Во всех возрастных группах применение шприц-ручки может иметь ряд психологических преимуществ по сравнению с использованием шприца.
Приложение 3
Неинвазивный глюкометр: обзор проблемы
Статья М. Ахманова и И. Чайковского, опубликованная в журнале «Диабет. Образ жизни» за 2013 год, № 2 и 3
1. Введение
Разработка неинвазивных глюкометров, которые мы будем обозначать для краткости «nonGl», является одной из тем, вызывающих постоянный интерес диабетической общественности. В этом смысле nonGl стоит в ряду таких с нетерпением ожидаемых достижений, как таблетированный инсулин, прививка от диабета и помпа, не требующая вмешательства пациента и выполняющая роль искусственной поджелудочной железы. Вероятно, nonGl – самое простое из этих будущих детищ прогресса и самое понятное больным; ведь обычным глюкометром invasio на протяжении последних 15–20 лет пользуются десятки миллионов, и для людей с диабетом он превратился в такой же предмет обихода, как часы или мобильный телефон. Тем соблазнительнее кажется идея прибора, который измерял бы сахар noninvasio, без травмирования пальцев и выдавливания капли крови, а каким-то другим способом, причем надежным, дешевым и несложным на практике.
Эти три критерия нужно рассмотреть более детально. Надежность означает, что результаты, полученные с помощью nonGl, будут отвечать сиюмоментному сахару в крови, не уступят по точности данным обычных глюкометров и не займут слишком много времени – скажем, не более одной минуты. Критерий стоимости относится не к самому прибору nonGl – пусть его цена намного превосходит стоимость глюкометра invasio, но сам акт анализа должен быть дешевым. При традиционных измерениях основной расход связан с тест-полосками; если делать, как рекомендуется, четыре-пять анализов ежедневно, то пользователь выплатит за год стоимость десятка глюкометров. Желательно, чтобы в случае nonGl акт анализа стоил много дешевле, а в идеале – вообще ничего. Это означает, что наш гипотетический анализатор должен функционировать без расходных материалов, так же, как современный тонометр, за который пользователь платит только один раз. Наконец, критерий простоты означает, что каким бы сложным в техническом плане ни был nonGl, это компактный прибор, который можно носить с собой и им легко пользоваться в любом месте и при любых обстоятельствах. В идеале: приложил палец – получил ответ.
К сожалению, такой неинвазивный глюкометр до сих пор не создан, хотя работы ведутся в разных странах на протяжении как минимум 20 лет. Мы имеем в виду серьезные исследования, но, кроме них, достаточно много случаев мошенничества или искренних заблуждений, когда желаемое выдается за действительное. Ситуация примерно такая же, как с пероральным инсулином: снова и снова мы встречаем в прессе либо в Интернете победные реляции о том, что nonGl или таблетка с инсулином уже созданы – в США, Канаде, России, Германии, Гонконге и т. д. Но проходит время, и ни прибор, ни препарат не поступают на рынок.
После этой не очень вдохновляющей преамбулы перейдем к основной теме нашей статьи и рассмотрим три момента: методы, которые используются для неинвазивного анализа глюкозы в крови; практические достижения в этой области за минувшее десятилетие; последнюю и, вероятно, наиболее перспективную разработку – неинвазивный глюкометр GlucoTrack (ГлюкоТрек) компании «Integrity Applikations».
2. Методы неинвазивного измерения глюкозы в крови
Метод анализа, применяемый в обычном глюкометре invasio, по сути является химическим. Его главное звено – тест-полоска (стикер) с нанесенным на нее реактивом, который изменяет свой цвет или иные характеристики при контакте с кровью. С помощью глюкометра измеряется слабый ток, возникающий в процессе этой реакции (электрохимический метод, реализованный в современных приборах), или анализируется цвет активной зоны теста (фотометрический метод, который использовался в приборах предыдущего поколения). Неинвазивный анализ требует других методов, физических, не нарушающих целостность кожи, ибо в этом случае в плоть «вторгается» не игла скальпеля, а невидимый луч. Такое вторжение безболезненно и давно известно в медицине – например, рентгеновское излучение. Но в отличие от рентгена, который нельзя делать пять или десять раз каждый день, в случае nonGl задействованы другие длины волн, безопасные для здоровья человека.
Перечислим физические методы, которые можно использовать для неинвазивного анализа.
1. Наиболее часто с этой целью применяется инфракрасная (ИК) спектроскопия в ближнем диапазоне 750–2500 нанометров (нм). Метод основан на анализе оптического поглощения ИК-излучения, длины волн которого находятся в области поглощения глюкозы в крови (пики 840, 940 и 1045 нм). Для этого излучение должно пройти через телесные ткани и попасть на фотоприемник, где фиксируется соответствующий спектр. Часть тела, которую удобнее всего поместить между источником ИК и приемником – палец или мочка уха; в последнем случае используется конструкция типа клипсы. Однако этот метод пока не позволяет достичь необходимой точности из-за влияния трудноустранимых побочных эффектов – индивидуальных особенностей кожного покрова и состава межклеточной жидкости, а также наличия сильного пика поглощения воды в области 960 нм. Вода, как известно, один из главных компонентов организма, и упомянутый пик мешает четко зафиксировать пики поглощения глюкозы. При использовании более дальнего ИК-диапазона (длины волн 2500–10000 нм) возникают свои сложности – например, это излучение проникает в телесные ткани на меньшую глубину.
2. Поляризационная спектроскопия, то есть изменение плоскости поляризации в зависимости от концентрации глюкозы. Это один из первых методов, предложенных для nonGl, причем для измерений используются глаз и видимый свет. Недостаток метода – наличие, кроме глюкозы, других веществ, также изменяющих поляризацию света, влияние температуры и роговицы глаза. Учесть все эти факторы оказалось весьма непросто.
3. Ультразвуковая технология – ультразвук сравнительно легко проникает через кожу в кровеносные сосуды. Могут применяться лазеры от ультрафиолета до ИК-диапазона. В этом случае наблюдается фотоакустический эффект: звуковые колебания возбуждаются модуляцией лазерного излучения в жидкости и воспринимаются микрофоном. Недостаток метода: сложности с учетом влияния внешней среды.
4. Исследование зависимости электрических характеристик крови от уровня глюкозы. Обычно рассматриваются такие параметры, как проводимость крови, ее электрическое сопротивление, электроемкость определенного участка тела – например, кончика пальца при касании пластины детектора. Данный способ весьма чувствителен к особенностям кожи (тонкая или грубая), к наполнению кровью сосудов в области анализа, температуре тела, кровяному давлению и ряду других обстоятельств.
5. Исследование зависимости тепловых характеристик крови от уровня глюкозы. Обычно рассматриваются такие параметры, как теплопроводность и теплоемкость. Возникающие трудности – примерно такие же, как в предыдущем случае.
6. Физико-химический метод, связанный с определением уровня глюкозы в межклеточной жидкости. В этом случае используются разные варианты технической реализации: можно извлечь межклеточную жидкость сквозь кожу, воздействуя на область анализа слабым электрическим током; можно с помощью лазера создать микропоры, в которых собирается межклеточная жидкость. Для определения глюкозы в ней используют специальный сенсор, который относится к расходным материалам, что удорожает стоимость анализа. Кроме того, есть еще одна проблема: уровень глюкозы в межклеточной жидкости не отражает сиюмоментного значения глюкозы крови, а запаздывает на 10–30 минут. Существуют и другие сложности, связанные с состоянием кожи пациента, необходимостью заменять область анализа и т. д.
