第1个回答 2019-11-14
11月14日是“世界糖尿病日”，今年的主题围绕“家庭和糖尿病”，我们聊聊糖尿病患者管理的“黑科技”。
过去20年间，连续血糖监测（CGM）系统和胰岛素泵的问世，彻底改变了数百万糖尿病患者的家庭护理，减少了针刺检测和人工注射胰岛素的痛苦。
虽然这些高科技产品给患者带来了不少便利，但仍然很麻烦。糖尿病患者必须输入摄入的碳水化合物的量；CGM会监测血糖水平的变化；然后，控制胰岛素剂量，以平衡膳食中的碳水化合物。尽管这取决于患者的胰岛素敏感性，但通常每摄入15克碳水化合物，就需要1单位胰岛素。
在这个过程中，记录自己吃了多少（饮食日记）对糖友而言是个重大的负担，因为每顿饭和零食都必须这样做。而且，如果记错还可能导致胰岛素用量不准确。
为此，美国史蒂文斯理工学院的人工智能（AI）研究人员开发了一套新系统，可以检测出一个人何时进食，并以前所未有的准确度和速度，计算出他们摄入了多少碳水化合物。
史蒂文斯理工学院可穿戴技术专家和计算机科学家Samantha Kleinberg说：“这项食物检测技术让我们更加接近‘人工胰腺’，它可以快速检测血糖的变化，并及时通过胰岛素泵进行纠正，而患者无需做任何事。”
事实上，以往的食物检测系统也关注于预测血糖水平的变化，但Kleinberg团队采取了不同的方法。
他们的饮食检测系统并没有直接预测血糖变化，而是将连续血糖监测(CGM)和身体活动数据的差异，与从一系列不同饮食预估的差异作比较。他们模拟了患者可能吃的所有不同种类的食物，并使用这些模拟结果来解释来自传感器的数据。
研究表明，这套系统对患者饮食的估计非常准确：碳水化合物摄入量可以精确到1.2克以内，而在此前的系统中，最好的结果平均错误率也超过17克。
同时，该系统的评估非常迅速，有时甚至在患者还在进食时就能监测到。这样一来，可以让胰岛素在接近实际需要时被注射。平均而言，该系统可以在25分钟内检测到一顿饭，这比之前最好的结果（48分钟）要快近一半。
该系统还可以监测不同胰岛素剂量的影响，当患者弄错剂量时及时通知，或帮助调整剂量水平。“糖尿病患者的主要问题在于饮食中胰岛素分泌缺乏，如果能检测出一顿饭的分量，就能提供相应的胰岛素需求量建议。”
这项技术为那些在糖尿病治疗过程中佩戴连续血糖监测仪的患者提供了一个重大突破，他们可以在更接近实际需要的时间注射胰岛素，降低血糖水平的危险波动。
通过整合运动数据，该系统还可以解释由运动引起的血糖水平波动，进一步提高其准确性。未来通过纳入来自月经跟踪应用程序、睡眠跟踪工具或生理压力标记的数据，该系统还可以进一步细化升级。
不过，目前的重点是使用更大的数据集来开发更精确的模拟。当前公布的结果是基于每个参与者三天的数据。Kleinberg的团队现在正致力于开发一种算法，这种算法可以随着时间的推移而改进，当他们了解用户的饮食习惯和生理反应时，算法的增长速度会更快，准确度也会更高。
据估算，到2050年可能有6.29亿人被诊断为糖尿病，连续血糖监测系统预计在未来几年将被越来越广泛地使用。Kleinberg博士相信，未来她们的这个系统将能有效优化糖尿病患者的家庭护理。