צמיד חכם לניטור סוכרת
חוקרים פיתחו מערכת לבישה חכמה המיועדת לחולי סוכרת ומשלבת חיישנים כימיים ופיזיולוגיים לניטור בזמן אמת של מדדים בריאותיים חיוניים, ללא כאב וללא צורך במכשירים רבים. המערכת מיועדת לשימוש רציף על פרק כף היד וכוללת חידושים טכנולוגיים שמסמנים את הדור הבא של מכשירים רפואיים אישיים.
סוכרת מסוג מליטוס (mellitus) משפיעה לא רק על רמות הסוכר בדם אלא על מערכות רבות בגוף, בהן מערכות חילוף החומרים, הלב וכלי הדם. ניטור סוכר בלבד, כפי שמתבצע כיום ברוב מכשירי המדידה הרציפים, אינו מספק תמונה שלמה של מצב החולה. מעבר לכך, מכשירים קיימים בדרך כלל מתמקדים בפרמטר אחד ומצריכים לעיתים קרובות שימוש בכמה מכשירים בו־בזמן, חלקם פולשניים, מגושמים או יקרים.
פתרון משולב בפרק כף היד
המערכת החדשה כוללת מערך של מיקרו־מחטים עדינות העשויות מפולימר SU-8 ידידותי מבחינה ביולוגית. הן חודרות בעדינות לשכבת הנוזל הבין־תאי שמתחת לעור ומודדות ריכוזים של גלוקוז, לקטט ואלכוהול באמצעות חיישנים אלקטרוכימיים מדויקים ויציבים.
בצמיד משולבים גם מתמרי אולטרה־סונוגרפיה המודדים מדדים פיזיולוגיים כגון לחץ דם, נוקשות עורקים ומהירות גל הדופק, כולם סמנים קריטיים לבריאות הלב וכלי הדם. כל אלו נמדדים בדרך לא פולשנית וללא אי־נוחות למשתמש.
המערכת כוללת גם לוחות מעגלים גמישים, יחידות אספקת חשמל ומודולי שידור אלחוטיים המאפשרים שידור חי של הנתונים לאפליקציות נלוות או מערכות רפואה מרחוק.
לאחר אימות הדיוק של החיישנים בתנאי מעבדה, החוקרים עברו לשלב הניסויים בבני אדם ובמודלים של בעלי חיים. המשתתפים לבשו את המכשיר בפעילויות יומיומיות כגון אכילה, פעילות גופנית, מנוחה וצריכת אלכוהול כדי לבדוק את תגובת המערכת בתנאים משתנים.
התוצאות הושוו לתוצאות של כלי מדידה רפואיים סטנדרטיים כגון מדי סוכר, מכשירי לחץ דם ובחינות ינשוף לצריכת אלכוהול. נמצא כי הקריאות של המערכת היו מדויקות מאוד והראו התאמה גבוהה לנתונים הקליניים.
למשל, בזמן פעילות גופנית נרשמה עלייה ברמות לקטט ולחץ הדם - שני סמנים למאמץ פיזי. לאחר שתיית אלכוהול זוהתה עלייה ברמת האלכוהול בנוזל התוך־עורי לצד עלייה בנוקשות כלי הדם ובמהירות גל הדופק - נתונים המלמדים על עלייה בסיכון הלבבי.
המערכת מאפשרת קבלת החלטות רפואיות מדויקות יותר כגון התאמת מינון אינסולין, קביעת תוכנית אימונים מותאמת אישית או זיהוי מוקדם של סיכון לבבי. בזכות הגישה המשולבת, מערכת זו עשויה להחליף בעתיד מספר מכשירים רפואיים נפרדים תוך הפחתת הצורך בבדיקות פולשניות או יקרות.
עתיד המכשירים הלבישים הרפואיים
החוקרים מתכננים כעת ניסויים קליניים רחבי היקף בקרב אוכלוסיות מגוונות לצד מזעור נוסף של המערכת והרחבת היכולות שלה, למשל לניטור של אינסולין, גופי קטון וקורטיזול. בד־בבד נבחנת האפשרות לשלב אלגוריתמים של למידת מכונה לניתוח המידע המורכב הנאסף באופן שיאפשר אבחון מוקדם, חיזוי התפתחות מחלות והתאמה אישית של הטיפול הרפואי.
