Kalibrering och utvärdering av icke-invasiv trådlös blodsockerövervakning

Handledsburna wearables används för närvarande för fitness- och hälsoövervakning. Den globala expansionen av bärbar teknologi i kombination med smartphones skapar nya frågor och möjligheter vid diagnos och hantering av kroniska tillstånd.

Högkvalitativa kläder för konsumenter har integrerade fotopletysmografisensorer för grönt ljus (PPG) i sina produkter. En PPG är ett optiskt erhållet pletysmogram som kan användas för att detektera blodvolymförändringar inom maskrovaskulatur.

Smartphones, smartklockor och pulsmätare är de vanligaste enheterna som har PPG. I en publicerad litteratur som bedömer smartphone-appar som använder PPG för pulsövervakning, har den funnit att dessa enheter är rimligt exakta, med korrelationskoefficienter > 0,93 och genomsnittliga absoluta procentuella fel som sträcker sig från 3,3 % till 6,2 %. Även om PPG-sensorer från början bara var designade för att spåra hjärtfrekvens, har det skett en push för att använda dessa med algoritmer för att detektera arytmier som AF och andra fält.

Diabetespatienter har en två till tre gånger högre risk att utveckla hjärt-kärlsjukdom, och att hjärt-kärlsjukdomar stod för 29,2% av alla dödsfall i Singapore. Bärbara enheter finns överallt, lätta att använda och kan möjliggöra screening och ytterligare övervakning av en stor population av patienter.

Denna forskning föreslår att utnyttja PPG-teknik, tillsammans med artificiell intelligens, och införliva detta i prisvärda bärbara livsstilsenheter, som bärs på handleden och i örat, för att noggrant övervaka kontinuerliga och icke-invasivt glukosnivåer hos människor. Ett enkelt icke-invasivt verktyg för att övervaka blodsocker kommer att utvecklas, och varningar kommer att utfärdas när blodsockernivån faller inom det ohälsosamma intervallet. Standardglukosmätaren kommer att användas för att kalibrera och validera PPG-mätningarna av blodsocker. Denna studie syftar till att rekrytera och mäta blodsockret hos 500 deltagare från KK Women's and Children's Hospital.

De primära syftena med denna studie är: (1) Kalibrera och validera PPG-mätningar av blodsocker, erhållna från både handledsburna och in-ear PPG-enheter, mot standardglukometern; (2) Att utveckla en riskprediktionsmodell för att identifiera försökspersoner med blodsocker i det ohälsosamma intervallet, med användning av både ämnesegenskaper och viktiga egenskaper extraherade från PPG-mätningarna med hjälp av maskininlärningstekniker.

Det sekundära syftet med denna studie är att validera att in-ear- och handledsburna wearables båda ger relativt exakta hjärtfrekvens- och hjärtfrekvensintervallmätningar.