Малой кровью

Украинские специалисты завершают работу над уникальным медицинским прибором — неинвазивным глюкометром, который позволяет определять уровень сахара в крови человека без прокалывания пальца.

Он создан коллективом энтузиастов под руководством Владимира Яворского (г. Херсон). Со сменой уровня глюкозы в крови человека изменяется проводимость тканей. Именно на этом свойстве построено действие аппарата. В основе конструкции — сверхчувствительный фотоприемник, разработанный талантливым ученым-физиком из Ужгорода, автором многих изобретений Петром Бобоничем, о мытарствах которого «УТГ» писала еще в 2008 году. Дело наконец сдвинулось с мертвой точки: выпущены уже три экспериментальные партии новинки.

Фотоприемник на службе у медицины

Сахарным диабетом, который вызывается недостаточным количеством эндогенного инсулина или его сниженной эффективностью, сегодня в Украине страдают около миллиона человек. Это хроническое заболевание — еще и определенный способ жизни, требующий активного участия больного в процессе лечения. В общих чертах он сводится к уравновешиванию факторов, повышающих содержание глюкозы в крови, с мероприятиями, приводящими к его снижению. Но чтобы знать, что необходимо в данный момент, нужно определить текущий уровень сахара.

Основным способом этого является лабораторный анализ, проводимый в поликлинике. Но больные диабетом и так вынуждены находиться там много времени. Чтобы облегчить себе жизнь, пациент должен иметь портативный глюкометр. Ведь общеизвестно, что в некоторых случаях уровень глюкозы в крови может меняться несколько раз в день, и тогда такой прибор становится просто жизненной необходимостью.

Сегодня в продаже есть целый перечень подобных аппаратов. Но все они относятся к так называемым инвазивным глюкометрам, имеющим общий недостаток. Их принцип действия требует обязательного прокалывания ткани (обычно пальца) и забора крови. Это вызывает проблемы у людей, давно болеющих диабетом: у них плохо заживают раны. Болезненной эта процедура является и для детей. Прокалывание пальца бывает нежелательно и по профессиональным причинам.

Помимо этого, инвазивные глюкометры требуют значительного количества расход­ных материалов. Стоимость одной тест-полоски (для каждого забора крови нужна новая) – порядка $1. Иногда их необходимо 4—5 в день. Бывает, что пациенты платят только за тесты до 3 тыс. грн в месяц. А ведь нужны еще и другие материалы.

Попытки создать неинвазивный глюкометр, то есть который работал бы без постоянных заборов крови, предпринимались уже давно. Японцы долго работали над этой темой, даже получили в Париже золотую медаль за проведенные исследования, но… прибора у них нет. Несколько лет назад англичане предоставили одной российской компании на разработку чего-то подобного более 2,5 млн фунтов стерлингов — результатов пока тоже нет.

Как же работает глюкометр, созданный украинскими учеными? Оказывается, все просто. В память прибора вносятся показания по лабораторным замерам до и после еды для конкретного человека, и далее уже можно делать измерения в любое время дня и ночи.

— Человек почувствовал себя плохо – произвел замер. Раз в месяц мы рекомендуем проводить контрольные измерения с использованием лабораторных показателей, — говорит В.Яворский.

Прибор сконструирован так, чтобы минимально зависеть от электропитания. Даже при «севшей» батарейке он какое-то время будет показывать равномерное напряжение. Кроме того, у него энергонезависимая память: глюкометр не надо перекалибровывать после смены элементов питания. Есть также функции корректировки замеров как для взрослых, так и для детей. Сегодня прибор стоит 1111 грн, но с учетом того, что проводится его усовершенствование, наверняка подорожает.

Работы над фотоприемником велись уже несколько лет. Но над созданием непосредственно глюкометра начали трудиться только в марте этого года, когда состоялась первая встреча Владимира Яворского и Петра Бобонича.

— Я узнал о разработке Петра Петровича, связанной со сверхчувствительными фотоприемниками, и заинтересовался ею. Он поделился своими идеями, которые мне понравились. Потом при­ехал в Херсон, мы детально ознакомились с его трудами. Подписали договор, и началась совместная работа. Спустя несколько месяцев появился первый образец нашего глюкометра, — рассказывает Владимир Николаевич и добавляет, что, несмотря на быстрое рождение прибора, не следует думать, что работа над ним шла гладко.

Одна из наибольших трудностей заключалась в том, что после настройки прибора на работу с определенным пациентом он просто «не хотел» работать с другими. Одна из главных причин в том, что у разных людей глюкоза, находящаяся в крови, ведет себя неодинаково. Более того, у одних с увеличением ее содержания проводимость тканей возрастает, а у других, наоборот, падает.

Разработчики глюкометра тесно сотрудничают с лечебными учреждениями Херсона.

— Облздравотдел дал «добро» на проведение исследований в эндокринологических отделениях больниц нашего города, поскольку вреда от прибора не может быть в принципе. Совместно с врачами мы снимали показания, после чего осуществляли (и продолжаем этим заниматься) его регулировку, усовершенствовали методику измерений. При работе с детьми мы обязательно получаем согласие родителей. С этим проблем, как правило, нет, ибо, поняв суть работы прибора, родители шли нам навстречу. Более того, изучив его на практике, многие захотели иметь такой аппарат дома. Это и неудивительно: вся процедура — это прикрепить небольшую прищепку к пальцу руки и выставить необходимые параметры на самом приборе.

— Несколько месяцев нарабатывался опыт. Было непросто. На одном пациенте прибор работал хорошо, на другом — нет. Первоначально соотношение работающих экземпляров к неработающим составляло 10 к 90, потом — 30 к 70, далее — 50 к 50, – вспоминает Владимир Яворский.

И, забегая наперед, говорит, что сегодня уже есть решения, которые позволят прибору выдавать точные показания, учитывая особенности организма того или иного пациента.

Ноу-хау нуждается в инвестициях

Как уже отмечалось, на сегодня выпущено три мелкосерийные партии новинки. Все они разошлись. Отработан целый ряд вопросов как технического, так и организационного плана. Например, определено, какие трудности у пользователя вызывает калибровка прибора, и внесены соответствующие изменения. Учитывались также особенности его эксплуатации при замерах у детей и у пожилых людей. Увеличилось время между калибровками прибора.

— Мы работаем с каждым конкретным человеком, у которого есть наш прибор из опытных партий, — консультируем, помогаем калибровать, систематизируем замечания. Наши приборы работают в Харькове, Львове, других регионах Украины. Но после изготовления экспериментальных партий мы приостановили их выпуск с тем, чтобы, учитывая результаты эксплуатации, внести изменения в конструкцию и… найти инвестора, — информирует Владимир Николаевич.

Сейчас коллектив занимается усовершенствованием программы, которая позволит откалибровать прибор таким образом, чтобы потом пользоваться им на протяжении нескольких недель — до следующей коррекции. Другое направление работы группы энтузиастов — повышение точности прибора, как минимум, еще на 50%. Кроме того, готовится новый дизайн. Сейчас его габариты составляют 12х7х3 см, а вскоре он будет не больше современного мобильного телефона, что позволит иметь его при себе в любой момент.

—Сейчас перед нами стоит задача довести свое детище до такого уровня, чтобы оно работало безотказно и точно, — говорит Владимир Яворский. — А после этого займемся получением пакета разрешительных документов. Это тоже очень непросто. Для сертификации нужно отдать на тестирование в медучреждения 200 приборов, есть и другие моменты. На все это понадобятся немалые средства. При их наличии решить эти вопросы можно в течение одного-двух месяцев. Если бы нашелся инвестор, которому небезразличны проблемы больных сахарным диабетом, было бы очень здорово. Сегодня реальность такова, что наш небольшой коллектив вкладывает в это дело средства, заработанные другим путем. Мы уже зарегистрировали свою торговую марку «Мир Здоровья», запатентовали способ снятия показаний.

Стоит ли говорить, что разработка и внедрение неинвазивного глюкометра чрезвычайно актуально и может получить международное признание? Его значение трудно переоценить. Новинка позволит определять сахарный диабет в ранних стадиях на уровне семейной врачебной амбулатории и проводить массовое обследование населения. Длительный мониторинг уровня гликемии даст возможность точнее подбирать индивидуальное лечение больным сахарным диабетом, облегчит его течение, снизит частоту и тяжесть осложнений.

При благоприятном исходе глюкометр третьего поколения можно запустить в серийное производство уже к концу этого года. Во всяком случае, его авторы очень на это надеются. Было бы неплохо, чтобы прибором заинтересовались и в Минздраве Украины.

В любом случае, чтобы стать лидерами, стоит поторопиться — похожий прибор (GlucoWatch G2 Biographer) недавно сертифицировали в США, близится к завершению разработка неинвазивного глюкометра израильской компанией Cnoga Medical.

Справка «УТГ»

Неинвазивный способ определения концентрации глюкозы осуществляется без забора крови. У разных фирм мира, например SugarTrac, Toshiba, есть свои разработки неинвазивныих глюкометров. Их работа проста, но массового выпуска таких приборов до сих пор нет. Не стал исключением и украинский глюкометр: со времени изобретения ужгородского ученого Петра Бобоныча прошло несколько лет, но попытки усовершенствовать его и наладить производство в нашей стране ни к чему не привели. Проблема подробно рассмотрена в статье «Украинский глюкометр. Заглючило…» (№12 от 27 марта 2008 г.).

Для инжинеров

Поглощение света на определенной длине волны подчиняется экспоненциальному закону Ламберта-Бера:

I=I₀e^–kCd, где  I и I₀  — интенсивность света до и после прохождения через объект исследования (например мочку уха или палец руки), k — коэффициент, соответствующий поглощению объекта, С — концентрация глюкозы в крови человека, d — толщина биологического объекта.