает еще улучшить Medtronic, создав «Искусственную поджелудочную железу». Над аналогичным проектом трудилась и группа французских ученых. Да много, кто: на Geektimes уже писали о том, как подобные помпы с замкнутым контуром делались для себя.

Так вот. Мы, например, замеряем сахар около 10 раз в день. И, судя по некоторым замерам, этого количества явно не хватает: бывает, когда ребенок «проваливается» ни с того, ни с сего. Вот у тебя был слегка повышенные — около 8-9, через минут 20 она попросила перекусить, ты замеряешь, чтобы рассчитать болюс, и — 2,9.

Так что постоянный контроль — вещь временами необходимая. Некоторые помпы берут на себя эту часть: Медтроник, заметив низкий сахар, отключает подачу инсулина.

Решение проблемы систематического мониторинга позволило бы придать «значимости» такому показателю, как гликированный гемоглобин, например, который в нашей клинической традиции считается не самым показательным результатом. Дело в том, что при замерах от 3 до 4 раз в день при скачках сахара от 3 до 10 в среднем-то у тебя выйдет за три месяца нормальное число, и все вроде бы хорошо, а по факту — нет.

Поэтому последнее время фраза «неинвазивный глюкометр» и вытесняется «постоянным мониторингом», потому что постоянный стабильный сахар в норме куда важнее, чем отсутствие дырок на пальцах.

Все концепты, которые существуют сейчас и называются «неинвазивными» по большому счету — «частично инвазивные», то есть один прокол позволяет делать измерения в течение нескольких дней. В России с ноября прошлого года один такой глюкометр ожидается — Freestile Libre от Abbot.

Устройство состоит из нескольких частей: одно из них закрепляется на теле на срок до 5 дней, второе — датчик, который считывает данные по беспроводному протоколу. В России до сих пор, если мне не изменяет память, пока «в серую».

Похожий, но опять-таки, частично-инвазивный проект-концепт: SugarBeat, который включает в себя патчи, которые крепятся на кожу, датчик-считыватель + специальное приложение, чтобы данные всегда могли быть перед глазами в удобной форме: на смарт-часах, планшетах, смартфонах. Ожидается в мире — в 2017 году.

Еще один прототип — GlucoTrak: глюкометр, который, как указано на официальном сайте, включает несколько технологий: ультразвуковую, электроамгнитную, термическую… Купить его можно в некоторых странах.

Устройство представляет собой датчик-клипсу, которая крепится к уху, и считывающее устройство. При этом, когда разработчики говорят о возможностях непрерывного безболезненного мониторинга, в это верится с трудом: не представляю, чтобы кто-то постоянно ходил с такой прищепкой на ухе.

GlucoWise — позиционируется как 100% неинвазивный глюкометр. Находится на стадии концепта, однако постоянное использование его — также сомнительное преимущество.

Такой способ измерений, пусть и безболезненный, но при постоянном мониторинге предполагает, что одна рука всегда будет занята. Сложно представить.

Проблема создания и воплощения в жизнь неинвазивного глюкометра — очень давняя! Порядка 30 лет ведутся разработки в этом направлении, и в последнее десятилетие к этой «игре» подключаются крупные компании. Goolge — всегда хороший пример, и я даже не про смарт-линзы.

Пытаются исследовать возможности инфракрасной спектроскопии. Подробнее об этом отличный материал. В MIT есть диссретация на тему.

Как видите, образец далеко не серйиный

Помимо небольших статей, в которых, как и тут я, авторы пытаются обобщить опыт исследований, проб и ошибок, есть целая книга! которая описывает более чем 30-летний опыт поиска неинвазивного способа измерения глюкозы в крови!

На сегодняшний день известен лишь один именно неинвазивный способ, одобренный FDA — GlucoWatch. Удивительно, но — успеха он не имел, и на старте продаж бурного интереса не вызвал. Модель принадлежала медицинской компании Cygnus Inc, которая прекратила свое существование в 2007 году.

Компания активно проводила исследования, однако часть из них подтверждала, что результаты редко воспроизводимы, и вообще, мол, надо тестить дальше.

Удивительно, но этот прибор успел добраться и до России.

Источник

Как правильно выбрать глюкометр

Сахарный диабет требует от человека повышенного внимания к здоровью. В частности, больной должен держать под контролем уровень caxapa в кpoви. От этого зависит насыщение клеток организма энергией. Их голодание может привести к опасным последствиям, вплоть до диабетической комы и летального исхода.

Для измерения уровня сахара теперь не нужно посещать поликлинику. Существуют специальные приборы – глюкометры, которые подходят для домашнего использования. Они не требуют медицинских навыков и позволяют отслеживать сахар самостоятельно. Мы разберемся, какие бывают глюкометры и чем руководствоваться при выборе.

Виды глюкометров

В основу классификации положен принцип работы аппарата. Приборы для измерения уровня сахара в крови делят на инвазивные и неинвазивные. Первые предполагают прокол пальца и забор капиллярной крови. Они бывают:

фотометрические;
электрохимические;
кулонометрические.

Отдельно от инвазивных глюкометров рассматриваются экспресс тест-полоски. Это не аппарат, а скорее, индикатор содержания сахара. Хотя для пользования им тоже нужно прокалывать палец.

Детям и пожилым пациентам удобнее пользоваться неинвазивными. Они не требуют крови на анализ, поэтому измерение проходит абсолютно безболезненно. В эту категорию относят сенсорные устройства (или рамановские), в том числе лазерные. Они определяют уровень глюкозы по субъективным факторам, поэтому точность их несколько ниже.

Фотометрические глюкометры

Эти приборы считывают изменение цвета тест-полоски, на которую наносится кровь пациента. Такие полоски покрываются реагентом, содержащим глюкозооксидазу. Он дает определенные отклики на тот или иной уровень концентрации глюкозы, окрашивая полоску в соответствующий цвет.

Самостоятельно сравнивать цвета не придется. В память аппарата уже заложена шкала. Когда в него вставляется тест-полоска, он сравнивает ее цвет со значениями этой шкалы и выдает числовой результат.

В пользовании такие приборы просты, однако быстро выходят из строя. К тому же их оптическая система – настолько хрупкая, что велика вероятность сломать глюкометр в процессе эксплуатации. А если линза помутнеет, результаты могут искажаться.

Электрохимические глюкометры

Их действие построено на амперометрическом методе анализа. Тест-полоски здесь тоже смазаны реагентом, но при соприкосновении их с кровью окрашивание не происходит. В ходе реакции выделяется электрический ток. Сила его зависит от уровня сахара.

В электрохимических нивелирован ряд недостатков фoтoмeтpичecкиx пpибopoв:

повышена прочность;
увеличена точность измерений (сила тока – конкретная величина, в отличие от цвета);
снижено требуемое количество крови для анализа.

Ребенок, пожилой или просто человек с низким болевым порогом однозначно предпочтет этот вид измерителя сахара. От необходимого объема крови зависит глубина прокола. Если ее требуется меньше, то процедура оказывается менее болезненной.

Кулонометрические глюкометры

Это разновидность электрохимических измерителей. Принцип определения концентрации глюкозы сходен с амперометрическим. Только в этом случае оценивается не сила тока, а электрический заряд. Необходимый объем крови для анализа – минимальный по сравнению со всеми прочими аппаратами.

Амперометрические приборы чаще применяются в лабораторной практике, тогда как кулонометрическими обычно бывают глюкометры для домашнего использования.

Отличаются два подвида и ценой расходных материалов. Пациентам с сахарным диабетом первого типа нужно замерять глюкозу чаще. Поэтому им выгоднее обзавестись амперометрическим устройством с более дешевыми тест-полосками. Кулонометрические рекомендуются для контроля диабета второго типа.

Правила использования глюкометра

С этим прибором в домашних условиях справится любой человек. Главное – иметь в запасе расходные материалы (тест-полоски), если измерение происходит инвазивным методом. Важно следить за их сроком годности: испорченные изделия не дадут необходимой точности.

Пользование глюкометром сводится к нескольким несложным действиям:

тщательное мытье рук;
дезинфекция места прокола;
прокол кончика пальца ланцетом;
нанесение крови на тест-полоску;
вставка полоски в прибор.

Последовательность последних двух шагов зависит от типа устройства. В фотометрический полоска вставляется с уже нанесенной кровью. В электрохимический она помещается чистой.

Экспресс-полоски никуда вставлять не нужно. Достаточно дождаться изменения цвета. С неинвазивным все еще проще. Необходимо только обеспечить ему контакт с кожей (участок зависит от разновидности прибора).

Можно ли брать кровь не из пальца?

Традиционно кровь на анализы берут из пальца или из вены. В случае с оценкой уровня сахара венозная не слишком предпочтительна. В ней содержится больше глюкозы, чем в капиллярной, и высок риск неправильной трактовки анализа. Поэтому кровь на сахар берут из пальца.

Но в подушечке пальца много нервных окончаний. Для многих прокалывание слишком болезненно. Поэтому существуют качественные глюкометры, в которых заложена возможность анализа крови из:

Их прокалывать не так больно. Однако кровообращение в этих частях тела медленнее, чем в пальцах. Поэтому изменения уровня глюкозы проявляются по анализам из альтернативных участков не всегда своевременно.

Кодирование прибора

Это процедура, от которой зависит точность полученных результатов. Она позволяет привести в максимальное соответствие сам аппарат и прилагающиеся к нему тест-полоски. В более старых моделях предусматривалось ручное кодирование. На смену ему пришли электронные чипы.

Наиболее продвинутым приборам кодирование не требуется. Оно происходит автоматически при попадании тест-полоски в корпус. Глюкометр считывает код и настраивает себя сам.

Технологию No Coding разработали, поскольку стало очевидно, что большинство пациентов не выполняет необходимую настройку. Игнорировать процедуру кодирования нельзя, ведь это снижает точность измерений. В результате не представляется возможным точно определить дозу инсулина, которую нужно ввести пациенту.

Как правильно выбрать глюкометр

Моделей на рынке можно увидеть много. Одинаково качественные приборы отличаются степенью удобства для конкретного пользователя. Понять, какой глюкометр лучше купить для дома, удастся, ответив на несколько вопросов:

Какой тип прибора для вас удобнее?
Имеет ли значение необходимый объем крови? Для пожилых, детей и особенно чувствительных важна глубина прокола.
Важно ли время измерения? Более скоростные стоят больше, но требуются не всем.
Какие тест-полоски доступны в ближайших к вам аптеках?
Требуется ли дополнительно калибровка по плазме? В более простых устройствах она осуществляется по капиллярной крови.
Какой необходим объем памяти? От этого зависит, сколько последних измерений удастся зафиксировать.

Важно решить, нужны ли дополнительные функции. В современных измерителях сахара их может быть много. Но их наличие необязательно.

Дополнительные функции глюкометра

Обычно устройство только измеряет концентрацию глюкозы в крови заданным методом. В комплект входит сам прибор, набор тест-полосок на первое время и ланцета для прокалывания кожи.

Более дорогие модели бывают оснащены статистическими опциями, в том числе разделяют измерения, проведенные до и после еды. Это удобно для тех, кто забывает заполнять дневники самоконтроля.

Глюкометр для пожилого или слабо видящего человека может иметь голосового помощника или подсветку дисплея. Дополнительный расход в этом случае оправдан. Можно потратиться и на вариант с автопрокалывателем, ведь не у каждого хватает силы духа, чтобы делать это вручную.

Непринципиальны такие опции, как возможность связи с компьютером или смартфоном, наличие лишних кнопок управления, таймера. Некоторые измерители сахара анализируют также уровень холестерина.

Рейтинг лучших приборов

Качественный глюкометр можно купить только в аптеке или магазине медтехники, имеющем соответствующую лицензию. На рынке представлены многочисленные их производители, получающие положительные отзывы. Их рейтинг выглядит следующим образом:

Производитель	Популярные модели
Accu-Chek (Германия)	Performa, не требующий кодирования и напоминающий о необходимости проведения очередного измерения; Active, ведущий статистику измерения за 90 дней; Mobile без тест-полосок, с напоминаниями и установками диапазонов.
OneTouch (Швейцария)	Select Plus с индивидуальными настройками целевого диапазона; Verio IQ, анализирующий эпизоды колебания уровня глюкозы; Select Plus Flex с цветовыми подсказками.
Bayer (Германия)	Contour Plus с точностью, сопоставимой с лабораторной; Ascensia Entrust с увеличенным дисплеем.
Diamedical (Тайвань)	Check с калибровкой по плазме крови.
Bioptik (Тайвань)	EasyTouch GC, измеряющий не только глюкозу, но и холестерин.
77 Elektronika Kft (Венгрия)	SensoCard Plus с функцией голосового помощника.
iHealth (США)	Align с приложением для отслеживания срока годности и количества тест-полосок; Smart с цифровым дневником измерений.
CareSens (Южная Корея)	CareSens N, не требующий кодирования.
Сателлит (Россия)	«Сателлит Экспресс», которому достаточно 1 мкл крови для измерения.
AgaMatrix (Германия)	iBGStar, подключаемый к гаджетам Apple для переноса данных.

Токарева Людмила Георгиевна, врач-терапевт медицинских кабинетов 36,6

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ, ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ

Источник