Pesquisadores desenvolvem tecnologia vestível que detecta níveis de glicose com mais precisão
(uwaterloo.ca)- Engenheiros da Universidade de Waterloo desenvolveram uma tecnologia de detecção de glicose usada no pulso que permite que pessoas com diabetes acompanhem a glicemia sem furar o dedo
- O dispositivo miniaturiza tecnologia de radar usada em observação meteorológica por satélite para ler mudanças no interior do corpo humano, usando em conjunto chip de radar, metassuperfície e microcontrolador
- A metassuperfície da equipe de pesquisa aumenta a resolução e a sensibilidade do sinal de radar, ajudando a detectar com mais precisão até pequenas variações nos níveis de glicose
- Atualmente, o dispositivo é alimentado por um cabo USB, mas a equipe planeja otimizar o uso de bateria para melhorar a portabilidade e também pretende coletar outros dados de saúde, como pressão arterial
- Um produto mínimo viável já está sendo usado em ensaios clínicos, e a equipe trabalha com parceiros da indústria para aplicar a tecnologia à próxima geração de wearables
Monitoramento de glicose no pulso sem agulhas
- Pesquisadores da Universidade de Waterloo desenvolveram um sistema vestível de detecção de glicose para ajudar pessoas com problemas crônicos de saúde, como diabetes, a acompanhar seus níveis de glicose
- O monitoramento tradicional da glicose geralmente exige furar o dedo com frequência ou usar patches vestíveis invasivos com microagulhas
- O novo sistema não perfura a pele, com o objetivo de reduzir a dor e o risco de infecção, além de diminuir o peso do monitoramento no dia a dia
- O Dr. George Shaker explicou que, assim como radares de satélite observam mudanças atmosféricas, nuvens e o movimento de tempestades, a mesma tecnologia de radar foi incorporada ao dispositivo vestível para observar mudanças no corpo humano
Radar e metassuperfície aumentam a precisão da detecção
- O sistema opera com três componentes
- Chip de radar: transmite e recebe sinais que atravessam o corpo humano
- Metassuperfície: concentra melhor o sinal para aumentar a precisão
- Microcontrolador: processa os sinais de radar com algoritmos de inteligência artificial
- Os algoritmos aprendem com os dados ao longo do tempo para melhorar a precisão e a confiabilidade das medições
- A metassuperfície desenvolvida pela equipe aumenta a resolução e a sensibilidade do radar, permitindo detectar até pequenas mudanças nos níveis de glicose
- O sistema busca medições precisas sem contato direto com a corrente sanguínea e, ao contrário dos métodos existentes, não precisa perfurar a pele
Ensaios clínicos e próximos passos
- Atualmente, o dispositivo é alimentado por um cabo USB, mas a equipe planeja otimizar o uso de bateria para aumentar a portabilidade
- No longo prazo, ele poderá ser usado não apenas para glicose, mas também para coletar outros dados relacionados à saúde, como pressão arterial
- Um produto mínimo viável já está sendo usado em ensaios clínicos, e a equipe está desenvolvendo, com parceiros da indústria, uma versão mais próxima de um dispositivo pronto para o mercado
- O artigo relacionado “Radar near-field sensing using metasurface for biomedical applications” foi publicado na Communications Engineering, da Nature
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Do ponto de vista de uma pessoa com diabetes tipo 1, um CGM não é tão invasivo assim em comparação com anos de punções no dedo
Ainda assim, uma abordagem em forma de smartwatch seria legal, e ver os números do CGM no smartwatch é, de fato, bem conveniente
A Apple também pesquisou isso no passado, mas, pelo que me lembro, a precisão não era suficiente para uso seguro por pessoas com diabetes
Fico curioso sobre as estatísticas de precisão em comparação com CGMs da Dexcom ou Freestyle, e, pessoalmente, acho que a melhoria contínua dos sistemas de CGM + bomba de insulina em circuito fechado traz um ganho maior de qualidade de vida
Por isso, quando é preciso uma medição pontual exata, e não a tendência geral, parece que ainda se recomenda o teste por punção no dedo
Como a matéria diz que “não há tecnologia capaz de oferecer esse nível de precisão sem contato direto com a corrente sanguínea”, soa como se estivessem afirmando que ela é clinicamente significativamente melhor que os CGMs existentes
Não sei se isso é realmente plausível ou se, em vez do fluido intersticial, ela mede diretamente a glicose no sangue
Saber apenas a faixa aproximada já é suficiente, mais do que um número exato, e, como minha relação com comida nunca foi boa, sem um CGM é fácil demais desandar
Mas, numa época em que existem CGMs como o Libre 3, tão pequenos que praticamente nem são sentidos, para diabetes tipo 1 parece haver pouco valor em usar um CGM de pulso ao custo de perder precisão, especialmente partindo do pressuposto de que o seguro cobre o custo
https://www.inredadiabetic.nl/en/home-english/
Como próximo passo, estou mais animado com pesquisas sobre uma nova insulina que só é ativada quando há glicose na corrente sanguínea
Não lembro o nome, mas foi compartilhada recentemente; soava como algo em que bastaria manter uma quantidade suficiente no corpo e o resto se regularia sozinho
Até lá, usar Freestyle e Omnipod Dash com iAPS em circuito fechado foi um divisor de águas: quase eliminou os picos de glicemia e baixou o HBA1c para níveis de não diabéticos
Espero que o produto chegue bem ao mercado e, se for lançado, certamente pretendo testar
É interessante, mas o fato de o protótipo ter formato de relógio de pulso me faz pensar se não é mais uma peça de demonstração para a mídia, destinada a inflar a avaliação de investimento dos parceiros da indústria
Declarações prospectivas como “talvez um dia também possa medir a pressão arterial” reforçam essa impressão
Mesmo que fosse do tamanho de um tijolo, ou que não escondesse a fonte de alimentação fora da tela, se pudesse eliminar as agulhas, seria um enorme ganho para pessoas com diabetes
Acho que bastaria primeiro mostrar que o conceito funciona e apresentar números sólidos, para depois miniaturizar
A ciência em si é interessante, e o artigo está aqui: https://www.nature.com/articles/s44172-024-00194-4
O problema é que as conclusões no título e nas citações da matéria não são justificadas de forma alguma; é a típica ciência de press release
Lendo o artigo, eles não fizeram nenhum teste com glicemia de pessoas ou animais reais
O foco principal é o projeto de uma metassuperfície que aumenta a resolução e a sensibilidade de um sistema de radar de ondas milimétricas, e saltar disso para “pessoas com diabetes não precisarão mais de agulhas” é umas 100 vezes o meme de “agora desenhe o resto da coruja”
Reforçando: não estou diminuindo a pesquisa em si, mas criticando a forma como ela é exagerada
Já existem medidores de pressão de pulso, como o Aktiia
Não são tão precisos quanto uma braçadeira no braço, mas são suficientes para monitoramento cotidiano
https://aktiia.com/
A DiaMonTech pesquisa monitoramento não invasivo de glicose há mais de 10 anos
É um problema difícil e complexo, então, sem dados clínicos, vejo com muito ceticismo
Em um ensaio clínico recente, eles chegaram, com um aparelho do tamanho de uma caixa de sapatos, a uma precisão semelhante à dos primeiros dispositivos invasivos aprovados pela FDA, e ainda há trabalho a fazer
O preprint do artigo está aqui: https://www.researchsquare.com/article/rs-5289491/v1
Novos desenvolvimentos são animadores, mas, neste caso, é difícil ter certeza de que chegarão ao mercado em breve
O site dizia que eles têm um aparelho funcional do tamanho de uma caixa de sapatos, mas que, “por causa do tamanho”, ele é voltado apenas a hospitais
Pessoalmente, eu compraria mesmo que fosse do tamanho de uma caixa de sapatos
Se eu não precisasse furar o dedo nem comprar tiras de teste, seria excelente; desde que fosse não invasivo e preciso, eu não me importaria nem se fosse um rackmount 4U
Vejo com frequência formulações do tipo “já há um produto mínimo viável em uso em ensaios clínicos, e ainda há trabalho a fazer até chegar a um dispositivo totalmente vendável, mas ele ficou muito mais próximo”
Parece que as pessoas ignoram a parte “viable” do MVP, isto é, realmente usável
Se ainda é preciso mais trabalho para transformá-lo em um dispositivo totalmente vendável, então, no estágio atual, ele não é viável
Ainda assim, desejo boa sorte
Se você tem interesse em detecção não invasiva de glicose, recomendo fortemente este material: https://www.nivglucose.com/The%20Pursuit%20of%20Noninvasive%...
O problema da abordagem baseada em radiofrequência é que ela não é específica para glicose
A molécula de glicose, por causa do seu tamanho e tipos de ligação, absorve infravermelho em comprimentos de onda específicos, mas não apresenta uma absorção específica em radiofrequência
Neste artigo, eles mediram glicose em água pura em uma concentração cerca de 100 vezes maior que a fisiológica
Gostaria de ver se funciona em sangue total ou em simuladores de tecido, ou se consegue medir apenas glicose de forma independente de outros solutos
O que falta no artigo são os números de precisão da detecção de glicose
Se é uma alternativa à agulha, a primeira pergunta deveria ser como as medições se comparam
Mesmo que a abordagem seja nova, parece razoável supor que ela não substitui a agulha em medições precisas
Claro, posso ter deixado passar alguma comparação de desempenho
https://chaos.social/@jaseg/113777015012964743
Correção: não, parece que não foi mencionado
A comparação com satélites meteorológicos induz a erro e exagera esta tecnologia
O radar meteorológico detecta gotículas de água em altitudes atmosféricas conhecidas, o que é um problema fundamentalmente diferente de atravessar camadas de tecido para medir a concentração de glicose no sangue
A verdadeira inovação aqui não é a tecnologia de radar, que já existe há anos, mas o pipeline de aprendizado de máquina que extrai dados significativos de glicemia de reflexões de radar extremamente ruidosas
Ainda não li o artigo, mas, pelas reações nesta thread, imagino que o sistema proposto seja mais parecido com um dispositivo de espectroscopia dielétrica otimizado para detectar glicose, ou diversos subprodutos ou complexos substitutos
Um exemplo pode ser visto nesta página da Wikipédia: https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_spectroscopy
Observando a figura à direita, geralmente, ao ir de frequências baixas para altas, aparecem a resposta de movimento dos íons, a resposta de reorientação de moléculas com momento dipolar, a excitação de modos vibracionais moleculares e a excitação eletrônica por transições de orbitais eletrônicos
Correção: ainda não li o artigo, então não garanto que isso esteja correto
Desculpem estragar o clima, mas um dos poucos conhecidos meus que publicou uma quantidade razoável de artigos revisados por pares sobre medição não invasiva de glicose no sangue é muito cético em relação a esta tecnologia
A ideia de usar detecção de campo próximo por radar não é nada nova, e até agora não produziu nenhum resultado
“Avanços” nessa área são comuns demais: https://finance.yahoo.com/news/liom-cracks-holy-grail-non-22...
Essa pessoa é, de fato, uma das poucas com uma tecnologia sólida que talvez possa funcionar, mas o futuro dirá
Não vou passar o link, e a empresa de fato conseguiu financiamento
Ainda assim, concordo em uma coisa
Já estamos no ponto de esperar por quem realmente venda um dispositivo desses, em vez de por quem diga que isso estará disponível em breve
A explicação de como funciona soa como um tecnojargão vazio plausível saído de um thriller ruim de ficção científica
Metassuperfície de microrradar — é surpreendente que isso seja um conceito real
Uma metassuperfície quase sempre é basicamente uma antena patch com um nome pomposo
Se você reduzir alguns parâmetros, também pode vê-la como um circuito ressonante
Em qualquer software de projeto de PCB, é possível desenhar uma metassuperfície em poucos minutos e fabricá-la com equipamentos de produção de PCB de baixo nível tecnológico
Aqui eles usaram um arranjo específico de antenas patch chamado ressonador de anel dividido complementar, e isso é a metassuperfície
Em certo sentido, todos os ressonadores de anel dividido são superfícies de “microrradar”, porque são projetados para serem eletricamente pequenos em relação ao comprimento de onda
Parece que os pesquisadores exploraram o fato de que mudanças na glicose na corrente sanguínea alteram as propriedades dielétricas do sangue, e que as características de ressonância do ressonador de anel dividido complementar mudam conforme o dielétrico ao redor
Dielétrico é um termo que descreve as propriedades elétricas de um material; por exemplo, uma alta permissividade dielétrica reduz a velocidade de fase de ondas eletromagnéticas, gerando vários efeitos mensuráveis em sistemas de radiofrequência
Parece um excelente trabalho de engenharia, mas desde quando comecei a estudar antenas, a palavra “metassuperfície” sempre me soou como jargão técnico meio pretensioso
“O microcontrolador processa os sinais de radar com um algoritmo de inteligência artificial”; que bom que rebatizaram aprendizado de máquina rudimentar e mecanismos básicos de controle como inteligência artificial
Inteligência artificial é mais antiga que C e, na prática, surgiu até antes de Lisp
“IPL foi usada para implementar os primeiros programas de inteligência artificial dos mesmos autores, isto é, Logic Theorist (1956), General Problem Solver (1957) e o programa de xadrez computacional NSS (1958)”
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Information_Processing_Langu...
Daqui a pouco vão rebatizar a transformada rápida de Fourier como inteligência artificial
Agora existe uma geração que cresceu com a ideia de que tudo que o computador faz é inteligência artificial, então não surpreende que tudo que o computador faz seja chamado de inteligência artificial