麻省理工学院团队提出糖尿病监测新方案，让注射胰岛素和检测血糖“合二为一”

糖尿病是一种常见的血糖代谢疾病，正成为人类的主要死亡原因之一。据世界卫生组织截至2014年数据，全世界约有4.22亿人患糖尿病，每年有150万人死于糖尿病。并且，近几十年，糖尿病的病例数和患病率都呈稳步上升的趋势。

对糖尿病患者来说，膳食必须要均衡，特别是对碳水化合物进行严格控制，以确保糖的摄入不超标。通常，糖尿病患者利用两種类型的胰岛素注射一一长效胰岛素和短效胰岛素，以实现控制血糖水平。

长效胰岛素的使用，在24小时内的进行血糖水平控制;而短效胰岛素，需要一日三餐之前循环以下步骤：首先采指尖血，然后通过血糖仪检测血糖数据，再评估碳水化合物的含量，来计算餐前需要注射胰岛素的具体剂量，最后注射适量胰岛素。

虽然对于糖尿病人这是一种常规的检测方案，但这种麻烦的过程，可能会造成糖尿病人因繁忙忘记检测或难以坚持，进而对他们的健康造成威胁。近日，麻省理工学院的科学家提出了一种新方法，该方法以更便捷、容易被接受的方式，让糖尿病人保持正常的血糖指标。

麻省理工学院机械工程系助理教授、布莱根妇女医院胃肠病学家乔瓦尼·特拉弗索表示，“如果我们能够通过实施新的解决方案来克服这些障碍，那么患者将更容易接受这种治疗。”

为达到上述效果，特拉弗索与其团队为糖尿病患者准备了两种方案。

第一种方案是将现有的所有检测血糖和注射胰岛素的程序，集成到一台新的设备，也就是说在新设备中，患者可一次性完成这项程序。

第二种方案是通过在注射胰岛素的针头上集成柔性电子设备，也就是说检测血糖和注射胰岛素用同一针头“合二为一”，在新型传感器检测血糖后，再用该针头注射胰岛素注射。通过这两种办法，使患者检测步骤减少，更利于坚持治疗方案。

相关论文以《用于碳水化合物跟踪、血糖监测和胰岛素输送的自动化一体化系统》为题发表，乔瓦尼·特拉弗索为该论文的通讯作者。

通过手机拍摄食物的应用程序估计食物zzjvIEDkGT7ZRJU70fj7lw==碳水化合物含量

采指尖血测血糖和计算胰岛素剂量再注射，对糖尿病人来说，每天3餐前要重复这个过程，确实繁琐。

为此，麻省理工学院团队开发了相关的手机应用程序，通过深度学习技术将计算环节“化繁为简”。也就是说，糖尿病患者在计算碳水化合物的环节，可通过手机拍摄食物图片，相关手机程序会以美国农业部数据库中的营养信息为标准，进而自动识别并计算出对应的食物量以及碳水化合物含量。

一体式设备系统的设计和表征

其血糖检测和胰岛素剂量计算的过程是：糖尿病患者在新型设备进行血糖测量后，再通过蓝牙将检测到的血糖信息输送到智能手机应用程序，然后应用程序根据会血糖指标结果与拍照识别出的碳水化合物含量结合，进而计算出适量的胰岛素注射剂量。

“我们的设备通过自动化刺破皮肤、采集血液、计算血糖水平、计算和注射胰岛素的程序，使患者不需要单独的采血装置、血糖仪和胰岛素注射器。”该团队表示。

目前，这种新型设备的部分组件已经得到FDA许可，但该设备还没有进入临床试验阶段。目前，根据该设备对猪的测试结果，可以认定该系统能正确地监测葡萄糖水平，并且对胰岛素剂量准确评估。

“多合一”胰岛素针通过传感器在猪体内测试

第二个方案是在注射胰岛素的针头集成新型葡萄糖传感器，针头刺入人体皮肤后，通过该传感器可对皮肤表面下方的间质液中的葡萄糖水平进行检测。

随后，相关的血糖指标会汇总到智能手机应用程序，进而应用程序会根据相关信息计算胰岛素剂量并通过插入的针头完成胰岛素注射。

“我们的想法是，如果可以将葡萄糖传感器直接集成到胰岛素输送针的表面，我们只需为患者使用一根针，这样可以最大限度地减少疼痛，并使整个过程更易于管理。”该团队表示。

这项设备在对猪的相关测试表明，该系统适用于测量葡萄糖水平，更进一步地，注射胰岛素后猪的血糖指标明显下降。

据该团队预计，需要进一步优化和安全性验证等，才能将这种新型的葡萄糖传感器在人体进行测试。据悉，该团队已为这两种新方案申请专利。（综合整理报道） （编辑/克珂）