Kalibrierung und Bewertung der nicht-invasiven drahtlosen Blutzuckermessung

Am Handgelenk getragene Wearables werden derzeit zur Fitness- und Gesundheitsüberwachung eingesetzt. Die weltweite Verbreitung tragbarer Technologie in Kombination mit dem Zugriff über Smartphones schafft neue Fragen und Möglichkeiten bei der Diagnose und Behandlung chronischer Erkrankungen.

High-End-Verbraucher-Wearables haben grüne Lichtreflexions-Photoplethysmographie (PPG)-Sensoren in ihre Produkte integriert. Ein PPG ist ein optisch erhaltenes Plethysmogramm, das verwendet werden kann, um Änderungen des Blutvolumens innerhalb der Maskrovaskulatur zu erkennen.

Smartphones, Smartwatches und Herzfrequenz-Tracking-Geräte sind die am häufigsten verwendeten Geräte mit PPG. In einer veröffentlichten Literatur, in der Smartphone-Apps mit PPG zur Herzfrequenzüberwachung bewertet wurden, wurde festgestellt, dass diese Geräte ziemlich genau sind, mit Korrelationskoeffizienten > 0,93 und mittleren absoluten prozentualen Fehlern im Bereich von 3,3 % bis 6,2 %. Obwohl PPG-Sensoren ursprünglich nur zur Verfolgung der Herzfrequenz entwickelt wurden, gab es einen Trend, diese mit Algorithmen zur Erkennung von Arrhythmien wie AF und anderen Feldern zu verwenden.

Diabetiker haben ein zwei- bis dreifach höheres Risiko, an Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu erkranken, und diese Herz-Kreislauf-Erkrankungen machten 29,2 % aller Todesfälle in Singapur aus. Tragbare Geräte sind allgegenwärtig, einfach zu verwenden und können das Screening und die weitere Überwachung einer großen Patientenpopulation ermöglichen.

Diese Forschung schlägt vor, die PPG-Technologie zusammen mit künstlicher Intelligenz zu nutzen und diese in erschwingliche tragbare Lifestyle-Geräte zu integrieren, die am Handgelenk und im Ohr getragen werden, um den Glukosespiegel beim Menschen kontinuierlich und nicht-invasiv genau zu überwachen. Es wird ein einfaches, nicht-invasives Instrument zur Überwachung des Blutzuckers entwickelt, und es werden Warnungen ausgegeben, wenn der Blutzuckerspiegel in einen ungesunden Bereich fällt. Das Standard-Glukometer wird verwendet, um die PPG-Messungen des Blutzuckers zu kalibrieren und zu validieren. Ziel dieser Studie ist es, den Blutzucker von 500 Teilnehmern der KK Frauen- und Kinderklinik zu rekrutieren und zu messen.

Die Hauptziele dieser Studie sind: (1) PPG-Messungen des Blutzuckers zu kalibrieren und zu validieren, die sowohl mit am Handgelenk getragenen als auch mit im Ohr getragenen PPG-Geräten gegenüber dem Standard-Glukometer durchgeführt wurden; (2) Entwicklung eines Risikovorhersagemodells zur Identifizierung von Probanden mit Blutzucker im ungesunden Bereich, wobei sowohl Probandenmerkmale als auch wichtige Merkmale verwendet werden, die mithilfe von maschinellen Lerntechniken aus den PPG-Messungen extrahiert wurden.

Das sekundäre Ziel dieser Studie ist es zu validieren, dass sowohl im Ohr als auch am Handgelenk getragene Wearables relativ genaue Herzfrequenz- und Herzfrequenzintervallmessungen ermöglichen.