【健康點】近幾年來,隨著人們生活水平的日益提高、不科學的飲食習慣,糖尿病的發(fā)病率越來越高。美國疾病控制與預防中心(CDC)的研究顯示,約有 40% 美國成年人一生中會患上糖尿?。ㄖ饕?2 型糖尿?。恍┥贁?shù)族裔的糖尿病患病率甚至可能超過 50%。 在當下,醫(yī)療和大數(shù)據(jù)是一個持續(xù)被關(guān)注的熱門話題。奧巴馬政府的“癌癥登月計劃”和“精準醫(yī)療倡議”便將“大數(shù)據(jù)”作為工作推進的目標。而糖尿病作為一種常見的慢性疾病,其管理更是非常依賴于“數(shù)據(jù)”(包括大數(shù)據(jù)和小數(shù)據(jù))的驅(qū)動;糖尿病的控制也在很大程度上取決于血糖水平的管理,因此非常適合開發(fā)各種人工智能(AI)和應用程序。
在過去幾年中,數(shù)據(jù)驅(qū)動下的糖尿病管理發(fā)展得如火如荼:動態(tài)血糖監(jiān)測(CGM)技術(shù)持續(xù)進步,一些看似不搭界的公司紛紛建立起了合作關(guān)系,自動胰島素輸送系統(tǒng)(人工胰腺)的應用也離我們越來越近。
人工胰腺
在人工胰腺方面,全球領(lǐng)先的醫(yī)療科技公司美敦力在這條漫長的道路上邁出了第一步:它生產(chǎn)的混合型閉環(huán)自動胰島素輸送系統(tǒng)MiniMed 670G成為第一個獲得美國FDA批準的相關(guān)設(shè)備。該系統(tǒng)應用一種新型算法SmartGuard,為1型糖尿病患者提供相應劑量的胰島素。
(美敦力的MiniMed 670G)
但是,人工胰腺并不是萬能的。即使是新近獲批的美敦力MiniMed 670G,仍然需要人們手動輸入碳水化合物攝入量、每12小時校準一次裝置、每周調(diào)整一次血糖傳感器、每3天向胰島素儲藥器中加一次藥……但是與傳統(tǒng)的每小時指血檢查方法相比,美敦力在血糖管控技術(shù)上已經(jīng)取得很大的進步。
此外,美敦力還與IBM的沃森醫(yī)療合作創(chuàng)建了一款認知應用程序,利用美敦力的胰島素泵和大數(shù)據(jù)來預測患者的血糖趨勢。該工具致力于為用戶提供更好的血糖控制方法,可在低血糖發(fā)作的3小時前向患者發(fā)出預警。
(美敦力-沃森預警工具界面截圖)
除了美敦力-沃森,專注于糖尿病前期管理的數(shù)字醫(yī)療公司Glooko也開發(fā)了類似的預警技術(shù)。該公司一直與波士頓的Joslin糖尿病中心合作,通過低血糖發(fā)作預警技術(shù),讓1型糖尿病患者及時進行胰高血糖素注射。Glooko聚合了來自可穿戴設(shè)備和應用程序的患者數(shù)據(jù),以收集有關(guān)膳食、運動和睡眠的信息。
動態(tài)血糖監(jiān)測
目前,動態(tài)血糖監(jiān)測的產(chǎn)品主要通過一個刺入皮下的傳感器,在患者的組織間液與體內(nèi)葡萄糖發(fā)生氧化反應時形成電信號,再轉(zhuǎn)換為血糖讀數(shù),通過發(fā)射器發(fā)射到無線接收器上。
在這一領(lǐng)域,總部位于美國加州圣地亞哥的動態(tài)血糖監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)商德康醫(yī)療走在了世界前列。2015年初,德康獲得了與其產(chǎn)品G4 Platinum CGM綁定的移動應用程序“Dexcom Share System”的FDA許可。該套應用程序分為管理人員用和患者用兩個版本,前者可以將德康的設(shè)備與多達5名指定管理人員或家庭成員的智能手機相連接,而后者則可以連接到患者的智能手機上。這種“關(guān)注”功能對1型糖尿病尤為重要,能幫助親屬時刻了解患者病情,以避免各種并發(fā)癥,如低血糖或高血糖等。
德康數(shù)字醫(yī)療、數(shù)據(jù)和分析部總監(jiān)Daniel McCaffrey不無自豪地說,CGM是管理、管理和數(shù)據(jù)方面的巨大進步。它可以更準確地描述患者的健康狀況和糖尿病控制狀態(tài),并且比起以前的自我監(jiān)測血糖(SMBG),它在數(shù)據(jù)收集方面更容易也更方便。
1型糖尿病患者每天都進行多次手指血糖測試,CGM設(shè)備則可以每5分鐘讀取一次讀數(shù),用戶只需每天測血糖2~3次來校準儀器。而且,CGM不僅對1型糖尿病患者有著時間和數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢,對于2型糖尿病患者也有著類似的效果。
當CGM系統(tǒng)與其他設(shè)備相連并與管理算法綁定時,它將會變得更加強大。正因如此,雖然德康的 G4系列監(jiān)控器已經(jīng)面市數(shù)年,但FDA對其應用程序Dexcom Share System的批準才真正讓其有了劃時代的意義。因為有了它,G4才能與其他設(shè)備相連接。
在德康創(chuàng)建的這個生態(tài)系統(tǒng)中,人們可以設(shè)計各種支持G4的產(chǎn)品。它的CGM儀器現(xiàn)在可以與胰島素泵、臨床醫(yī)生儀表板,以及各種第三方的患者營養(yǎng)和活動追蹤器配對。McCaffrey表示,德康即將發(fā)布應用程序的編程接口,之后,它的生態(tài)系統(tǒng)還會呈幾何級數(shù)增長。
2型糖尿病工具
在美敦力和德康等公司致力于提高1型糖尿病患者生活水平的同時,總部位于舊金山的數(shù)字醫(yī)療公司Omada Health則將重心放在了幫助2型糖尿病前期患者上。
Omada認為,體重對于糖尿病控制非常重要,因為體重增加是糖尿病風險增強的跡象之一。而且比起血紅蛋白等來說,體重數(shù)據(jù)的獲取也相對容易得多。除此之外,Omada同樣重視產(chǎn)品的互聯(lián)性:它向其遠程糖尿病管理計劃的參與者寄出的體重秤內(nèi)置有3G連接,無需在Wi-Fi網(wǎng)絡下工作或通過藍牙與手機或平板電腦配對,使用起來十分方便。
當然,在2型糖尿病的防治中,僅僅監(jiān)控體重是遠遠不夠的,人們往往還需要其他的補充數(shù)據(jù)。但在當下的大數(shù)據(jù)潮流中,醫(yī)護人員往往不缺乏數(shù)據(jù),而是數(shù)據(jù)的有機整合。Omada的作用是便是幫助用戶了解體重秤、健身追蹤器、患者報告的食物攝入量等數(shù)據(jù),甚至包括群組留言板上的信息,并將這些數(shù)據(jù)整合生成生活方式建議和臨床決策,而不是使治療復雜化。
Omada的數(shù)據(jù)科學總監(jiān)Eric Williams介紹到,Omada的算法能通過體重的變化,向用戶發(fā)出糖尿病風險或癥狀的預警。在未來,通過數(shù)據(jù)的持續(xù)追蹤和算法的改進,Omada還能提供更好的干預措施和治療效果。
這一算法目前還不算完美。例如,Omada最初給每個參與者發(fā)放了一個計步器,并規(guī)定了每天“萬步走”的目標,但不同的參與者給出了不同的反饋意見,有的認為目標太難,有的又認為太容易。這讓Omada很快意識到,參與者的人口構(gòu)成會影響實驗結(jié)果。因此,Omada立刻通過體重指數(shù)、年齡、性別等指標將參與者進行了分組,并制定了針對各個小組的更多個性化目標。
個性化和預測是糖尿病管理發(fā)展的大方向。截至目前,Omada已經(jīng)招募了75,000名志愿者參與糖尿病預防計劃,進行了1050萬次加權(quán),產(chǎn)生了超過10億個數(shù)據(jù)點,擁有關(guān)于行為改變的最大數(shù)據(jù)集。現(xiàn)在,對于一名特定的患者,在三到四周的時間內(nèi),Omada可以以80%的準確度預測該個體在16周后的行為。
總的來說,數(shù)據(jù)驅(qū)動下的糖尿病預防和治療已經(jīng)取得了一定成果,但人們?nèi)杂性S多工作要做,特別是數(shù)據(jù)在糖尿病管理中的潛力還有待進一步開發(fā)。