Non-invasiivisen langattoman verensokerimittauksen kalibrointi ja arviointi

Ranteessa puettavia vaatteita käytetään tällä hetkellä kunto- ja terveydentilan seurantaan. Puettavan teknologian maailmanlaajuinen laajentuminen yhdistettynä älypuhelimiin luo uusia kysymyksiä ja mahdollisuuksia kroonisten sairauksien diagnosointiin ja hoitoon.

Huippuluokan kulutustavaroissa on integroitu vihreää valoa heijastavat fotopletysmografia-anturit (PPG) tuotteisiinsa. PPG on optisesti saatu pletysmogrammi, jota voidaan käyttää veren tilavuuden muutosten havaitsemiseen maskrovaskulaarisessa verisuonissa.

Älypuhelimet, älykellot ja sykkeenseurantalaitteet ovat yleisimmin käytettyjä laitteita, joissa on PPG. Julkaistussa kirjallisuudessa, jossa arvioidaan älypuhelinsovelluksia, jotka käyttävät PPG:tä sykemittaukseen, on havaittu, että nämä laitteet ovat kohtuullisen tarkkoja, korrelaatiokertoimet > 0,93 ja keskimääräiset absoluuttiset prosenttivirheet vaihtelevat 3,3–6,2 prosentin välillä. Vaikka PPG-anturit suunniteltiin alun perin vain seuraamaan sykettä, niitä on pyritty käyttämään algoritmien kanssa rytmihäiriöiden, kuten AF:n, ja muiden kenttien havaitsemiseen.

Diabeetikoilla on kaksi tai kolme kertaa suurempi riski sairastua sydän- ja verisuonisairauksiin, ja sydän- ja verisuonitautien osuus kaikista kuolemista Singaporessa oli 29,2 prosenttia. Puettavat laitteet ovat kaikkialla, helppokäyttöisiä, ja ne voivat mahdollistaa suuren potilasjoukon seulonnan ja lisäseurannan.

Tässä tutkimuksessa ehdotetaan PPG-teknologian hyödyntämistä yhdessä tekoälyn kanssa ja sen sisällyttämistä kohtuuhintaisiin puetettaviin elämäntapalaitteisiin, ranteeseen ja korvaan, jotta voidaan tarkkailla jatkuvasti ja ei-invasiivisesti ihmisten glukoositasoja. Verensokerin seurantaan kehitetään yksinkertainen ei-invasiivinen työkalu, ja hälytyksiä lähetetään, kun verensokeritaso putoaa epäterveellisen rajojen alueelle. Normaalia glukoosimittaria käytetään verensokerin PPG-mittausten kalibrointiin ja validointiin. Tämän tutkimuksen tavoitteena on rekrytoida ja mitata 500 osallistujan verensokeri KK:n naisten- ja lastensairaalasta.

Tämän tutkimuksen ensisijaiset tavoitteet ovat: (1) Kalibroi ja validoi verensokerin PPG-mittaukset, jotka on saatu sekä ranteessa että korvassa olevista PPG-laitteista, standardiglukometriä vastaan; (2) Kehittää riskien ennustemalli henkilöiden tunnistamiseksi, joiden verensokeri on epäterveellisen vaihteluvälin alueella, käyttämällä sekä koehenkilön ominaisuuksia että tärkeitä ominaisuuksia, jotka on saatu koneoppimistekniikoilla tehdyistä PPG-mittauksista.

Tämän tutkimuksen toissijainen tavoite on vahvistaa, että sekä korvassa että ranteessa pidettävät puettavat laitteet tarjoavat suhteellisen tarkat syke- ja sykevälimittaukset.