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

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!

Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Tổng quan thách thức kỹ thuật theo dõi bệnh tiểu đường phương pháp khơng xâm lấn Hồng Đình Đại Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam daihd@bme.edu.vn Chử Đức Hoàng Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam hoang.chuduc@hust.edu.vn Đỗ Xuân Hiếu Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam hieudx@bme.edu.vn Lê Thị Như Viện Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, Việt Nam 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 năm giới ngày tăng nhanh với 6% dân số giới Bệnh nhân tiểu đường chuyên gia yêu cầu theo dõi nồng độ glucose máu thường xun liên tục để kiểm sốt tình trạng bệnh họ Tuy nhiên, phương pháp đo glucose thời không thuận tiện Sự nghiên cứu phát triển kỹ thuật không xâm lấn thực cần thiết Bài báo đề cập đến tổng quan vấn đề xoay quanh bệnh tiểu đường, phương pháp đo lường xâm lấn chi tiết phương án cho tương lai Phương pháp không xâm lấn nhiều điều cần làm sáng tỏ Trong tiến tìm thấy bước đầu thực hiện, độ tin cậy hiệu chuẩn cơng cụ khơng xâm lấn chưa cải thiện, ngày có nhiều nghiên cứu tiến hành điều kiện sinh lý khác trao đổi chất, tuần hoàn chất lỏng thể, thành phần máu cần thiết Đó thực thách thức lớn cơng tìm kiểm sốt chữa trị, bệnh tiểu đường gây nhiều biến chứng nguy hiểm [3] Các biến chứng cấp tính bao gồm tiểu đường nhiễm xe-ton axit (diabetic ketoacidosis) - đường cao – nonketotic thẩm thấu cao (nonketotic hyperosmolar coma) [4] Các biến chứng mãn tính thường gặp bệnh tim mạch, đột quỵ, suy thận, loét chân, mù mắt… Bệnh tiểu đường bệnh tuyến tụy không sản xuất đủ insulin tế bào thể không đáp ứng với insulin sản xuất [5] Bệnh tiểu đường phân gồm ba loại chính:  Tiểu đường Tuýp  Tiểu đường Tuýp  Tiểu đường thai kỳ Tiểu đường Tuýp bị thiếu insulin, có nghĩa thể khơng sản xuất đủ lượng insulin cần thiết không sản xuất insulin Trước đây, biết đến với tên gọi “tiểu đường phụ thuộc insulin” (insulin-dependent diabetes mellitus – IDDM) Phần lớn trường hợp chẩn đoán trẻ em người trẻ trưởng thành, nên cịn có cách gọi khác “ Tiểu đường vị thành niên” [3] Đến nay, chưa có nghiên cứu nguyên nhân Tiểu đường Tuýp xảy tượng kháng insulin, trạng thái mà tế bào thể không khớp với insulin cách [3] Điều xảy tượng thiếu insulin trở nên trầm trọng [6] Dạng gọi “tiểu đường không phụ thuộc insulin” (non- insulindependent diabetes mellitus – NIDDM) “tiểu đường khởi phát người lớn” Nguyên nhân gây thường Từ khóa: Khơng xâm lấn, theo dõi tiểu đường, bệnh tiểu đường, đo nồng độ glucose… GIỚI THIỆU Bệnh đái tháo đường (diabetes mellitus), hay cịn có tên khác bệnh tiểu đường, biết đến nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa, có mức đường máu cao khoảng thời gian dài [1][2] Các triệu chứng thường thấy tượng lượng đường máu cao bao gồm tiểu thường xuyên, khát nước nhiều nhanh đói Nếu khơng có biện pháp ISBN: 978-604-67-0635-9 140 140 Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) người có trọng lượng thể mức, thừa cân không thường xuyên vận động [3] Tiểu đường thai kỳ tiểu đường “ có điều kiện”, rối loạn đường huyết máu mang thai Nguyên nhân gây mang thai có thay đổi hoạt động nội tiết: tăng tiết hormon cần cho thai kỳ lại làm giảm tác dụng insulin Tiểu đường thách thức lớn ngành y tế giới Nồng độ glucose máu thay đổi theo hướng nào, tăng giảm dẫn đến tử vong Một người bình thường có nồng độ glucose máu đạt từ 70mg/dL đến 110mg/dL 3.9 đến 6.0 mM/L Nhưng sau nạp đường vào thể, mức độ lên đến 140 mg/dL Để kiểm tra kiểm soát nồng độ glucose, chuyên gia yêu cầu bệnh nhân phải thường xuyên tiến hành biện pháp đo lường Tuy nhiên, nay, biện pháp phổ biến lấy mẫu máu đo phản ứng hóa học Phương pháp gây đau đớn, khó chịu tốn cho bệnh nhân Vì vậy, yêu cầu tìm thiết bị đo nồng độ đường huyết khơng xâm lấn, theo dõi liên tục, xác vơ cần thiết Để phịng ngừa điều trị bệnh tiểu đường cần có chế độ ăn uống hợp lý luyện tập thể dục thường xuyên, không sử dụng thuốc trì thể trạng thái cân nặng bình thường Kiểm sốt huyết áp chăm sóc chân phù hợp việc quan trọng người mắc bệnh tiểu đường Bệnh tiểu đường Tuýp phải kiểm soát cách tiêm insulin [3] Tiểu đường Tuýp điều trị thuốc [7] Insulin số loại thuốc lại gây lượng đường máu thấp [8] Phẫu thuật giảm cân người béo phì đơi biện pháp tốt người bị bệnh tiểu đường Tuýp [9] Riêng trường hợp tiểu đường thai kì người bệnh thường tự khỏi sau sinh [10] xuyên NIDDM thường tìm thấy bệnh nhân lớn 40 tuổi, tiêm insulin kiểm sốt với thuốc uống, giảm cân, chế độ ăn hợp lý kế hoạch thể dục thường xuyên Cả hai loại tiểu đường tuýp tuýp mãn tính, khơng có phương pháp chữa khỏi hồn tồn Tiểu đường thai kì có ảnh hưởng đến phụ nữ mang thai kiểm sốt lượng đường máu Nó diễn thời gian ngắn tự trở lại bình thường sau sinh Theo số liệu thống kê, gần 18 triệu người giới phải chịu chung số với bệnh tiểu đường, riêng nước Mỹ có đến 5% tổng dân số bị bệnh Bệnh tiểu đường nguyên nhân cao thứ dẫn đến tử vong Dự đoán đến năm 2020, chi phí liên quan đến điều trị đái tháo đường dự đốn lên đến 192 tỷ đô la Mỹ (Freer, tháng năm 2011) [11] Đến chưa có biện pháp chữa khỏi hồn hồn bệnh tiêu đường Vì vậy, việc đo nồng độ glucose máu bệnh nhân tiểu đường thường xun kiểm sốt insulin chìa khóa cho việc kiểm sốt tình hình 2.2 Phương pháp đo nồng độ glucose xâm lấn Hầu hết bệnh nhân tiểu đường biết đến phương pháp xâm lấn Bệnh nhân yêu cầu theo dõi mức đường huyết hai đến ba lần ngày Họ kiểm tra lượng đường máu cách sử dụng kim nhọn – trích vào ngón tay để lấy mẫu máu vào que thử, lấy que thử gắn vào máy Sau thời gian ngắn, máy đọc cho số liệu Mặc kết xác ổn định phương pháp xâm lấn thực có nhiều bất lợi: gây đau đớn, chi phí cao, nguy gây bệnh truyền nhiễm theo dõi mức đường huyết liên tục Dưới mơ hình phương pháp xâm lấn: TỔNG QUAN VỀ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG 2.1 Bệnh Đái tháo đường (Tiểu đường) Đái tháo đường thuật ngữ dùng để trạng thái thể không phù hợp với số lượng chất lượng hormon insulin sản xuất cần thiết để trì mức đường huyết lưu thơng bình thường Chỉ số đường huyết an tồn:  Trước bữa ăn: 90 – 130 mg/dL (5.0 – 7.2 mM/L)  -2 sau bữa ăn: 180 mg/dL (10mM/L)  Trước ngủ: 110 – 150 mg/dL (6.0 – 8.3 mM/L) Nếu người có mức đường huyết nằm ngồi khoảng cần phải xét nghiệm chẩn đoán kịp thời Theo số liệu thống kê, nhà nghiên cứu nhận thấy có ba loại bệnh tiểu đường chính: bệnh tiểu đường tuýp 1, tiểu đường tuýp tiểu đường thai kỳ Tiểu đường Tuýp Tiểu đường phụ thuộc Insulin (IDDM), chiếm – 10% trường hợp mắc bệnh tiểu đường Tiểu đường Tuýp hay gọi Tiểu đường không phụ thuộc insulin (NIDDM) chiếm 90 – 95% tổng số ca mắc bệnh Trong IDDM thường xảy trẻ em trẻ vị thành niên, địi hỏi phải có đủ số insulin để trì sống kết hợp chế độ ăn uống lành mạnh tập thể dục thường Hình Phương pháp đo nồng độ glucose xâm lấn Để giải vấn đề trên, việc tìm phương pháp theo dõi glucose không xâm lấn cần thiết Các phương pháp không xâm lấn kỳ vọng phương pháp không đau, tiện lợi xác 141 141 Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) 2.3 Phương pháp đo glucose không xâm lấn Đo glucose không xâm lấn dùng để phương pháp đo nồng độ glucose máu (yêu cầu bệnh nhân tiểu đường nhằm ngăn ngừa biến chứng cấp mãn tính) mà khơng cần lấy mẫu máu, khơng gây tổn thương người bệnh không đau [12] Các nhà nghiên cứu có ba phương pháp đo glucose không xâm lấn:  Kĩ thuật quang  Sử dụng nước bọt  Phân tích glucose nước mắt PHƯƠNG PHÁP ĐO GLUCOSE KHÔNG XÂM LẤN Trong báo này, xem xét tất phương pháp đo glucose không xấm lấn phương pháp mà khơng cần trích da Các kĩ thuật/công nghệ khác liệt kê Các nguyên tắc công nghệ, với lợi hạn chế thảo luận Hình Sơ đồ khối hệ thống đo glucose khơng xâm lấn Về bản, mơ hình thiết bị đo glucose khơng xâm lấn có cấu trúc Cảm biến dùng thường số loại cảm biến quang học Với phương thức khác sau đây, dựa nguyên lý với sóng ánh sáng khác 3.1 Đo đường huyết sử dụng nước bọt Các nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ nồng độ glucose máu nước bọt Về bản, việc sử dụng nước bọt tương tự phương pháp truyền thống sử dụng máu, điều khác biệt nước bọt, khơng phải máu Bệnh nhân tiểu đường đặt que thử vào miệng khoảng vài giây để lấy lượng nhỏ nước bọt làm mẫu phân tích sau đặt que thử vào máy đọc cho kết BẢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO GLUCOSE KHÔNG XÂM LẤN Kĩ thuật Định nghĩa Phổ hồng ngoại gần Hấp thụ phát xạ ánh sáng có bước sóng từ 0.7 – Near Infrared Spectroscopy 2.5 um, phổ so sánh để (NIR) tìm glucose Phổ Raman Ánh sáng laser sử dụng để cảm ứng ánh sáng phát Raman Spectroscopy từ vùng chuyển đổi gần ngưỡng kích thích Quang phổ ảnh âm Chất lỏng gây kích thích sóng laser Điều Photoacoustics Spectroscopy sử dụng để tạo âm phản hồi một quang phổ sinh hiệu chỉnh Thay đổi tán xạ Sự tán xạ laser sử dụng để Scatter Changes thay đổi thành phần chất lần thử nghiệm Thay đổi phân cực Sự có mặt glucose chất lỏng nguyên nhân dẫn Polarization Changes đến phân cực nhiều sóng truyền qua Phổ nửa hồng ngoại Hấp thụ phát xạ ánh sáng khoảng 2.5 – 10 Mid – Infrared Spectroscopy um kiểm tra sử dụng (MIR) để định lượng glucose chất lỏng 3.2 Sử dụng nước mắt để theo dõi nồng độ glucose Bệnh nhân tiểu đường có khả sử dụng nước mắt để đo nồng độ glucose Mức đường huyết nước mắt thấp từ 30 đến 50 lần máu Người bệnh khơng phải cố khóc để lấy mẫu, cảm biến nhẹ nhàng đặt bề mặt mắt để thu hút chất lỏng Phương pháp có hạn chế cho thơng số sai lệch bệnh nhân cố kích thích chảy nước mắt 3.3 Kĩ thuật quang Phương pháp đo lường nồng độ glucose không xâm lấn sử dụng kĩ thuật quang học kĩ thuật tập trung chùm sóng lên thể Chùm sáng bị suy giảm sau truyền qua lớp mô Một kết nhận từ ánh sáng khuếch tán khỏi mô Sự hấp thụ ánh sáng da phụ thuộc vào thành phần cấu tạo da (nước, hemoglobin, melanin, chất béo glucose) Việc truyền tải ánh sáng bước sóng hàm phụ thuộc độ dày, màu sắc cấu trúc da, xương, máu thành phần khác mà ánh sáng qua Sự tập trung glucose xác định rõ cách phân tích thay đổi tín hiệu quang bước sóng, phân cực cường độ ánh sáng Thể tích mẫu đo phương pháp phụ thuộc vào vị trí đo Sự tương quan với mức đường huyết dựa sở phần trăm mẫu chất lỏng kẽ, nội bào mao mạch Sơ đồ khối hệ thống đo glucose khơng xâm lấn mơ tả hình đây: Phổ hồng ngoại gần có quang phổ nằm vùng bước sóng từ 730 – 2500 nm Nó cho phép đo glucose máu mô biến động cường độ ánh sáng, dựa 142 142 HộiHội Thảo Quốc vàCông CôngNghệ Nghệ Thông (ECIT 2015) Thảo QuốcGia Gia2015 2015về vềĐiện Điện Tử, Tử,Truyền Truyền Thông Thông Thông Tin Tin (ECIT 2015) 3.4 Một số phương pháp truyền phản xạ [15] Khi so sánh với MIR, ánh sáng tập trung vào thể hấp thụ phần tán xạ phần tương tác với thành phần hóa học mơ Nồng độ glucose ước tính cường độ chùm sáng truyền qua mô phản xạ từ mơ Ưu điểm: Độ xác cao, tín hiệu đo có lượng cao phổ MIR [14] Nhược điểm: cần tác dụng áp lực quét, khác biệt sinh lý không liên quan đến đường huyết, phần tương đối nhỏ glucose máu tương quan yếu, độ ổn định [15] Phổ nửa hồng ngoại (MIR) dựa sóng ánh sáng có phổ bước sóng từ 2500 – 10000 nm [14] Sự hấp thụ ánh sáng nửa hồng ngoại khác biểu diễn mơ hình kĩ thuật phân tích định lượng quang phổ Hiện nay, thuật tốn bình phương tối thiểu thường sử dụng để hiệu chuẩn đa biến cho thành phần [15] Để bước sóng cao hơn, vật tạo sóng nửa hồng ngoại làm giảm tượng tán xạ tăng hấp thụ [14] Ưu điểm: Sóng nửa hồng ngoại đem so sánh với phổ sóng hồng ngoại tín hiệu thu phản ánh mức glucose có độ sắc nhọn hơn, tín hiệu NIR có phổ rộng yếu Nhược điểm: Mức độ thâm nhập sâu yếu Thay đổi phân cực dựa tượng xảy sóng phân cực ngang dung dịch có chứa chất hoạt quang (như phân tử chiral) Glucose phân tử chiral, đặc tinh quay ánh sáng biết đến thời gian dài Thật vậy, điều tra thay đổi phân cực gây glucose cho thấy kĩ thuật không xâm lấn cho việc đo glucose người [14] Ưu điểm: Kĩ thuật cho phép dùng với ánh sáng nhìn thấy, phù hợp với môi trường tự nhiên [14] Nhược điểm: Nhạy cảm với tán xạ mơ, có tượng phản phân cực tán xạ [14] Phổ Raman dựa việc sử dụng sóng laser để tạo lên rung lắc quay đảo phân tử hậu phát hành ánh sáng tán xạ ảnh hưởng rung phân tử [14] Hiệu ứng phụ thuộc vào nồng độ phân tử glucose Kĩ thuật đo lường với tín hiệu yếu, chí dịch thể người Bởi phát xạ ánh sáng tán xạ bị ảnh hưởng rung động phần tử, dùng để ước tính nồng độ glucose thể người Phổ glucose dùng để phân biệt với hợp chất khác dải Ưu điểm: Phổ Raman cho tín hiệu sắc nét khơng bị chồng chéo lên NIR Bước sóng laser cố định thường sử dụng với chi phí thấp Nhược điểm: Chịu ảnh hưởng khơng ổn định bước sóng cường độ sóng laser, thời gian thu lại quang phổ lâu Phổ âm ảnh sử dụng chùm tia quang học để nhanh chóng làm nóng mẫu tạo sóng áp suất âm thu glucose Nhược điểm: chịu ảnh hưởng thành phần hóa học, sinh học tác động vật lí nhiệt độ, áp suất [16] 3.4.1Một số phương pháp cơng bố Trước tình hình phát triển nhanh khoa học – công nghệ để đáp ứng yêu cầu cấp bách thiết bị đo tiểu đường khơng xâm lấn, nhóm nghiên cứu cho đời sản phẩm mới, khơng theo lối mịn kỹ thuật nói Thử tiểu đường hình xăm tạm, người ta in điện cực lên giấy dung làm hình xăm tạm, điện cực kết nối với cảm biến, sau bữa ăn điện cực sinh điện 10 phút, dòng điện thu hút glucose đến sát với mặt da, giúp cảm biến đo lượng đường huyết Thiết bị vòng xoắn đặt ruột: bác sĩ đưa thiết bị vòng xoắn vào ruột bệnh nhân mổ nội soi Khi đưa vào định vị, làm vật cản luồng thức ăn vào thành ruột, làm thay đổi đường thức ăn cách thức làm việc hệ thống tiêu hóa Thiết bị tỏ hiệu việc giảm glucose máu giảm nhanh số đo vòng bụng 3.4.2 Phương án đề xuất: Máy đo đường huyết không xâm lấn tối thiểu dự án Zinmed Một nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội triển khai dự án lớn dành cho cộng đồng bệnh nhân tiểu đường – Zinmed - giải pháp giúp hỗ trợ quản lý điều trị bệnh tiểu đường Hình Mơ hình đơn giản thiết bị đo glucose khơng xâm lấn Zinmed Zinmed bao gồm hệ thống website quản lý, ứng dụng di động, máy đo đường huyết xâm lấn tối thiểu tin tức chuyên sâu hệ thống website vệ tinh Bệnh nhân tiến hành đo tiểu đường phương pháp không xâm lấn tối thiểu, liệu hiển thị lưu smartphone; đồng thời hệ thống website quản lý website vệ tinh giúp kết nối với bệnh nhân tiểu đường khác cung cấp cho người dùng cẩm nang cần thiết để phòng điều trị bệnh tiểu đường Hiện tại, hệ thống website quản lý website vệ tinh hoạt động mạnh mẽ, nhận quan tâm nhiều người Tuy thiết bị cịn q trình hồn thiện thử nghiệm quy mơ rộng lớn rõ ràng chúng cho thấy nỗ lực, phấn đấu không ngừng nghỉ nhà khoa học giới Và với trình độ khoa học – kỹ thuật hồn tồn tạo thiết bị với phương pháp tối ưu độ xác chấp nhận điều kiện Việt Nam 143 143 Thảo QuốcGia Gia2015 2015về Điện Điện Tử, Truyền Thông Nghệ Thông Tin Tin (ECIT 2015) HộiHội Thảo Quốc Tử, Truyền ThôngvàvàCông Công Nghệ Thông (ECIT 2015) phương pháp cũ Bởi vậy, đo glucose không xâm lấn thực công nghệ tương tai SO SÁNH VÀ THẢO LUẬN 4.1 So sánh hệ phương pháp đo tiểu đường Hình cho thấy phát triển hệ đo tiểu đường Các hệ trước với nhiều nhược điểm giá thành lẫn bất tiện Và vậy, việc đời máy hệ thứ tư không xâm lấn điều tất yếu 6.2 Những thử thách bước đầu phương pháp đo glucose không xâm lấn Các phần chúng tơi trình bày tổng quan bệnh tiểu đường phương pháp đo đường huyết từ khứ đến tương lai Và rõ ràng, giới có nhiều nhóm nghiên cứu khám phá loạt phương pháp tiếp cận, cố gắng phát triển phép đo glucose không xâm lấn cho kết ổn định, đáng tin cậy, thuận tiện kinh tế Bảng sau cho thấy số sản phẩm nhất, tham khảo internet như: GlucoWatch, Diasensor… BẢNG THÔNG TIN VỀ THIẾT BỊ ĐO GLUCOSE KHÔNG XÂM LẤN Số Công nghệ Định nghĩa thứ trạng tự Phổ hồng ngoại gần Xuất năm 2010 FDA chấp thuận năm 2011 Phổ Raman Xuất năm 2011 tiếp tục nghiên cứu Phổ hồng ngoại gần – Xuất năm 2008 Công nghệ cổng quang thương nghiệp hóa sớm vào cuối năm 2011 Cơng nghệ huỳnh quang Xuất năm 2007 FDA chấp thuận năm 2011 Cộng hưởng điện từ - Xuất năm 2005 sinh học sản xuất thí điểm năm 2011 Cảm biến hóa học Xuất năm 2010 thở trình phát triển Phổ huỳnh quang Xuất năm 2011 Canada chấp nhận thương mai hóa Cùng với đó, Bảng cho thấy có nhiều nhóm nghiên cứu làm việc chủ đề này, tất cố gắng tìm phương pháp đo lường mới, công nghệ đo đường huyết không xâm lấn Tuy nhiên, thực tế phương pháp khơng xâm lấn cịn nhiều hạn chế trình nghiên cứu Một lí cơng nghệ, việc hấp thụ quang phổ, cho tỷ lệ tín hiệu nhiễu thấp liên quan đến mức độ tập trung glucose phổ đáp ứng Do nhu cầu lớn thị trường cho sản phẩm đo glucose không xâm lấn thành công, điều tạo nên đua cho nhóm nghiên cứu để phát triển thiết bị xác thiết bị quang phổ xác liệt Hơn nữa, phương pháp huấn luyện đa biến thường sử dụng phân tích định lượng mơ hình dự đốn liệu phụ thuộc, đặc trưng Hình Sự phát triển qua hệ đo đường huyết Như trình bày trên, hệ máy đo tiểu đường phương pháp xâm lấn tồn nhiều nhược điểm Trước tiên phải kể đến việc bệnh nhân tiểu đường phải lấy mẫu máu nhiều lần ngày để theo dõi Phương pháp cho thông số tĩnh, thời điểm lấy máu mà theo dõi liên tục, tượng tăng hạ đường huyết không theo dõi tỉ mỉ Do vậy, việc theo dõi đường huyết theo phương pháp cũ khơng phản ánh tính chất thực trạng bệnh nhân, hay đánh giá xác tình trạng bệnh bệnh nhân Khơng vậy, việc lấy mẫu máu nhiều lần gây khó chịu cho bệnh nhân, đau đớn tổn thương mô tránh khỏi Từ kéo theo nhiều hệ lụy khác bất tiện sinh hoạt làm việc, nguy gây bệnh truyền nhiễm… Một điều tránh khỏi tiêu tốn tài lớn, lần thử máu bệnh nhân phải sử dụng kim trích máu hồn tồn Với thực tế này, lợi phương pháp không xâm lấn điều chinh phục bệnh nhân khó tính Phương pháp đo glucose khơng xâm lấn cho phép loại bỏ bất lợi Vì sử dụng kỹ thuật cảm biến quang tương tự vậy, phương pháp hồn tồn khơng gây đau đớn cho bệnh nhân, đem lại cảm giác thoải mái sử dụng Việc đem lại cảm giác thoải mái cho bệnh nhân tiến hành thử nghiệm thành công lớn phương pháp so với phương pháp cũ nguyên nhân gây bệnh tiểu đường căng thẳng thần kinh Việc sử dụng phương pháp giúp bệnh nhân tránh nguyên nhân Từ đó, loại bỏ hồn tồn rủi ro tổn thương mô hay bệnh truyền nhiễm Không vậy, ưu điểm vượt trội đo glucose không xâm lấn việc tiết kiệm chi phí Bệnh nhân khơng trả cho khoản que trích máu 144 144 Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) đo lường không dễ dàng để giải Mặc dù, phương pháp cải thiện nghiên cứu cho việc phân tích định lượng mà tăng cường tương quan thuộc tính quang phổ phân tử glucose với nồng độ glucose máu, cần nỗ lực nhiều việc nghiêm ngặt mở rộng kĩ thuật để kiểm soát lượng đường máu không xâm lấn Hơn nữa, việc hiệu chỉnh thiết bị quang phổ cần thiết, yếu tố cường độ ánh sáng ảnh hường đến kết Như hầu hết công nghệ không xâm lấn dựa số loại cảm biến quang học, thời gian trễ xảy phép đo glucose, dẫn đến lỗi hiệu chỉnh Ngoài ra, nhân tố bên nhiệt độ ảnh hưởng đến kết dự đoán, đặc biệt với cơng nghệ cảm biến quang học, việc thay đổi vài độ ảnh hưởng đáng kể đến mức lượng phổ hấp thụ Một điều quan trọng nguyên nhân đến từ tác dụng sinh lí người Sự khác biệt sinh lí ảnh hưởng đến độ tin cậy cơng nghệ, chúng chủ yếu chuyển hóa cá nhân, thành phần máu, lưu thông chất lỏng thể định Các quang phổ hấp thụ chủ yếu phát phân tử glucose glucose phát khắp nơi thể Do đó, khó sản xuất mơ hình bao qt, thường xun tự hiệu chuẩn sử dụng cho tất người [6] RSSDI textbook of diabetes mellitus (Rev 2nded.) New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers 2012 p 235 ISBN 9789350254899 [7] "The top 10 causes of death Fact sheet N°310" World Health Organization Oct 2013 [8] Rippe, edited by Richard S Irwin, James M (2010) Manual of intensive care medicine (5thed.) Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins p 549 ISBN 9780781799928 [9] Picot, J; Jones, J; Colquitt, JL; Gospodarevskaya, E; Loveman, E; Baxter, L; Clegg, AJ (September 2009) "The clinical effectiveness and cost-effectiveness of bariatric (weight loss) surgery for obesity: a systematic review and Health technology assessment eonomic evaluation" (Winchester, England) 13 (41): 1–190, 21 –357, iii– iv.doi:10.3310/hta13410 PMID 19726018 [10] Cash, Jill (2014) Family Practice Guidelines (3rded.) Springer p 396.ISBN 9780826168757 [11] Anas Mazady, Electrical and Computer Engineering Department,The University of Connecticut, Storrs, CT 062692157 glucose monitor, [12] Noninvasive https://en.wikipedia.org/wiki/Noninvasive_glucose_monitor Glucose [13] Overview of Non-Invasive Fluid Measurement Using Optical Techniques to Maintain Glucose Control in Diabetes Mellitus, R W Waynant, Ph.D.* and V M Chenault, Ph.D., MT(ASCP)**, Food and Drug Administration; Center for Devices and Radiological Health; Office of Science and Technology* and Office of Device Evaluation** [14] Akesh Govada, Ch Renumadhavi, K B Ramesh, “NonInvasive Blood Glucose Measurement”, International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering, Vol 3, Issue 1, January 2014 [15] Chi-Fuk So, Kup-Sze Choi, Thomas KS Wong, Joanne WY Chung, “Recent advances in noninvasive glucose monitoring,” [16] Megha C.Pande, Prof.A K Joshi/International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) “Non-Invasive Optical Blood Glucose Measurement” KẾT LUẬN Hiện nay, giới, việc theo dõi đường huyết phương pháp xâm lấn phương pháp phổ biến Mặc dù có nhiều bất lợi, giải pháp ưu việt mà phát triển hệ thứ tư – hệ không xâm lấn nhiều tranh cãi ý kiến trái chiều Bài viết trình bày hầu hết phương pháp không xâm lấn, đánh giá so sánh, nhận thấy thực tế chưa có thiết bị khơng xâm lấn đáp ứng độ xác áp dụng Đứng trước thách thức, việc tìm kiếm phương pháp tối ưu, xác phổ qt thành cơng lớn, tạo lên bước ngoặt lớn việc chăm sóc sức khỏe toàn giới THAM KHẢO [1] "Diabetes Blue Circle Symbol" International Diabetes Federation 17 March 2006 [2] "About diabetes" World Health Organization Retrieved 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/dc099032 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 0-07162243-8 145 145 ... thường Hình Phương pháp đo nồng độ glucose xâm lấn Để giải vấn đề trên, việc tìm phương pháp theo dõi glucose không xâm lấn cần thiết Các phương pháp không xâm lấn kỳ vọng phương pháp khơng đau,... máy hệ thứ tư không xâm lấn điều tất yếu 6.2 Những thử thách bước đầu phương pháp đo glucose không xâm lấn Các phần chúng tơi trình bày tổng quan bệnh tiểu đường phương pháp đo đường huyết từ... định phương pháp xâm lấn thực có nhiều bất lợi: gây đau đớn, chi phí cao, nguy gây bệnh truyền nhiễm theo dõi mức đường huyết liên tục Dưới mơ hình phương pháp xâm lấn: TỔNG QUAN VỀ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG