intTypePromotion=1
ADSENSE

Tổng quan những thách thức của kỹ thuật theo dõi bệnh tiểu đường bằng phương pháp không xâm lấn

Chia sẻ: Wang Ziyi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

11
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này đề cập đến tổng quan các vấn đề xoay quanh bệnh tiểu đường, phương pháp đo lường xâm lấn hiện tại và chi tiết về các phương án cho tương lai. Phương pháp không xâm lấn cũng còn nhiều điều cần làm sáng tỏ. Trong khi những tiến bộ đã được tìm thấy và bước đầu thực hiện, độ tin cậy và hiệu chuẩn của công cụ không xâm lấn có thể vẫn chưa được cải thiện, và ngày càng có nhiều hơn nữa nghiên cứu được tiến hành trong điều kiện sinh lý khác nhau của sự trao đổi chất, tuần hoàn chất lỏng trong cơ thể, và các thành phần máu cần thiết. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tổng quan những thách thức của kỹ thuật theo dõi bệnh tiểu đường bằng phương pháp không xâm lấn

  1. Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Tổng quan những thách thức của kỹ thuật theo dõi bệnh tiểu đường bằng phương pháp không xâm lấn Hoàng Đình Đại Chử Đức Hoàng Viện Điện tử - Viễn thông Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam Hà Nội, Việt Nam daihd@bme.edu.vn hoang.chuduc@hust.edu.vn Đỗ Xuân Hiếu Lê Thị Như Viện Điện tử - Viễn thông Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam Hà Nội, Việt Nam hieudx@bme.edu.vn nhult@bme.edu.vn Trần Minh Tú Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam minhtu.tran@bme.edu.vn Tóm tắt: Tỉ lệ bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường mỗi năm kiểm soát và chữa trị, bệnh tiểu đường có thể gây ra nhiều biến trên thế giới ngày càng tăng nhanh với hơn 6% dân số thế chứng nguy hiểm. [3] Các biến chứng cấp tính bao gồm tiểu giới. Bệnh nhân tiểu đường được các chuyên gia yêu cầu đường nhiễm xe-ton axit (diabetic ketoacidosis) - và đường quá theo dõi nồng độ glucose trong máu thường xuyên và liên cao – nonketotic thẩm thấu quá cao (nonketotic hyperosmolar tục để kiểm soát tình trạng bệnh của họ. Tuy nhiên, các coma). [4] Các biến chứng mãn tính thường gặp như bệnh tim phương pháp đo glucose hiện thời là không thuận tiện. Sự mạch, đột quỵ, suy thận, loét chân, mù mắt… nghiên cứu và phát triển kỹ thuật không xâm lấn là thực Bệnh tiểu đường là bệnh do tuyến tụy không sản xuất đủ sự cần thiết. Bài báo này đề cập đến tổng quan các vấn đề insulin hoặc các tế bào của cơ thể không đáp ứng với insulin xoay quanh bệnh tiểu đường, phương pháp đo lường xâm được sản xuất. [5] Bệnh tiểu đường được phân ra gồm ba loại lấn hiện tại và chi tiết về các phương án cho tương lai. chính: Phương pháp không xâm lấn cũng còn nhiều điều cần làm  Tiểu đường Tuýp 1 sáng tỏ. Trong khi những tiến bộ đã được tìm thấy và  Tiểu đường Tuýp 2 bước đầu thực hiện, độ tin cậy và hiệu chuẩn của công cụ  Tiểu đường thai kỳ không xâm lấn có thể vẫn chưa được cải thiện, và ngày Tiểu đường Tuýp 1 do bị thiếu insulin, có nghĩa cơ thể càng có nhiều hơn nữa nghiên cứu được tiến hành trong không sản xuất đủ lượng insulin cần thiết hoặc không sản xuất điều kiện sinh lý khác nhau của sự trao đổi chất, tuần insulin. Trước đây, nó được biết đến với tên gọi “tiểu đường hoàn chất lỏng trong cơ thể, và các thành phần máu cần phụ thuộc insulin” (insulin-dependent diabetes mellitus – thiết. Đó thực sự là các thách thức lớn đối với công cuộc IDDM). Phần lớn các trường hợp được chẩn đoán là trẻ em và tìm ra cái mới. người trẻ trưởng thành, nên còn có cách gọi khác là “ Tiểu Từ khóa: Không xâm lấn, theo dõi tiểu đường, bệnh tiểu đường vị thành niên”. [3] Đến nay, vẫn chưa có nghiên cứu nào đường, đo nồng độ glucose… chỉ ra được nguyên nhân tại sao. Tiểu đường Tuýp 2 xảy ra do hiện tượng kháng insulin, 1. GIỚI THIỆU một trạng thái mà các tế bào trong cơ thể không khớp với insulin đúng cách. [3] Điều này cũng có thể xảy ra khi hiện Bệnh đái tháo đường (diabetes mellitus), hay còn có tên tượng thiếu insulin trở nên trầm trọng hơn. [6] Dạng này được khác là bệnh tiểu đường, được biết đến là nhóm bệnh rối loạn gọi là “tiểu đường không phụ thuộc insulin” (non- insulin- chuyển hóa, trong đó có mức đường trong máu cao trong một dependent diabetes mellitus – NIDDM) hoặc “tiểu đường khoảng thời gian dài. [1][2] Các triệu chứng thường thấy của khởi phát ở người lớn”. Nguyên nhân chính gây ra thường là ở hiện tượng lượng đường trong máu cao bao gồm đi tiểu thường xuyên, khát nước nhiều và nhanh đói. Nếu không có biện pháp ISBN: 978-604-67-0635-9 140 140
  2. Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) những người có trọng lượng cơ thể quá mức, thừa cân và xuyên thì NIDDM thường được tìm thấy ở bệnh nhân lớn hơn không thường xuyên vận động. [3] 40 tuổi, có thể tiêm insulin hoặc kiểm soát với thuốc uống, Tiểu đường thai kỳ là tiểu đường “ có điều kiện”, đó là sự giảm cân, chế độ ăn hợp lý và kế hoạch thể dục thường xuyên. rối loạn đường huyết trong máu khi mang thai. Nguyên nhân Cả hai loại tiểu đường tuýp 1 và tuýp 2 đều là mãn tính, không gây ra do khi mang thai có sự thay đổi hoạt động nội tiết: tăng có bất kì phương pháp nào chữa khỏi hoàn toàn. Tiểu đường tiết các hormon cần cho thai kỳ nhưng lại làm giảm tác dụng thai kì có ảnh hưởng đến phụ nữ mang thai nhưng có thể kiểm của insulin. soát lượng đường trong máu. Nó chỉ diễn ra trong thời gian Tiểu đường đã và đang là một trong những thách thức lớn ngắn và tự trở lại bình thường sau khi sinh. đối với ngành y tế trên thế giới. Nồng độ glucose trong máu Theo số liệu thống kê, gần 18 triệu người trên thế giới phải thay đổi theo bất kì hướng nào, tăng hoặc giảm đều có thể dẫn chịu chung số với bệnh tiểu đường, chỉ riêng nước Mỹ đã có đến tử vong. Một người bình thường có nồng độ glucose trong đến 5% tổng dân số bị bệnh. Bệnh tiểu đường là nguyên nhân máu đạt từ 70mg/dL đến 110mg/dL hoặc 3.9 đến 6.0 mM/L. cao thứ 7 dẫn đến tử vong. Dự đoán đến năm 2020, các chi phí Nhưng ngay sau khi nạp đường vào cơ thể, mức độ này có thể liên quan đến điều trị đái tháo đường được dự đoán có thể lên lên đến 140 mg/dL. Để kiểm tra và kiểm soát nồng độ glucose, đến 192 tỷ đô la Mỹ (Freer, tháng 3 năm 2011). [11] Đến giờ các chuyên gia yêu cầu bệnh nhân phải thường xuyên tiến hành vẫn chưa có biện pháp nào chữa khỏi hoàn hoàn bệnh tiêu các biện pháp đo lường. Tuy nhiên, hiện nay, biện pháp phổ đường. Vì vậy, việc đo nồng độ glucose trong máu ở bệnh biến vẫn là lấy mẫu máu và đo bằng các phản ứng hóa học. nhân tiểu đường thường xuyên và kiểm soát insulin là chìa Phương pháp này gây đau đớn, khó chịu và tốn kém cho bệnh khóa cho việc kiểm soát tình hình. nhân. Vì vậy, yêu cầu tìm ra một thiết bị đo nồng độ đường 2.2. Phương pháp đo nồng độ glucose xâm lấn hiện tại huyết không xâm lấn, theo dõi liên tục, chính xác là vô cùng cần thiết. Hầu hết các bệnh nhân tiểu đường chỉ biết đến phương Để phòng ngừa và điều trị bệnh tiểu đường cần có một chế pháp xâm lấn. Bệnh nhân được yêu cầu theo dõi mức đường độ ăn uống hợp lý và luyện tập thể dục thường xuyên, không huyết hai đến ba lần một ngày. Họ kiểm tra lượng đường trong sử dụng thuốc lá và duy trì cơ thể ở trạng thái cân nặng bình máu bằng cách sử dụng kim nhọn – trích vào ngón tay để lấy thường. Kiểm soát huyết áp và chăm sóc chân phù hợp cũng là mẫu máu vào que thử, lấy que thử ra và gắn vào máy. Sau một việc hết sức quan trọng đối với người mắc bệnh tiểu đường. thời gian ngắn, máy này sẽ đọc và cho ra số liệu. Mặc dù cho Bệnh tiểu đường Tuýp 1 phải được kiểm soát bằng cách tiêm kết quả khá chính xác và ổn định thì phương pháp xâm lấn hiện insulin. [3] Tiểu đường Tuýp 2 có thể điều trị bằng thuốc. [7] tại thực sự có nhiều bất lợi: gây đau đớn, chi phí cao, nguy cơ Insulin và một số loại thuốc lại có thể gây ra lượng đường gây ra bệnh truyền nhiễm và không thể theo dõi mức đường trong máu thấp. [8] Phẫu thuật giảm cân ở những người béo huyết liên tục. phì đôi khi cũng là một biện pháp tốt đối với người bị bệnh tiểu Dưới đây là mô hình cơ bản của phương pháp xâm lấn: đường Tuýp 2. [9] Riêng đối với trường hợp tiểu đường thai kì thì người bệnh thường sẽ tự khỏi sau khi sinh. [10] 2. TỔNG QUAN VỀ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG 2.1 Bệnh Đái tháo đường (Tiểu đường) Đái tháo đường là thuật ngữ dùng để chỉ trạng thái cơ thể không phù hợp với số lượng hoặc chất lượng hormon insulin được sản xuất cần thiết để duy trì mức đường huyết lưu thông bình thường. Chỉ số đường huyết an toàn:  Trước bữa ăn: 90 – 130 mg/dL (5.0 – 7.2 mM/L)  1 -2 giờ sau bữa ăn: dưới 180 mg/dL (10mM/L)  Trước khi đi ngủ: 110 – 150 mg/dL (6.0 – 8.3 mM/L) Nếu một người có mức đường huyết nằm ngoài các khoảng trên thì cần phải được xét nghiệm và chẩn đoán kịp thời. Theo số liệu thống kê, các nhà nghiên cứu nhận thấy có ba loại bệnh tiểu đường chính: bệnh tiểu đường tuýp 1, tiểu đường tuýp 2 và Hình 1. Phương pháp đo nồng độ glucose xâm lấn tiểu đường thai kỳ. Tiểu đường Tuýp 1 là Tiểu đường phụ thuộc Insulin (IDDM), chiếm 5 – 10% các trường hợp mắc Để giải quyết những vấn đề trên, việc tìm ra phương pháp bệnh tiểu đường. Tiểu đường Tuýp 2 hay còn gọi là Tiểu theo dõi glucose không xâm lấn là cần thiết. Các phương pháp đường không phụ thuộc insulin (NIDDM) chiếm 90 – 95% không xâm lấn kỳ vọng là phương pháp không đau, tiện lợi và tổng số ca mắc bệnh. Trong khi IDDM thường xảy ra ở trẻ em chính xác. và trẻ vị thành niên, đòi hỏi phải có đủ số insulin để duy trì sự sống kết hợp chế độ ăn uống lành mạnh và tập thể dục thường 141 141
  3. Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) 2.3 Phương pháp đo glucose không xâm lấn Đo glucose không xâm lấn dùng để chỉ phương pháp đo nồng độ glucose trong máu (yêu cầu đối với bệnh nhân tiểu đường nhằm ngăn ngừa các biến chứng cấp và mãn tính) mà không cần lấy mẫu máu, không gây tổn thương trên người bệnh và không đau. [12] Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng có ba phương pháp đo glucose không xâm lấn:  Kĩ thuật quang  Sử dụng nước bọt  Phân tích glucose trong nước mắt 3. PHƯƠNG PHÁP ĐO GLUCOSE KHÔNG XÂM LẤN Trong bài báo này, chúng ta sẽ xem xét tất cả các phương pháp đo glucose không xấm lấn như bất kì phương pháp nào mà không cần trích da. Các kĩ thuật/công nghệ khác nhau sẽ Hình 2. Sơ đồ khối hệ thống đo glucose không xâm lấn được liệt kê. Các nguyên tắc về công nghệ, cùng với những lợi thế và hạn chế của nó cũng sẽ được thảo luận. Về cơ bản, mô hình của thiết bị đo glucose không xâm lấn 3.1. Đo đường huyết sử dụng nước bọt có cấu trúc như trên. Cảm biến được dùng thường là một số Các nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ giữa nồng độ loại cảm biến quang học. Với mỗi phương thức khác nhau sau glucose trong máu và trong nước bọt. đây, sẽ dựa trên cùng nguyên lý cơ bản trên nhưng với sóng Về cơ bản, việc sử dụng nước bọt cũng tương tự như ánh sáng khác nhau. phương pháp truyền thống là sử dụng máu, điều khác biệt duy nhất đó là nước bọt, không phải máu. Bệnh nhân tiểu đường BẢNG 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO GLUCOSE đặt que thử vào miệng khoảng vài giây để lấy một lượng nhỏ KHÔNG XÂM LẤN nước bọt làm mẫu phân tích và sau đó đặt que thử vào máy đọc Kĩ thuật Định nghĩa và cho ra kết quả. Phổ hồng ngoại gần Hấp thụ hoặc phát xạ ánh Near Infrared Spectroscopy sáng có bước sóng từ 0.7 – 3.2. Sử dụng nước mắt để theo dõi nồng độ glucose (NIR) 2.5 um, phổ được so sánh để Bệnh nhân tiểu đường cũng có khả năng sử dụng nước mắt tìm ra glucose. để đo nồng độ glucose. Mức đường huyết trong nước mắt thấp Phổ Raman Ánh sáng laser được sử dụng hơn từ 30 đến 50 lần trong máu. Người bệnh không phải cố Raman Spectroscopy để cảm ứng ánh sáng phát ra khóc để lấy mẫu, các cảm biến có thể nhẹ nhàng đặt trên bề từ vùng chuyển đổi gần mặt của mắt để thu hút chất lỏng. ngưỡng kích thích Phương pháp này có hạn chế là nó sẽ cho thông số sai lệch Quang phổ ảnh âm Chất lỏng có thể gây kích khi bệnh nhân cố kích thích chảy nước mắt. Photoacoustics Spectroscopy thích sóng laser. Điều này 3.3. Kĩ thuật quang được sử dụng để tạo ra một âm thanh phản hồi và một Phương pháp đo lường nồng độ glucose không xâm lấn sử một quang phổ sinh ra sẽ dụng kĩ thuật quang học là kĩ thuật tập trung một chùm sóng được hiệu chỉnh. lên cơ thể. Chùm sáng này sẽ bị suy giảm sau khi truyền qua Thay đổi tán xạ Sự tán xạ của laser có thể lớp mô. Một kết quả sẽ nhận được từ ánh sáng khuếch tán đi ra Scatter Changes được sử dụng để chỉ ra sự khỏi mô. Sự hấp thụ ánh sáng của da sẽ phụ thuộc vào thành thay đổi trong thành phần các phần cấu tạo của da (nước, hemoglobin, melanin, chất béo và chất trong các lần thử nghiệm. glucose). Việc truyền tải ánh sáng ở mỗi bước sóng là hàm phụ Thay đổi sự phân cực Sự có mặt của glucose trong thuộc độ dày, màu sắc và cấu trúc da, xương, máu và các thành Polarization Changes chất lỏng là nguyên nhân dẫn phần khác mà ánh sáng đi qua. đến sự phân cực nhiều hơn Sự tập trung glucose có thể được xác định rõ bằng cách của sóng truyền qua. phân tích sự thay đổi tín hiệu quang trong mỗi bước sóng, sự Phổ nửa hồng ngoại Hấp thụ hoặc phát xạ ánh phân cực hoặc cường độ của ánh sáng. Thể tích mẫu được đo Mid – Infrared Spectroscopy sáng trong khoảng 2.5 – 10 bằng các phương pháp này phụ thuộc vào vị trí đo. Sự tương (MIR) um được kiểm tra và sử dụng quan với mức đường huyết dựa trên cơ sở phần trăm mẫu chất để định lượng glucose trong lỏng ở kẽ, nội bào hoặc mao mạch. chất lỏng. Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống đo glucose không xâm lấn được mô tả trong hình dưới đây: Phổ hồng ngoại gần có quang phổ nằm trong vùng bước sóng từ 730 – 2500 nm. Nó cho phép đo glucose trong máu trong các mô bởi sự biến động của cường độ ánh sáng, dựa trên 142 142
  4. HộiHội Thảo Quốc Thảo QuốcGia Gia2015 2015về vềĐiện Điện Tử, Tử,Truyền Truyền Thông vàCông Thông và CôngNghệ Nghệ Thông Thông Tin Tin (ECIT (ECIT 2015) 2015) truyền và phản xạ. [15] Khi so sánh với MIR, ánh sáng tập 3.4. Một số phương pháp mới trung vào cơ thể được hấp thụ một phần và tán xạ một phần do 3.4.1Một số phương pháp mới được công bố sự tương tác của nó với các thành phần hóa học trong mô. Trước tình hình phát triển nhanh của khoa học – công nghệ Nồng độ glucose được ước tính bằng cường độ chùm sáng và để đáp ứng yêu cầu cấp bách về thiết bị đo tiểu đường truyền qua mô và phản xạ từ chính mô đó. không xâm lấn, các nhóm nghiên cứu hiện nay đã cho ra đời Ưu điểm: Độ chính xác cao, tín hiệu đo có năng lượng cao những sản phẩm mới, không đi theo lối mòn của các kỹ thuật hơn phổ MIR. [14] nói trên. Nhược điểm: cần tác dụng một áp lực quét, sự khác biệt sinh Thử tiểu đường bằng hình xăm tạm, người ta sẽ in các lý không liên quan đến đường huyết, các phần tương đối nhỏ điện cực lên giấy dung làm hình xăm tạm, các điện cực này của glucose trong máu tương quan yếu, độ ổn định kém. [15] được kết nối với cảm biến, sau mỗi bữa ăn các điện cực sẽ sinh Phổ nửa hồng ngoại (MIR) dựa trên sóng ánh sáng có phổ điện trong 10 phút, dòng điện sẽ thu hút glucose đến sát với bước sóng từ 2500 – 10000 nm. [14] Sự hấp thụ ánh sáng nửa mặt da, giúp cảm biến đo được lượng đường huyết. hồng ngoại khác nhau có thể được biểu diễn bởi một mô hình Thiết bị vòng xoắn đặt trong ruột: bác sĩ sẽ đưa thiết bị kĩ thuật phân tích định lượng quang phổ. Hiện nay, thuật toán vòng xoắn vào ruột bệnh nhân như mổ nội soi. Khi được đưa bình phương tối thiểu thường được sử dụng để hiệu chuẩn đa vào và định vị, nó sẽ làm một vật cản luồng thức ăn đi vào biến cho các thành phần. [15] Để các bước sóng cao hơn, vật thành ruột, làm thay đổi đường đi của thức ăn và cách thức làm tạo sóng nửa hồng ngoại làm giảm hiện tượng tán xạ và tăng sự việc của hệ thống tiêu hóa. Thiết bị này tỏ ra hiệu quả trong hấp thụ. [14] việc giảm glucose trong máu và giảm nhanh số đo vòng bụng. Ưu điểm: Sóng nửa hồng ngoại đem so sánh với phổ sóng 3.4.2 Phương án đề xuất: Máy đo đường huyết không hồng ngoại thì tín hiệu thu được phản ánh mức glucose có độ xâm lấn tối thiểu và dự án Zinmed sắc nhọn hơn, tín hiệu NIR có phổ rộng và yếu hơn. Một nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Nhược điểm: Mức độ thâm nhập sâu yếu đã và đang triển khai một dự án lớn dành cho cộng đồng bệnh Thay đổi sự phân cực dựa trên hiện tượng xảy ra khi sóng nhân tiểu đường – Zinmed - giải pháp giúp hỗ trợ quản lý và phân cực ngang trong một dung dịch có chứa chất hoạt quang điều trị bệnh tiểu đường. (như các phân tử chiral). Glucose là một phân tử chiral, đặc tinh quay ánh sáng của nó có thể được biết đến trong thời gian dài. Thật vậy, các cuộc điều tra về sự thay đổi phân cực gây ra bởi glucose đã cho thấy kĩ thuật không xâm lấn đầu tiên cho việc đo glucose ở người. [14] Ưu điểm: Kĩ thuật này có thể cho phép dùng với ánh sáng nhìn thấy, phù hợp với môi trường tự nhiên. [14] Nhược điểm: Nhạy cảm với các tán xạ của các mô, vì có hiện tượng phản phân cực tán xạ. [14] Phổ Raman dựa trên việc sử dụng sóng laser để tạo lên sự rung lắc và quay đảo của các phân tử và hậu quả sự phát hành của ánh sáng tán xạ ảnh hưởng bởi sự rung của các phân tử. [14] Hiệu ứng này phụ thuộc vào nồng độ các phân tử glucose. Kĩ thuật này có thể đo lường với cả những tín hiệu yếu, thậm Hình 3. Mô hình đơn giản thiết bị đo glucose không xâm lấn chí trong các dịch trong cơ thể con người. Bởi sự phát xạ ánh Zinmed sáng tán xạ bị ảnh hưởng bởi sự rung động của các phần tử, do Zinmed bao gồm hệ thống website quản lý, ứng dụng di đó có thể dùng để ước tính nồng độ glucose trong cơ thể người. động, máy đo đường huyết xâm lấn tối thiểu và tin tức chuyên Phổ glucose có thể dùng để phân biệt với các hợp chất khác sâu trong hệ thống website vệ tinh. Bệnh nhân tiến hành đo tiểu trong cùng một dải này. đường bằng phương pháp không xâm lấn tối thiểu, dữ liệu Ưu điểm: Phổ Raman cho tín hiệu sắc nét và không bị chồng được hiển thị và lưu trên smartphone; đồng thời hệ thống chéo lên nhau như NIR. Bước sóng laser cố định thường được website quản lý và các website vệ tinh giúp kết nối với các sử dụng với chi phí thấp. bệnh nhân tiểu đường khác và cung cấp cho người dùng cẩm Nhược điểm: Chịu ảnh hưởng của sự không ổn định của nang cần thiết để phòng và điều trị bệnh tiểu đường. Hiện tại, bước sóng và cường độ sóng laser, thời gian thu lại quang phổ hệ thống website quản lý và website vệ tinh đã hoạt động mạnh lâu. mẽ, nhận được sự quan tâm của nhiều người. Phổ âm ảnh sử dụng chùm tia quang học để nhanh chóng Tuy các thiết bị này còn đang trong quá trình hoàn thiện và làm nóng mẫu và tạo ra một làn sóng áp suất âm và có thể thu thử nghiệm trên quy mô rộng lớn hơn nhưng rõ ràng chúng cho được bằng glucose. thấy một sự nỗ lực, phấn đấu không ngừng nghỉ của các nhà Nhược điểm: chịu ảnh hưởng của các thành phần hóa học, khoa học trên thế giới. Và với trình độ khoa học – kỹ thuật hiện sinh học cũng như các tác động vật lí như nhiệt độ, áp suất. nay hoàn toàn có thể tạo ra được thiết bị với phương pháp tối [16] ưu và độ chính xác chấp nhận được trong điều kiện Việt Nam. 143 143
  5. HộiHội Thảo Thảo QuốcGia Quốc Gia2015 2015về về Điện Điện Tử, Truyền Thông Tử, Truyền ThôngvàvàCông CôngNghệ NghệThông Tin Tin Thông (ECIT 2015) (ECIT 2015) 4. SO SÁNH VÀ THẢO LUẬN phương pháp cũ. Bởi vậy, đo glucose không xâm lấn thực sự là công nghệ trong tương tai. 4.1. So sánh các thế hệ phương pháp đo tiểu đường. Hình 3 cho thấy sự phát triển của các thế hệ đo tiểu đường. 6.2. Những thử thách bước đầu của phương pháp đo Các thế hệ trước với nhiều nhược điểm cả về giá thành lẫn sự glucose không xâm lấn bất tiện. Và do vậy, việc ra đời các máy của thế hệ thứ tư không xâm lấn là một điều tất yếu. Các phần trên chúng tôi đã đi trình bày tổng quan về bệnh tiểu đường cũng như các phương pháp đo đường huyết từ quá khứ đến hiện tại và tương lai. Và rõ ràng, trên thế giới đã có rất nhiều nhóm nghiên cứu đang khám phá một loạt các phương pháp tiếp cận, cố gắng phát triển một phép đo glucose không xâm lấn cho kết quả ổn định, đáng tin cậy, thuận tiện và kinh tế. Bảng 2 sau đây sẽ cho thấy một số sản phẩm mới nhất, được tham khảo trên internet như: GlucoWatch, Diasensor… BẢNG 2. THÔNG TIN VỀ THIẾT BỊ ĐO GLUCOSE KHÔNG XÂM LẤN Số Công nghệ Định nghĩa và thứ hiện trạng tự 1 Phổ hồng ngoại gần Xuất hiện năm 2010 và được FDA chấp thuận năm 2011 Hình 4. Sự phát triển qua các thế hệ đo đường huyết 2 Phổ Raman Xuất hiện năm 2011 và vẫn tiếp tục được nghiên Như đã trình bày ở trên, thế hệ máy đo tiểu đường bằng cứu phương pháp xâm lấn hiện tại tồn nhiều nhược điểm. Trước 3 Phổ hồng ngoại gần – Xuất hiện năm 2008 và tiên phải kể đến là việc bệnh nhân tiểu đường phải lấy mẫu Công nghệ cổng quang được thương nghiệp hóa máu nhiều lần một ngày để theo dõi. Phương pháp này chỉ cho sớm vào cuối năm 2011 ra thông số tĩnh, tại thời điểm lấy máu mà không thể theo dõi 4 Công nghệ huỳnh quang Xuất hiện năm 2007 được liên tục, các hiện tượng tăng hoặc hạ đường huyết không được FDA chấp thuận năm theo dõi tỉ mỉ. Do vậy, việc theo dõi đường huyết theo phương 2011 pháp cũ không phản ánh đúng tính chất và thực trạng của bệnh 5 Cộng hưởng điện từ - Xuất hiện năm 2005 và nhân, hay đánh giá được chính xác tình trạng bệnh của bệnh sinh học được sản xuất thí điểm nhân. Không chỉ vậy, việc lấy mẫu máu nhiều lần cũng gây năm 2011 khó chịu cho bệnh nhân, đau đớn và tổn thương mô là không 6 Cảm biến hóa học trong Xuất hiện năm 2010 và thể tránh khỏi. Từ đó kéo theo nhiều hệ lụy khác như bất tiện hơi thở đang trong quá trình phát trong sinh hoạt và làm việc, nguy cơ gây ra các bệnh truyền triển nhiễm… Một điều không thể tránh khỏi là sự tiêu tốn về tài 7 Phổ huỳnh quang Xuất hiện năm 2011 và chính lớn, mỗi lần thử máu bệnh nhân phải sử dụng một kim được Canada chấp nhận trích máu hoàn toàn mới. thương mai hóa Với thực tế này, lợi thế của phương pháp không xâm lấn là Cùng với đó, Bảng 1 đã cho thấy đã có rất nhiều nhóm điều có thể chinh phục những bệnh nhân khó tính nhất. nghiên cứu đang làm việc trong chủ đề này, tất cả đều cố gắng Phương pháp đo glucose không xâm lấn cho phép loại bỏ tìm ra một phương pháp đo lường mới, công nghệ đo đường những bất lợi trên. Vì sử dụng các kỹ thuật cảm biến quang huyết không xâm lấn. Tuy nhiên, thực tế thì phương pháp hoặc tương tự như vậy, phương pháp này hoàn toàn không gây không xâm lấn còn nhiều hạn chế và vẫn chỉ đang trong quá đau đớn cho bệnh nhân, đem lại cảm giác thoải mái khi sử trình nghiên cứu. dụng. Việc đem lại cảm giác thoải mái cho bệnh nhân khi tiến Một trong những lí do chính là công nghệ, như việc hấp hành thử nghiệm đã là một thành công lớn của phương pháp thụ quang phổ, cho tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp liên quan đến này so với phương pháp cũ vì một trong những nguyên nhân mức độ tập trung glucose và phổ đáp ứng. Do nhu cầu lớn của gây bệnh tiểu đường là căng thẳng thần kinh. Việc sử dụng thị trường cho một sản phẩm đo glucose không xâm lấn thành phương pháp mới đã giúp bệnh nhân tránh được nguyên nhân công, điều này đã tạo nên cuộc đua cho các nhóm nghiên cứu này. Từ đó, loại bỏ hoàn toàn các rủi ro về tổn thương mô hay để phát triển một thiết bị chính xác hơn và thiết bị quang phổ bệnh truyền nhiễm. Không chỉ vậy, ưu điểm vượt trội trong đo chính xác là rất quyết liệt. Hơn nữa, phương pháp huấn luyện glucose không xâm lấn là việc tiết kiệm chi phí. Bệnh nhân sẽ đa biến thường được sử dụng trong phân tích định lượng các không phải chi trả cho các khoản que trích máu như đối với mô hình dự đoán là dữ liệu phụ thuộc, trong khi đặc trưng của 144 144
  6. Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) đo lường là không dễ dàng để giải quyết. Mặc dù, một phương [6] RSSDI textbook of diabetes mellitus. (Rev. 2nded.). pháp cải thiện đã được nghiên cứu cho việc phân tích định New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers. 2012. p. 235. lượng mà có thể tăng cường sự tương quan của các thuộc tính ISBN 9789350254899. quang phổ của phân tử glucose với nồng độ glucose trong [7] "The top 10 causes of death Fact sheet N°310". máu, cần nỗ lực nhiều hơn trong việc nghiêm ngặt mở rộng kĩ World Health Organization. Oct 2013. thuật để kiểm soát lượng đường trong máu không xâm lấn. [8] Rippe, edited by Richard S. Irwin, James M. (2010). Hơn nữa, việc hiệu chỉnh thiết bị quang phổ là cần thiết, Manual of intensive care medicine (5thed.). Philadelphia: bởi các yếu tố như cường độ ánh sáng có thể ảnh hường đến Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. p. 549. kết quả. Như hầu hết các công nghệ không xâm lấn này dựa ISBN 9780781799928. trên một số loại cảm biến quang học, thời gian trễ có thể xảy [9] Picot, J; Jones, J; Colquitt, JL; Gospodarevskaya, E; ra giữa các phép đo glucose, do đó có thể dẫn đến lỗi hiệu Loveman, E; Baxter, L; Clegg, AJ (September 2009). "The chỉnh. clinical effectiveness and cost-effectiveness of bariatric Ngoài ra, các nhân tố bên ngoài như nhiệt độ cũng ảnh (weight loss) surgery for obesity: a systematic review and hưởng đến kết quả dự đoán, đặc biệt với công nghệ cảm biến eonomic evaluation". Health technology assessment quang học, vì việc thay đổi một vài độ cũng ảnh hưởng đáng (Winchester, England) 13 (41): 1–190, 21 –357, iii– kể đến mức năng lượng của phổ hấp thụ. iv.doi:10.3310/hta13410. PMID 19726018. Một điều quan trọng nhất là nguyên nhân đến từ tác dụng [10] Cash, Jill (2014). Family Practice Guidelines (3rded.). sinh lí của con người. Sự khác biệt về sinh lí sẽ ảnh hưởng đến Springer. p. 396.ISBN 9780826168757. độ tin cậy của công nghệ, vì chúng chủ yếu là do chuyển hóa [11] Anas Mazady, Electrical and Computer Engineering cá nhân, thành phần máu, và lưu thông chất lỏng trong cơ thể Department,The University of Connecticut, Storrs, CT 06269- quyết định. Các quang phổ hấp thụ chủ yếu là phát hiện phân 2157 tử glucose và glucose có thể phát hiện ở khắp mọi nơi trên cơ [12] Noninvasive glucose monitor, thể. Do đó, rất khó có thể sản xuất được một mô hình bao https://en.wikipedia.org/wiki/Noninvasive_glucose_monitor quát, có thể thường xuyên tự hiệu chuẩn sử dụng duy nhất cho [13] Overview of Non-Invasive Fluid Glucose tất cả mọi người. Measurement Using Optical Techniques to Maintain Glucose Control in Diabetes Mellitus, R. W. Waynant, 5. KẾT LUẬN Ph.D.* and V. M. Chenault, Ph.D., MT(ASCP)**, Food and Hiện nay, trên thế giới, việc theo dõi đường huyết bằng Drug Administration; Center for Devices and Radiological phương pháp xâm lấn vẫn đang là phương pháp phổ biến hơn Health; Office of Science and Technology* and Office of cả. Mặc dù có nhiều bất lợi, nhưng đó vẫn là giải pháp ưu việt Device Evaluation** cho tới hiện tại khi mà sự phát triển của thế hệ thứ tư – thế hệ [14] Akesh Govada, Ch Renumadhavi, K B Ramesh, “Non- không xâm lấn vẫn còn nhiều tranh cãi và ý kiến trái chiều. Bài Invasive Blood Glucose Measurement”, International viết này đã trình bày hầu hết các phương pháp không xâm lấn, Journal of Advanced Research in Computer and đánh giá và so sánh, và nhận thấy rằng thực tế chưa có một Communication Engineering, Vol. 3, Issue 1, January 2014 thiết bị không xâm lấn nào có thể đáp ứng độ chính xác và [15] Chi-Fuk So, Kup-Sze Choi, Thomas KS Wong, Joanne được áp dụng. Đứng trước những thách thức, việc tìm kiếm WY Chung, “Recent advances in noninvasive glucose một phương pháp tối ưu, chính xác và phổ quát là một thành monitoring,” công lớn, tạo lên một bước ngoặt lớn trong việc chăm sóc sức [16] Megha C.Pande, Prof.A. K. Joshi/International khỏe trên toàn thế giới. Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) “Non-Invasive Optical Blood Glucose Measurement”. 6. THAM KHẢO [1] "Diabetes Blue Circle Symbol". International Diabetes Federation. 17 March 2006. [2] "About diabetes". World Health Organization. Retrieved 4 April 2014. [3] "Diabetes Fact sheet N°312". WHO. October 2013. Retrieved25 March 2014. [4] Kitabchi, AE; Umpierrez, GE; Miles, JM; Fisher, JN (Jul 2009). "Hyperglycemic crises in adult patients with diabete."Diabetes Care 32 (7): 1335–43.doi:10.2337/dc09- 9032. PMC 2699725. PMID 19564476. [5] Shoback, edited by David G. Gardner, Dolores (2011). "Chapter 17".Greenspan's basic & clinical endocrinology (9thed.). New York: McGraw-Hill Medical. ISBN 0-07- 162243-8. 145 145
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2