Cảm biến sinh học và sức khỏe của bạn

• Cảm biến sinh học cấy ghép
• Cảm biến sinh học và ứng dụng trên điện thoại thông minh
• Cảm biến dán
• Cảm biến sinh học đeo được

Tiến sĩ Michael Snyder đang trên chuyến bay đến Na Uy thì nhận thấy một số chỉ số sức khỏe của mình không bình thường. Một số cảm biến sinh học cho thấy nhịp tim và nhiệt độ của ông tăng. Nồng độ oxy trong máu của ông giảm.

Vào thời điểm đó, ông đang tham gia một nghiên cứu về vai trò tiềm năng của cảm biến sinh học trong việc quản lý sức khỏe. Snyder, giám đốc Trung tâm Y học Cá nhân và Di truyền học Stanford, không cảm thấy ốm, nhưng ông đoán rằng điều đó sắp thay đổi.

“Những tín hiệu đó thực sự khá mạnh: Nhịp tim tăng cao, số lượng phép đo ngoại vi. Tôi biết có điều gì đó không ổn”, Snyder nói.

Vì gần đây anh đã dành thời gian ở ngoài trời tại vùng nông thôn Massachusetts, nơi có nhiều con ve mang bệnh Lyme, Snyder tự hỏi liệu anh có bị nhiễm bệnh không. Anh đã đến gặp bác sĩ ở Na Uy thay vì chờ đợi, và anh đã được kê đơn thuốc kháng sinh để chống lại bệnh Lyme. Quả nhiên, xét nghiệm máu ở Hoa Kỳ sau đó đã xác nhận rằng anh đã mắc bệnh. Anh ghi nhận việc phát hiện và điều trị sớm của mình là nhờ những dấu hiệu cảnh báo sớm từ các cảm biến sinh học.

Đó chỉ là một câu chuyện thành công về tiềm năng sức khỏe của các cảm biến sinh học đeo được. Chúng chính xác là gì? Tên gọi là một thuật ngữ chung áp dụng cho nhiều tiện ích. Ở một đầu của quang phổ, nó bao gồm những chiếc vòng đeo tay cực kỳ phổ biến theo dõi mọi bước đi của bạn. Nhưng các loại cảm biến sinh học khác cũng có thể có tác động lớn đến sức khỏe của bạn -- và dẫn đến việc chăm sóc tốt hơn, cá nhân hóa hơn từ bác sĩ của bạn.

Cảm biến sinh học cấy ghép

Cảm biến sinh học dưới da của bạn? Nghe có vẻ như khoa học viễn tưởng, nhưng cảm biến cấy ghép đã có ở đây. Một vài ví dụ:

Máy theo dõi glucose liên tục cho bệnh tiểu đường loại 1 và loại 2. Có rất nhiều loại máy này trên thị trường. Một thiết bị mới được chấp thuận gần đây, do Dexcom sản xuất, có ba phần: một cảm biến nhỏ giống như kim tiêm được đặt dưới da của bạn, một máy phát gửi dữ liệu đến màn hình và một màn hình cung cấp biểu đồ về lượng đường trong máu của bạn. Ngoài ra còn có phần mềm cho phép bạn và bác sĩ theo dõi xu hướng lượng đường trong máu của bạn theo thời gian. Điều đó có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới hoặc lời khuyên phù hợp với bạn và bệnh tiểu đường của bạn. 

Máy theo dõi điện tâm đồ cấy ghép (ECG hoặc EKG). Các thiết bị này có thể theo dõi nhịp tim của bạn trong tối đa 3 năm. Các mẫu như Máy theo dõi tim có thể cấy ghép Reveal LINQ gửi dữ liệu về nhịp tim của bạn đến một ứng dụng. Đo nhịp tim theo thời gian có thể giúp bác sĩ tìm ra nguyên nhân có thể gây ra các cơn ngất xỉu hoặc ngã không rõ nguyên nhân hoặc chẩn đoán nhịp tim không đều.

Các loại cảm biến sinh học cấy ghép khác đang trong giai đoạn thử nghiệm và phát triển khác nhau. Một số thiết bị này hứa hẹn:

• Tìm kiếm ung thư
• Theo dõi áp lực bên trong hộp sọ ở những người bị chấn thương não
• Đo lường tác dụng thời gian thực của thuốc trong cơ thể
• Theo dõi nồng độ oxy trong mô

Cảm biến sinh học và ứng dụng trên điện thoại thông minh

Một tiện ích mà chúng ta luôn mang theo bên mình có thể giúp chúng ta sống khỏe mạnh hơn rất nhiều, nhờ vào các loại cảm biến khác nhau được tích hợp bên trong. Với một chút trợ giúp từ ứng dụng, điện thoại thông minh có thể đo:

• Huyết áp
• Hoạt động thể chất
• Ngủ
• Xung
• Đường huyết
• Chất béo cơ thể

Các nhà nghiên cứu cũng đang tìm cách sử dụng cảm biến sinh học trên điện thoại thông minh cho các nhiệm vụ sức khỏe khác, chẳng hạn như theo dõi té ngã và kiểm tra phạm vi chuyển động của khớp.

Cảm biến và ứng dụng sẽ không bao giờ thay thế được bác sĩ của bạn. Nhưng có một lĩnh vực mà việc tự làm một chút có thể mang lại cho bác sĩ của bạn lợi thế: theo dõi huyết áp. Sử dụng thiết bị để kiểm tra huyết áp tại nhà đã được chấp nhận là một trong những cách tốt nhất để kiểm soát tình trạng của bạn. Đó là vì việc chia sẻ các chỉ số với bác sĩ của bạn sẽ cung cấp cho họ nhiều thông tin hơn để làm việc khi họ lập kế hoạch điều trị cho bạn.

Tương lai tươi sáng cho các thiết bị theo dõi tại nhà. Các tùy chọn trên thị trường hiện nay bao gồm iHealth Sense, một thiết bị đeo tay gửi thông tin cập nhật trực tiếp đến ứng dụng điện thoại thông minh. Omron, tập trung vào các xét nghiệm tại nhà truyền thống, có Evolv, phiên bản hợp lý của chiếc vòng tay cồng kềnh mà bác sĩ của bạn sử dụng. Nó cũng cho phép bạn chia sẻ thông tin với điện thoại của mình. Và Qardioarm là máy theo dõi huyết áp cung cấp thông tin cập nhật không dây cho ứng dụng điện thoại thông minh. Ưu điểm của công nghệ này là nó cũng giúp bạn dễ dàng chia sẻ với bác sĩ của mình hơn. Không còn phải mang theo chiếc máy theo dõi cồng kềnh đó để họ có thể kiểm tra các chỉ số của bạn nữa.

Hãy tìm kiếm sự theo dõi liên tục để trở thành điều lớn tiếp theo. Omron đã tung ra Omron HeartGuide, một chiếc đồng hồ thông minh theo dõi huyết áp của bạn liên tục và tất nhiên, gửi các chỉ số đến điện thoại thông minh của bạn. Điều đó sẽ giúp bạn và bác sĩ của bạn tìm ra cách các hoạt động nhất định ảnh hưởng đến các chỉ số của bạn và cung cấp thông tin chi tiết về những gì xảy ra với huyết áp của bạn trong khi bạn đang ngủ. Một số bác sĩ cho rằng áp suất ban đêm cung cấp ý tưởng tốt hơn về khả năng bạn bị đột quỵ hoặc đau tim. Nó cũng sẽ theo dõi hoạt động hàng ngày, nhịp tim và chất lượng giấc ngủ.

Cảm biến dán

Một số cảm biến sinh học cấy ghép có thành phần dán. Ví dụ, máy theo dõi glucose liên tục thường có miếng dán hoặc màn hình dán trên da của bạn, ngoài cảm biến bên dưới da.

Cảm biến sinh học dạng miếng vá thì khác. Với những cảm biến này, không có gì được tiêm hoặc cấy ghép. Đây là một số ứng dụng của cảm biến sinh học dạng miếng vá trên thị trường hoặc đang được phát triển.

Điện tâm đồ vá. Có một số điện tâm đồ vá. Một là BodyGuardian Heart, một thiết bị nhẹ mà bạn dán lên ngực bằng một dải băng dính. Thiết bị sẽ gửi dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất định -- tùy theo bác sĩ kê đơn -- đến một "điện thoại thông minh" đặc biệt. (Thiết bị theo dõi thông tin về tim của bạn nhưng không thực hiện cuộc gọi.) Sau khi thời gian theo dõi kết thúc, bạn gửi thiết bị trở lại cho bác sĩ trong hộp vận chuyển đã thanh toán trước. Ưu điểm của miếng dán so với điện tâm đồ tại phòng khám: "Một miếng dán đơn giản mà bạn có thể dán lên ngực có thể chính xác hơn so với một lần đọc duy nhất mà bạn nhận được tại phòng khám bác sĩ", Snyder nói.

Phân tích dấu ấn sinh học. Loại miếng dán này sẽ phân tích mồ hôi của bạn để tìm natri, glucose và các chất khác. Các nhà nghiên cứu cho biết nó có thể cảnh báo bạn về tình trạng mệt mỏi, mất nước và các vấn đề tương tự. Nếu bạn là một vận động viên nghiêm túc, bạn có thể biết khi nào bạn bị thiếu chất điện giải và cần bổ sung năng lượng.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California ở San Diego đang nghiên cứu một cảm biến nồng độ cồn trong máu trông giống như một hình xăm tạm thời. Nó bám vào da bạn và phát ra các hóa chất khiến bạn đổ mồ hôi. Nó đo nồng độ cồn trong mồ hôi của bạn và gửi thông tin đến máy tính xách tay hoặc thiết bị khác.

Thiết bị theo dõi dấu hiệu sinh tồn. Trong bệnh viện, một cảm biến sinh học dính trên ngực của bạn một ngày nào đó có thể theo dõi các dấu hiệu sinh tồn quan trọng, như nhịp tim, nhịp thở và nhiệt độ da. Một loại cảm biến sử dụng trong bệnh viện cũng có thể theo dõi nhiệt độ, số bước chân và liệu bạn có bị ngã hay không.

Cảm biến sinh học đeo được

Thiết bị theo dõi hoạt động đeo được có thể đo số bước chân, nhịp tim, huyết áp, giấc ngủ và nhiều thông tin khác. Nhưng như nghiên cứu của Snyder cho thấy, chúng có thể có giá trị y tế trong tương lai.

Các thiết bị đeo khác cũng cho thấy triển vọng trong việc quản lý sức khỏe và bệnh tật. Một số lĩnh vực mà các nhà nghiên cứu đang khám phá cho các cảm biến sinh học bao gồm:

Nghiện thuốc phiện. Nghiên cứu ban đầu cho thấy các cảm biến trong vòng đeo tay có thể phát hiện khi ai đó sử dụng một lượng lớn thuốc phiện.

Động kinh. Một số cảm biến sinh học đang được phát triển. Một loại, một thiết bị đeo cổ tay dùng trong bệnh viện, giúp nhân viên phân biệt cơn động kinh với cơn không động kinh. Một cảm biến đeo cổ tay khác có thể cảnh báo người chăm sóc khi một người bị động kinh lên cơn động kinh.

Nồng độ cồn trong máu: BACtrack Skyn ​​là một cảm biến sinh học đeo cổ tay khác. Nó đo và ghi lại nồng độ cồn trong máu của bạn. Đây là sản phẩm mới nhất trong dòng xét nghiệm nồng độ cồn trong máu di động của công ty.

Đường huyết: Các kỹ sư tại UCLA đang nghiên cứu một cảm biến siêu mỏng có thể gắn ở mặt sau của đồng hồ hoặc kính áp tròng để đo lượng đường trong máu trong mồ hôi hoặc nước mắt của bạn.

Thật dễ dàng để bị cuốn vào sự phấn khích của công nghệ mới, nhưng cảm biến sinh học chỉ là một phần nhỏ của giải pháp. Những gì chúng cho phép là sự phát triển của các hệ thống chăm sóc hoàn toàn mới.

NGUỒN:

Tạp chí của Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ : “Ảnh hưởng của việc theo dõi huyết áp từ xa tại nhà và quản lý của dược sĩ đối với việc kiểm soát huyết áp: Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên theo nhóm”.

Tin tức về Sức khỏe của NIH: “Cảm biến sinh học và Sức khỏe của Bạn”.

ACS Nano : “Cảm biến sinh học Transistor Nanoribbon In2O3 có độ nhạy cao và có thể đeo được với cổng tích hợp trên chip để theo dõi lượng glucose trong dịch cơ thể.”

Michael Snyder, Tiến sĩ, giám đốc Trung tâm Y học cá nhân và Di truyền học Stanford, Đại học Stanford, Stanford, CA.

Dexcom.

Nhịp tim và Điện sinh lý lâm sàng : “Các chỉ định hiện tại và mới nổi cho Máy theo dõi tim cấy ghép”.

Công ty Medtronic.

Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ: "Thiết bị cảm biến nano có thể giúp theo dõi ung thư từ bên trong."

Phòng thí nghiệm Chronis của Đại học Michigan: “Cảm biến sinh học cấy ghép”.

Ecole Polytechnique Federale de Lausanne: “Một con chip đặt dưới da để điều trị chính xác hơn.”

Công ty Profusa

Chẩn đoán : “Thiết bị thương mại dựa trên điện thoại thông minh và ứng dụng thông minh để theo dõi và quản lý chăm sóc sức khỏe cá nhân”.

PLOS One : “Phân tích kiến ​​trúc dựa trên điện thoại thông minh với nhiều cảm biến di động để phát hiện té ngã.”

Y học từ xa và sức khỏe điện tử : “Độ chính xác và sự thay đổi tối thiểu có thể phát hiện được của phép đo phạm vi chuyển động vai bằng máy đo độ nghiêng trên điện thoại thông minh”.

Giải pháp phòng ngừa.

Đại học California, Berkeley: “Hãy để họ thấy bạn đổ mồ hôi: Cảm biến đeo được mới có thể tiết lộ điều gì từ mồ hôi.”

Kenzen.

Philips.

Tạp chí Độc chất Y khoa : “Cảm biến sinh học đeo được để phát hiện những thay đổi về mặt sinh lý trong quá trình sử dụng thuốc phiện”.

Biên bản hội nghị: Hội nghị quốc tế thường niên của Hiệp hội Kỹ thuật Y học và Sinh học IEEE : “Phát hiện cơn động kinh bằng cảm biến sinh học đeo ở cổ tay”.

Cảm thông.

Đường đua BAC.

Medscape: “Tăng huyết áp ban đêm -- Không phải ban ngày hay phòng khám -- Dự đoán nhồi máu cơ tim và đột quỵ trong phân tích tổng hợp.”

Omron.

JAMA : “Ảnh hưởng của việc theo dõi huyết áp từ xa tại nhà và sự quản lý của dược sĩ đối với việc kiểm soát huyết áp: Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên theo nhóm.”

Harvard Health Publications: “Kiểm tra huyết áp tại nhà có hiệu quả.”

Sức khỏe.