Apple đang phát triển một thiết bị đo đường huyết không xâm lấn, thứ mà chưa một công ty nào thành công kể cả Google?

Hiện nay có khá nhiều tin đồn nói rằng: Apple đang phát triển một thiết bị đeo có thể theo dõi lượng đường trong máu liên tục mà hoàn toàn không gây xâm lấn. Đối với những người bệnh tiểu đường, một thiết bị như vậy được coi là sự cải tiến mạnh mẽ so với mọi thiết bị đo đường huyết hiện tại, gây khó chịu, đau đớn và nhiều rủi ro.

Cách tân luôn là điều mà mọi người nghĩ về Apple. Thế nhưng, các chuyên gia nói rằng nếu tin đồn này là đúng, công ty công nghệ này đang quyết định tham gia một chiến trường khốc liệt liên quan giữa khoa học, công nghệ và chăm sóc sức khỏe. Ở đó, trong hàng chục năm, tất cả các công ty khác bao gồm cả Google đã đều thất bại.

Apple đang phát triển một thiết bị đeo đo đường huyết không xâm lấn?

Nếu Apple thực sự đang theo đuổi một thiết bị đo được đường huyết không xâm lấn, đó cũng không phải điều gì đó quá bất ngờ. Tiềm năng của thị trường này là rất lớn. Ngay tại Mỹ, hiện có khoảng 30 triệu người mắc tiểu đường.

Mức đường, hoặc chính xác hơn là glucose trong máu cao hơn bình thường khiến họ luôn bị rình rập bởi nhiều biến chứng nguy hiểm. Bởi vậy, một thiết bị theo dõi đường huyết liên tục sẽ là rất hữu ích. Với nó, người bệnh tiểu đường có thể quản lý tốt nhất tình trạng của mình, theo dõi những chỉ số để điều chỉnh loại thực phẩm hoặc tiêm vào hooc-môn insulin khi cần thiết.

Thực tế, đó là những gì mà họ đang làm. Nhưng thiết bị đo đường trong máu hiện nay đem lại rất nhiều khó chịu. Người bệnh tiểu đường phải dùng kim chích vào đầu ngón tay để lấy máu, đường huyết được đo chỉ tại một thời điểm.

Hiện đại hơn, có những thiết bị theo dõi được đường huyết liên tục, nhưng nó chỉ được thực hiện khi có một đường ống được đâm vào và gài lại sâu trong da bệnh nhân. Thiết bị này đo mức glucose bên trong dịch lỏng giữa các tế bào (chính là những chất nhờn trào ra khi bạn nặn mụn).

Tất cả các phương pháp đều đòi hỏi sự xâm lấn, dù ở mức độ nhẹ. Cho nên, sự xuất hiện của một thiết bị theo dõi đường huyết liên tục mà không xâm lấn rõ ràng là một nâng cấp rất lớn.

Đó chính là lý do tại sao trước Apple đã có nhiều nhà sản xuất theo đuổi ý tưởng này. Google từng muốn phát triển một tròng kính thông minh, có khả năng theo dõi đường huyết thông qua nước mắt. Nhưng dự án đã im hơi lặng tiếng từ năm 2014.

Đơn vị làm nhiệm vụ phát triển tròng kính thông minh này đặt dưới sự hợp tác giữa Google và công ty công nghệ y tế Novartis, Thụy Sĩ. Trong một lần trả lời phỏng vấn về tiến độ của dự án, người đại diện Novartis nói rằng họ đang hướng đến một thử nghiệm lâm sàng lớn trong tương lai gần, nhưng không tiết lộ cụ thể đó là khi nào.

Mark Rice, một chuyên gia về tiểu đường từ Đại học Vanderbilt cho biết: “Đó là một vấn đề vô cùng khó khăn. Công ty nào cũng đã từng nghĩ rằng mình có công nghệ để làm điều đó [đo đường huyết không gây xâm lấn]. Và tất cả họ, cho đến nay đều đã thất bại”.

Tại sao một điều nghe chừng đơn giản là đo lượng đường huyết, lại có thể nằm ngoài tầm với của những công ty công nghệ khổng lồ? Chúng ta hãy cùng điểm qua một số rào cản:

1. Glucose là một phân tử khó nắm bắt

Tại sao một điều nghe chừng đơn giản lại nằm ngoài tầm với?

Vấn đề đầu tiên, mặc dù chúng ta có thể gọi ai đó có mức đường huyết cao, nhưng bản thân nồng độ này chỉ cao hơn mức bình thường. Còn khách quan mà nói, glucose trôi nổi trong máu ở nồng độ rất thấp và khó có thể bắt được bởi các cảm biến và mũi dò.

Vấn đề thứ hai, glucose là một phân tử khá nhạt nhòa. Nó không màu, nhỏ và không có nhiều đặc điểm nổi bật để dễ dàng tìm thấy. Ngay cả những xét nghiệm glucose hiện nay cũng cần sử dụng phản ứng hóa học để biến glucose thành một phẩn tử dễ phát hiện hơn. Phản ứng sinh ra những phân tử có màu sắc hoặc có khả năng dẫn điện.

Phương pháp phát hiện và đo lường glucose máu đã được phát triển từ những năm 1970. Gần 20 năm trước, nó chỉ được thực hiện ở phòng thí nghiệm hoặc trung tâm y tế, nhưng bây giờ, bạn đã có thể đo glucose ở nhà bằng một máy đo cầm tay.

Mặc dù vậy, trong cả hai trường hợp, có một điểm chưa hề được cải tiến: Dù thế nào đi chăng nữa, bạn cũng phải trích máu của mình ra bên ngoài. Xét nghiệm máu sẽ rút một lượng máu lớn, còn đơn giản nhất là bấm ngón tay vào một cây kim trong máy đo cầm tay và lấy máu nhỏ lên que thử cũng gây khó chịu cho bạn.

Một thiết bị đo đường huyết liên tục được đánh giá là hiện đại nhất hiện nay, nó vẫn đòi hỏi cắm một ống vào dưới da. Mức đường huyết được cập nhật mỗi vài phút và kết quả đó được gửi đến điện thoại hoặc các thiết bị thông minh khác như Apple Watch. Mỗi lần cắm ống vào da, người sử dụng vẫn phải chích ngón tay để lấy máu hiệu chỉnh cho thiết bị.

Sự chính xác của các phép đo tại nhà đều không được đảm bảo. Các que thử glucose có thể sai, nếu không được bảo quản tốt. Trong thời gian sử dụng thuốc, chẳng hạn như Tylenol, có thể ảnh hưởng đến phản ứng hóa học phát hiện glucose. Vi khuẩn và nhiễm trùng là mối lo lắng lớn trong thiết bị theo dõi đường huyết liên tục có ống xuyên da.

Hậu quả của bất kể một trường hợp nào phía trên đều có thể ở mức cao nhất. Đo đạc sai sẽ khiến người bệnh không quản lý được đường huyết, biến chứng có thể dẫn đến hôn mê hoặc tử vong.

2. Đo đường huyết không xâm lấn – thực sự rất rất khó

Một thiết bị đo đường huyết cầm tay và những que thử đòi hỏi máu phải được trích xuất

Hãy lấy ví dụ về tròng mắt thông minh của Google, nó có khả năng giữ lại phân tử đường để đo đạc. Chắc chắn, khi lượng đường trong máu của người bệnh lên quá cao, glucose sẽ chảy qua tuyến lệ và nước mắt. Nó cũng sẽ xuất hiện cả ở trong nước bọt, mồ hôi và nước tiểu.

Ở trường hợp ngược lại, khi lượng đường trong máu giảm, cơ thể sẽ giữ gìn nó như một nguồn nhiên liệu quý giá, không cho glucose tràn vào các dịch lỏng khác. Cả hai chiều của cơ chế đem lại niềm hi vọng cho chúng ta phát triển những thiết bị đo đường huyết không xuyên da và không xâm lấn.

Đầu năm 2000, Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã từng cấp phép cho một thiết bị có tên GlucoWatch. Thiết bị này dùng một dòng điện nhỏ để hút các phân tử glucose qua da. Nó không gây xâm lấn nhưng đường huyết phải được đo bằng một cảm biến dính chặt vào da.

Điều này là một nhược điểm lớn. GlucoWatch gây phát ban cho 80% những người sử dụng ở nơi cảm biến được ép chặt. Những người có lông tay không thể sử dụng thiết bị, trừ khi lông được cạo đi để đặt cảm biến.

GlucoWatch không làm việc khi người sử dụng đổ mồ hôi. Đây là một nhược điểm lớn, bởi chính những lúc người bệnh tiểu đường đổ mồ hôi, đó là lúc họ cần theo dõi đường huyết một cách sát sao nhất. Cuối cùng, như một lẽ dĩ nhiên, GlucoWatch biến mất khỏi thị trường.

3. Chúng ta sẽ có một thiết bị đo đường huyết không xâm lấn?

Phương pháp cổ xưa nhất để đo đường huyết, thử nước tiểu

Về mặt kỹ thuật, câu trả lời là có. Nhưng ở ngay thời điểm này, những khó khăn vẫn rất nhiều. Chưa có một thiết bị đo đường huyết không xâm lấn nào được cấp phép bởi FDA. Có hai kỹ thuật chính được coi là hứa hẹn ở thời điểm hiện tại:

Cách thứ nhất là đặt một máy theo dõi sự thay đổi trên da. Nếu bạn ăn nhiều đường, da bạn sẽ ấm hơn và sáng hơn. Cảm biến ngoài da có thể ghi nhận được những dao động này và biến nó thành thông số. Nhưng vấn đề nằm ở chỗ, không riêng gì đường, các phân tử khác cũng có khả năng làm da bạn ấm và sáng lên. Ý tưởng này đang đi vào ngõ cụt.

Cách thứ hai là đo lượng glucose bằng cách chiếu một tia sáng hồng ngoại xuyên qua một miền da mỏng, chẳng hạn như mang tai. Glucose sẽ phản xạ lại ánh sáng đó và cảm biến có thể thu nhận hiệu ứng này ở phía mang tai bên kia để tính toán lượng đường.

“Có hàng ngàn đơn xin cấp bằng sáng chế cho các thiết bị làm việc theo phương pháp này”, Mark Rice nói. “Trong số đó có một số thiết bị là của tôi”. Nhưng phương pháp này cũng có vấn đề, tín hiệu của nó cũng bị làm nhiễu bởi các phân tử không phải glucose.

Và ngay cả khi nó làm việc, ít nhất là trong các thử nghiệm trên chuột ở thời điểm hiện tại, một vùng da của con người mà ánh sáng có thể xuyên qua là rất hạn chế. Chúng ta không thể đeo một vòng tay ở mang tai được.

4. Sự rắc rối trong cơ chế

Có rất nhiều khác biệt giữa một nhà sản xuất thiết bị y tế và sản phẩm tiêu dùng

Trở lại với tin đồn về việc Apple sẽ biến một thiết bị đo đường huyết không xâm lấn thành hiện thực, chúng ta phải xem xét những cơ chế trước khi nó có mặt được trên thị trường. Brad Bonnette, một nhà đánh giá thiết bị y tế tại Viện ECRI cho biết: “Có rất nhiều khác biệt giữa một nhà sản xuất thiết bị y tế và sản phẩm tiêu dùng”.

Một thiết bị đo đường huyết không xâm lấn vẫn cần được phê chuẩn của FDA. Bonnette cho biết trong trường hợp này, nó có thể được xếp vào hạng mục thiết bị y tế loại III. Đó là các sản phẩm không giống với bất kể một sản phẩm nào khác trên thị trường và quá trình xin cấp phép sẽ mất nhiều năm trời.

Sau đó, khi một thiết bị đã được phê duyệt, thách thức chưa dừng lại. Bonnette nói rằng một thiết bị đầu tiên đo được đường huyết không xâm lấn, liên tục sẽ chỉ được dùng với toa kê của bác sĩ. Vấn đề tiếp tục nảy sinh ra ở đây là bạn cần phải thuyết phục được sự tham gia của công ty bảo hiểm.

“Bạn phải chứng minh cho công ty bảo hiểm thấy việc này đáng làm”, Bonnette nói. Apple, hay bất kể một công ty nào khác có tham vọng làm ra một thiết bị đo đường huyết không xâm lấn, sẽ phải học lại bài học của GlucoWatch. Một thiết bị là có thể, nó cũng sẽ giúp các công ty kiếm tiền, nhưng rào cản hiện tại vẫn còn đó.

Tham khảo Theverger