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特稿|研發難度堪比登月的無創血糖監測,電商平臺早已賣瘋?
·當地時間2024年2月21日,FDA發出一份安全通訊,警告消費者、患者、護理人員和醫療保健提供者,使用聲稱無需刺破皮膚即可測量血糖的智能手表或智能戒指存在風險。FDA 尚未授權、通過或核準任何旨在自行測量或估算血糖值的智能手表或智能戒指。
“上當了。”吳倩把剛買到手的、號稱可以無創測血糖的智能手表綁在塑料管子上,表面顯示,塑料管的血糖值是9.6mmol/L,她拍下照片,發給商家,點擊退貨。吳倩告訴澎湃科技記者:“感覺智商被侮辱了。”
近年來,類似“無創血糖監測”“不扎針測血糖”的宣傳時常在網絡上出現。電商平臺上,商家已經開始為智能手表標注“無創測血糖”的關鍵詞。如果你在電商平臺上搜索血糖監測設備,通常可以搜到它們,價格從幾十元到大幾千元不等。消費者們抱著嘗試新科技的心態買來試試,很快發現自己交了“智商稅”。
無創血糖監測技術是許多科學家和科技公司希望突破的技術。據2020年一篇發表于期刊《傳感器》(Sensors)的綜述文章,無創血糖監測技術一般可分為光學法、微波法和電化學法,這些技術都是間接而不是直接估計血糖水平,因此測量的血糖水平和實際血糖水平之間相關性不高。
2024年2月21日,美國食品藥品監督管理局(FDA)警告稱,任何聲稱在不刺穿皮膚的情況下就能測量血糖水平的用于醫療目的的智能手表和手環都是危險的,應避免使用,不論什么品牌。
無創測血糖的誘惑
吳倩四十多歲,在IT行業工作,她的母親是2型糖尿病患者,一般用指尖血糖儀定期監測血糖,幾乎每天扎一次手指,血糖不穩定的時候,一天要測五六回。吳倩曾聽人說起一種動態血糖監測設備,在皮膚上固定一根細小的針,可以時刻看到血糖值。但聽說這種設備很貴。她想,如果有一種固定在手上、不用扎破皮膚的可穿戴設備就好了。
沒想到,網上符合她想象的手表一搜一大把。她在拼多多上看到,許多與華為無關的商家都稱自己售賣的手表是華為手表,而且成交量很高,一般都是上萬件,甚至還有顯示一百多萬件的。基于以往的網購經驗,她覺得,“無創血糖監測技術大概已經很成熟了,這家店鋪雖然不是華為旗艦店,但應該是華為授權生產的。技術如果成型,就可以授權給大家用,硬件各自生產就行。”
電商平臺搜索“無創血糖”。網絡截圖
吳倩曾經買過華為運動手表,它可以很準確地測出游泳的距離,甚至泳姿,因此她對華為品牌很信任。于是,她在一家名為“鴻盟研發健康科技”的店鋪購買了手表,只要五十多元,“便宜又實惠”。
據《新京報》報道,2023年5月18日,華為在夏季全場景新品發布會上正式發布了華為WATCH 4系列手表,華為方面表示,這是業界首款支持高血糖風險評估研究的智能手表。其高血糖風險評估研究由南京鼓樓醫院、北京協和醫院、中國醫療保健國際交流促進會聯合發起。華為在其官網對WATCH 4的介紹頁面上特地標注——“評估高血糖風險(非血糖出值)”。
華為WATCH 4系列手表高血糖風險評估功能介紹。截圖來自華為官網
拿到手表后,吳倩按照提示進行校準,即輸入此前她母親用指尖血糖儀測出的空腹、餐后血糖數值。隨后點擊按鈕,屏幕就會給出血糖值。她猜想也許是手表靠近皮膚的那一面有感應器,可以掃描皮膚顏色的變化,最終測出血糖值。但她偶然間將手表放在桌上,發現手表不接觸皮膚也能測出數值。于是她又把手表綁在木頭椅子、小貓的脖子上,發現都能測出血糖值。她意識到,這是假冒的高科技。
雖然手表價格很便宜,退貨也很順利,但她仍然后怕:如果她直接網購給母親用,母親有可能會覺得挺好用,這就可能誤導她的飲食和治療,引發嚴重后果。
不扎手指測血糖,對糖尿病患者來說是一種難以抗拒的誘惑。
陸碧28歲,2022年11月確診1型糖尿病。她很崩潰,她一直以為糖尿病是老年人才會得的病,而她還不到30歲。她在網上搜索指尖血糖儀等必需品時,大數據向她推送了無創測血糖的手表。她覺得這樣的手表完美解決了她將要面對的一系列麻煩:“每天要自己扎手指,又麻煩又痛。看到能無創測血糖的手表,說實話真的很想買。”
陸碧看到,電商平臺上很多有無創測血糖功能的手表都會在商品推薦頁面標注“華為”字樣,但它們實際上和華為并無關聯。而dido這個品牌沒有做這樣的宣傳,2022年11月底,她在淘寶買了一款dido的手表,價格是700多元。當時她對血糖監測和相關技術的了解并不多,現在回想起來,她覺得自己有點“病急亂投醫”。
陸碧收到手表后,按照客服的要求把手表背后的電極片緊緊地貼合在手腕上,結果手表顯示的血糖數值把她震驚了:指尖血糖儀測出低血糖時,手表顯示的血糖值是6mmol/L多(大約是正常血糖值),吃過東西之后,手表顯示她的血糖值是3mmol/L多(低血糖)。【注:據《中國2型糖尿病防治指南(2020年版)》,空腹血糖正常范圍為3.9-6.1 mmol/L,餐后2小時血糖正常范圍為7.8 mmol/L以下。】她覺得自己交了“智商稅”,向客服要求退貨,客服建議她多戴一周,讓儀器自我糾偏,但她堅持選擇退貨。
“退不動了”
袁棟37歲,2024年5月體檢查出2型糖尿病,住院期間,他每天要扎手指測血糖6-8次,“手指上全是密密麻麻的小血點,很疼。”出院后為了監測血糖,觀察自己能吃哪些食物,他還要繼續扎。在醫院里,隔壁病床的老人買了一款可以測血糖的手表,袁棟問他效果怎么樣,老人說還可以。于是他也開始在網上搜,“總比一直扎手指強。”
袁棟說,長期使用指尖血糖儀,耗材其實是一筆不小的費用。針頭、測血糖的試紙和酒精棉都是一次性的。澎湃科技查詢發現,電商平臺上可購買這三種必需品的套裝,50套約40多元,可以使用一周,一個月的耗材花費約200多元。袁棟說,加上藥物的費用,他每月花在糖尿病上的費用在1000-1500元,對他來說有一定的負擔。如果可以用手表監測血糖,相當于前期投入一筆資金,但后期節省了一大筆費用。
袁棟在網上搜到戴樂行的血糖手表,在眾多的品牌中,這款手表的宣傳最到位,有專利,上過央視,價格也更貴。在袁棟看來,高價在一定程度上說明品質好。他看到,無論是在淘寶還是京東,這款手表的評論區都是“清一色的好評”,只是5000-6000元的價格有點超出他的預期。最終,他花2499元在閑魚購買了一款戴樂行D2plus手表,賣家稱它是“絕對全新正品保真未拆封”。
據“戴樂行”的生產商舒糖訊息科技(深圳)有限公司公眾號,2020年10月14日,央視《焦點訪談》播出深圳經濟特區成立40周年系列節目,舒糖CEO何耀威先生作為粵港澳大灣區創業者代表,講述自己扎根深圳的創業故事。截圖來自“舒糖”公眾號
收到手表后,袁棟按照要求戴在離手腕一指的距離,隨后輸入對應時間段用指尖血糖儀測得的血糖值,建模完成。但他發現手表測出的血糖值超級不準,一天早餐后30分鐘,他用指尖血糖儀測出的血糖值是9.3mmol/L,但手表顯示的是7.1mmol/L。“血糖值相差2mmol/L多,是很嚇人的。”袁棟對澎湃科技記者說。
他立刻去找賣家詢問,賣家讓他把三餐餐后與指尖血糖儀的數值比對記錄發給她,并提醒他掃描包裝盒上的二維碼加戴樂行客服的微信。結果,他陷入與閑魚賣家、戴樂行客服之間的“皮球戰”。
賣家對他說,血糖手表的數值需要一段時間的校準,校準時間因人而異,每個人對“準”的定義也不同,有的人能接受2mmol/L的差值,有的人連0.2mmol/L的差值也接受不了,手表測出的數值和生化血的數值允許20%以內的誤差。
袁棟又做了多次校準,并定時定點將數據發給賣家。賣家幫他分析原因時提到,他所用的魚躍指尖血糖儀可能不準。袁棟發起退款,賣家說,產品售后問題應該找戴樂行客服,拒絕了他的退款申請。
于是袁棟聯系手表的客服,多次詢問為什么測出來的餐后血糖值和指尖血糖儀有2mmol/L左右的差距,客服沒有正面回答他的問題,而是向他介紹了這款手表的工作原理:“它主要基于動態代謝熱和近紅外光譜吸收技術工作,通過連續監測人體代謝熱變化與紅外光譜的反射變化,同時配合多個傳感器連續采集人體其它相關的生理參數,結合獨創的信號處理以及AI數據大模型融合算法,實現實時監測血糖水平。”
客服說,其技術原理被《自然》(Nature)雜志收錄報道過,能讓糖友在血糖管理過程中真正實現“0創、0痛、0感染、0耗材”,及時掃除低血糖風險,并可根據血糖波動調整自己的飲食、作息運動、用藥等。
袁棟向客服直言,戴樂行的宣傳廣告所說“無創血糖監測”“實時監測”根本不是真實數值,是虛假宣傳。客服說,如果他對產品不滿意,天貓和京東旗艦店都支持30天免費試用,可以聯系店鋪客服。踢了一圈皮球后,袁棟表示:“退不動了。”
尚無一款獲醫療認證
美國食品藥品監督管理局(FDA)已經注意到了消費市場上的亂象。當地時間2024年2月21日,FDA發出一份安全通訊,警告消費者、患者、護理人員和醫療保健提供者,使用聲稱無需刺破皮膚即可測量血糖的智能手表或智能戒指存在風險。FDA 尚未授權、通過或核準任何旨在自行測量或估算血糖值的智能手表或智能戒指。對于糖尿病患者,血糖測量不準確可能導致糖尿病管理錯誤,包括服用錯誤劑量的胰島素、磺脲類藥物或其他可快速降低血糖的藥物。過量服用此類藥物可能會迅速導致危險的低血糖狀態,進而在數小時內精神混亂、昏迷甚至死亡。
事實上,過去已經有許多科學家和公司希望在無創血糖監測技術上有所突破。人們熟知的很多大牌廠商都曾加入研發無創血糖監測設備的行列,例如研發智能設備的華為、蘋果、三星,科技公司谷歌、微軟、飛利浦,醫療健康公司強生、雅培、羅氏等,但目前還沒有一款真正無創、可準確測量血糖的設備落地。
2020年12月,中國科學院大學材料科學與光電子技術研究中心和臺灣義壽大學生物醫學工程系的研究團隊共同在期刊《傳感器》(Sensors)上撰寫了一篇關于無創血糖監測技術進展的綜述,稱無創血糖監測技術已成為國際研究課題。據其介紹,頻繁和定期的血糖檢測對于糖尿病患者來說至關重要,新型無創血糖監測技術可以提供連續實時血糖監測,可以解決傳統有創血糖儀需要重復指尖采血的局限性,使糖尿病患者能夠方便地監測和管理自己的血糖水平,具有廣闊的市場應用前景。
袁棟對澎湃科技記者說,無創血糖監測是每個糖尿病患者都夢寐以求的事。而糖尿病患者群體龐大,意味著它有巨大的市場需求。據《中國2型糖尿病運動治療指南(2024版)》,中國糖尿病患病人數已超過1.4億,居世界首位。
前述綜述介紹,目前,無創血糖監測方法一般分為光學法、微波法和電化學法三大類。光學方法包括近紅外反射光譜(NIRS)、偏振旋光、拉曼光譜、熒光、光學相干斷層掃描(OCT)等。除了人體血液中的葡萄糖外,其他生物體液,如唾液、眼淚、汗液和人體內組織液ISF中也存在相當數量的葡萄糖。電化學方法利用生物體液與血糖值的相干相關性,測量體液中的葡萄糖含量,在算法或數據模型校準后間接獲得血糖值。
業內認為,無創血糖監測的難度堪比登月。據前述綜述,光學和微波方法的測量值可能與實際血糖值相關性不高,需要進行后續的算法校正。年齡、膚色、皮膚狀況等個體差異會造成測量結果的較大誤差,此外還存在檢測手段復雜、檢測部位粗糙、檢測過程繁瑣、對檢測設備要求高、背景信號干擾大等問題。電化學方法則存在靈敏度低、測量結果延遲、需要校準、舒適度差、易損傷皮膚等缺陷。
上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院內分泌科副主任醫師蘇颋為說,直接測血液里的各種指標是最簡單的方法,而通過各種手段隔著皮膚做監測,一定會受到各種各樣的干擾。就像體檢做超聲時在皮膚表面涂耦合劑,是為了避免皮膚和探頭之間有空氣或者水分存在,干擾檢測。
或引發血糖焦慮
蘇颋為告訴澎湃科技,合理地使用已有的、成熟的血糖監測方法已經能很好地輔助血糖管理。據他介紹,標準的血糖檢測方法是靜脈抽血,用葡萄糖氧化酶法測定血糖數值,代表某一時刻身體葡萄糖的平均含量。現在常用的方法是指尖血糖檢測,測的是毛細血管血糖,它的穩定性不如靜脈血糖檢測,但更加方便,可以自己在家檢測,尤其是對排除低血糖很有幫助。臨床上還根據空腹血糖調整藥物和基礎胰島素。第三種方法是糖化血紅蛋白檢測,它代表三個月的平均血糖水平,是檢驗血糖控制是否良好的重要指標。還有一種方法是動態血糖監測(continuous glucose monitoring,CGM),分為微創和無創。微創的連續血糖監測技術已經較為成熟,相關設備通常體積很小,有一根細軟的探針扎入皮下,它能畫出血糖在一段時間內的波動圖譜,體現血糖的波動。但它的準確度沒有指尖血糖高,因此后者可以用來校準其數值。
微創連續動態血糖監測儀。圖片來源于網絡
蘇颋為說,無創的連續動態血糖監測系統是醫工交叉最感興趣的事情,有很多公司、機構、研究團隊在認真地研發這項技術,瑞金醫院也有相關臨床研究,但其可靠性仍然受到質疑。因此,使用所謂無創血糖監測手表測出的數值不能用于調整胰島素治療方案。事實上,市面上在售的大部分聲稱支持無創血糖監測的手表,大部分都會在詳情頁寫明產品并非醫療器械,不能用于診斷和治療。
蘇颋為告訴澎湃科技,目前已經成熟應用的幾種血糖監測方法各有各的使用場景和目標,不能相互替代,也沒有必要要求它們的準確度完全一樣。通常,他會根據患者糖尿病的嚴重程度給出不同的血糖監測建議。如果患者每天打4次胰島素(通常是胰島功能非常差或1型糖尿病患者),建議以動態血糖監測為主,而對那些每天只需要打1次胰島素的患者,動態血糖監測的意義有限。
蘇颋為相信,無創血糖監測將會是未來的一個重要方向。蘇颋為說,未來會有更多先進的血糖監測技術出現,但其發展可能會在一定程度上引發血糖焦慮,最終增加藥物治療的成本。這一點在動態血糖監測儀的使用上已經有所體現。他舉例,如果一個2型糖尿病人,吃二甲雙胍就能把糖化血紅蛋白和空腹血糖控制得很好,就沒必要使用動態血糖監測。因為他/她的目的很可能是看見血糖值,那么只要這個數值稍微高一點點,他/她就會很緊張。而醫生看動態監測數值的目的是了解血糖變化,從而調整治療方式,讓它在安全范圍內波動。
(文中吳倩、袁棟、陸碧為化名)
參考資料:
1.https://www.mdpi.com/1424-8220/20/23/6925
2.https://www.fda.gov/medical-devices/safety-communications/do-not-use-smartwatches-or-smart-rings-measure-blood-glucose-levels-fda-safety-communication
3.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1766245166612142104&wfr=spider&for=pc
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