糖尿病患者必须面对的现实就是要定期对血糖进行检测,庆幸的是现在检测血糖越来越容易。并且血糖仪更敏感,需要的采血量少,疼痛感也少。但“疼痛”会永远消失吗?
研究人员正在努力通过研发特殊的隐形眼镜、荧光“纹身”、红外线设备和智能传感器来监测血糖水平,用它们实现“无痛”目标。在某些情况下,无需验血,或许一次针刺足矣。
在过去几十年里,坦普尔大学医学院内分泌学主任古恩特(Guenther Boden)博士一直在关注这一领域的发展。
古恩特介绍:“手表式动态血糖监测系统似乎就是答案。手表的底部有一层薄膜,可以透过皮肤吸收间质液体,即从皮肤中获取这种‘间质液体’,这是测量葡萄糖时所需要的物质。这项技术可以立马奏效,但是会对皮肤造成刺激。”
一家产品制造公司(Animas Corporation)的发言人奥德丽(Audrey Finkelstein)说,“目前我们正在研究第三代监测系统,这将是监测系统和微针的结合体,这些微针相比其他技术而言,可以提供更好的血液样本,还将大大减少甚至消除对皮肤的刺激。”
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技术的改进
手表式血糖仪产品的优点在于提醒患者随时可能发生的危险,在睡眠时间内显得尤为重要。
另一种跟踪血糖变化趋势的设备——连续血糖监测仪,是人体的“守护者”,于 2004 年 2 月获得美国食品药品管理局(FDA)批准。古恩特说,该设备不便于操作。它提供的数据可供医生下载,以便监测 72 小时的血糖变化趋势,但患者不能立即得到血糖值的读数。而且,夜间测量的数值不够准确。古恩特指出:“制造公司正在努力解决这个问题。”
制造公司糖尿病部门人员迪安(Deanne Mc Laughlin)说道,该设备的改进版本在欧洲已进行临床试验。迪安介绍:“连续血糖监测让患者能够更好地了解治疗、饮食和活动量对血糖水平的影响。”关于改进的设备,他表示:“就帮助患者控制血糖而言,我们对‘实时’读数和该设备表现出的潜力感到非常高兴。”
除此之外,古恩特指出:“我们依然还停留在手指针刺的阶段。各种各样的血糖仪琳琅满目,而且它们已不断升级。最大的进步是新型仪器需要更少的采血量。这意味着不需要刺破手指,可选择在疼感较弱的地方进行检测,如手臂的底部。手臂的痛感相对较轻,而指尖的痛感却非常明显,这是最大的不同。”
至于处在开发阶段的新设备,目前还没有定论。以下几个问题需引起我们注意。
从眼睛中获得答案
与上世纪 70 年代的情绪手环一样,隐形眼镜有一天也能直接显示出血糖水平。只需照一下镜子,就知道血糖是否出了问题。
匹兹堡大学医学中心化学教授桑福德(Sanford Asher)博士领导展开这项创新项目,整个项目历时 20 年。桑福德介绍:“我们目前进展很快。考虑到软性隐形眼镜的现有经验,我们不确定需要开展多大范围的临床试验。”
以下是它的工作原理:在传统的软性隐形眼镜中嵌入一种薄塑料传感器,桑福德解释说,患者需要每周更换一次。传感器检测眼泪中葡萄糖的含量,隐形眼镜的颜色会随着糖含量的变化而变化。感应器放置在眼睛瞳孔下方的虹膜下部出现微小的新月状颜色,绿色(正常)、蓝色(血糖过低)或紫色(严重血糖过低)。其他颜色反映高血糖水平,或高血糖。
桑福德的研究小组进行了“确切的研究,该研究证实眼泪可以提供人体葡萄糖水平的准确测量,”他介绍。他的研究组克服困难,开发了自己的创新方法,为他们的研究获得足够的正常状态的眼泪。
可能会研发出一种掌上检测仪或特殊的镜子来帮助患者得到准确的血糖水平。桑福德说:“不需要再做手指穿刺。事实上,这比手指穿刺更准确,因为这种监测是连续的。颜色不断发生变化,这样你就知道自己是处于低血糖还是高血糖。”
黑暗中会发光的纹身
纹身激发了另一种新颖的装置。它的理念是:除了将油墨粒子植入皮肤下,那么为什么不植入一些能随体内血糖水平改变而发生变色的小珠子呢?
生物医学工程学教授热拉尔(Gerard Cote)解释说,德克萨斯 A&M 大学的工程师和化学家们开发出了荧光彩色珠子,随着血糖水平的变化,这些珠子会发出不同颜色的光。
用非常薄、类似头发鞘的物质将这些珠子包裹起来,将它们埋入到皮肤下。当 LED 灯(腕表上)照射在皮肤的对应区域时,珠子就会发光,它们的颜色会显示出葡萄糖的水平。LED 监测仪也会记录确切的葡萄糖值。如果血糖过低,就会发出警报。
他说,孩子们喜欢这个概念。这是因为它可以清晰地展现出一些“酷炫的因素”。他说:“当小伙伴们都在时,接受血糖检查的孩子们会感到很尴尬。但是现在有孩子对我说,‘快来照我的纹身啊!’”需要注意的是:这种蝴蝶或心形的“纹身”并不是平日见到的那种“真纹身”。
对于那些晚上可能出现血糖问题的人来说,发光监测仪将有助于在黑暗中快速读取数值。他解释说:“很多时候,伴侣将患者唤醒,因为他们不停出汗,而且需要服用糖丸来提高血糖水平。用这个 LED 监测仪,可以在夜间的任何时刻进行监测。”有了这个植入物,就不需要做任何手指穿刺了。
发出红外光线
红外光线可以照射出血糖水平。研发人员们正在测试一些设备,它们发出近红外光线,并照射在皮肤上。一些红外光线被身体组织中的脂肪和蛋白质吸收。而那些没有被吸收的光线所包含的信息,反射到接收器上,利用反射结果就可以知道血糖值。
医学博士史蒂芬(Stephen Monfre)与美国亚利桑那州钱德勒市的医疗公司一起开发出这样一种设备,该设备已经通过多次临床试验加以改进。史蒂芬介绍,红外设备尺寸相当于“便携式笔记本电脑”。要使用它,需要在前臂上放置一个“传感器头”,该“传感器头”将红外线发射到笔记本电脑进行分析,得到血糖水平的报告。
史蒂芬说,目前,该设备每天需要进行手指穿刺来进行校准。“我们认为,长期来看,可以消除这种情况,但这需要更多的研究、更多的资金,筹集资金是很困难的。”
感应器的故事
传感器也得到了巨大关注,传感器可以持续 24 小时提供葡萄糖监测。目前,几家公司正在竞相生产最好的传感器。每个身体佩戴一个传感器(类似于贴片),就可以“读取”体内的葡萄糖水平。然后,传感器将信息发送给患者的接收器。大多数情况下,当血糖水平过低或过高时,传感器会发出警报。
这些贴片不太像撕贴式的戒烟贴片。要使用贴片就得让皮肤先做好准备,通常,传感器必须植入皮下组织。为了校准这些新型的监测仪,仍然需要做手指穿刺葡萄糖测试,每日大概 2 次。
目前还一种利用超声波进行连续监测的设备。每天早上,将贴片粘在已经准备好皮肤渗透装置的小面积皮肤上。贴片将超声波传输到体液监测葡萄糖。该公司的首席财务官肖恩(Sean Moran)报告说,“由于皮肤渗透性水平,每秒都能得到一个读数,所以它更有精确性。”每天进行一次手指穿刺是必要的,以校准设备。