能够监测血糖的隐形眼镜

 

全球有数以百万计的人患有I型糖尿病，这种疾病具有潜在的破坏性，但目前尚未发现可行的治疗办法。I型糖尿病患者自身的胰腺不能分泌胰岛素，所以他们必须不断监测自己的血糖水平，同时平衡食物摄入量和胰岛素摄入量。这种给人带来沉重精神负担又造成肉体痛苦的过程每一天都要不断重复。

华盛顿大学（University of Washington）副教授Babak Parviz与微软高级研究员Desney Tan合作开发了一种非侵入性的技术解决方案，有望同时改善糖尿病患者的健康状况乃至整体生活质量：能够监测血糖水平的隐形眼镜。这种功能性透镜正是自然用户界面（NUI）发展趋势的代表性技术之一。

NUI技术能够在既不引起他人注意，又不侵入使用者身体的情况下为用户带来便利。我们相信，它在医疗保健行业具有巨大的应用潜力。作为NUI的理想范例，功能性隐形眼镜可以让病人监护从信息“快照”过渡到连续健康监测，并有可能提高佩戴者的总体健康水平；对糖尿病等慢性病患者病情改善尤为明显。

现在，I型糖尿病患者必须每天多次使用针头从手指尖处取血以检查自己的血糖水平，其中包括用餐时间。通过监测血糖水平，他们可以将自己的血糖控制在可接受的范围内，这对于糖尿病??患者保持最优健康状态和延年益寿至关重要。

糖尿病的日常影响

对糖尿病患者而言，每日重复抽血是一个痛苦却必要的过程。这个过程有其自身的局限性，因为它只能每隔一段时间检测一次。但糖尿患者可能会发生血糖波动，所以需要随时纠正——例如通过增加胰岛素摄入量来降低血糖水平，或食用糖块以提高血糖水平。Kevin McFeely 30年前被确诊为I型糖尿病，他的两个年幼的孩子也患有糖尿病。除了合理选择膳食外，定期监测血糖也成了他们日常生活的一部分。

“如果我不每天检查血糖，或者我的孩子不每天检查血糖，就会发生各种各样的情况。”他解释说：“我已经注意到如果我的血糖太高，视力就开始模糊，而且开始感觉恶心，非常累，几乎真得要生病了。如果我放任不管，还可能因为血糖太高而丧命。”

对于糖尿病患者而言，低血糖同样也是危险的。如果血糖过低，糖尿病患者可能会开始出汗，心率升高，并有可能失去意识。因此，糖尿病患者在一整天内定期监测血糖非常重要。McFeely的两个孩子分别只有7岁和10岁，已经开始独立掌控自己的病状，在学校上课时必须全日监控。

“我每天检测6至8次血糖，算下来已经30年了。当我想起自己的孩子用弹簧针头扎入手指时，他们一定很痛。当他们检测时我能看到他们脸上的表情，我也知道他们很怕疼。”

一种健康监测的新方法

功能性透镜有望改善糖尿病等疾病患者的生活质量根据设计，这种透镜可以日常佩戴，就像普通隐形眼镜一样。但与众不同的是，除了纠正视力外，透镜能够通过佩戴者的眼泪检测其血糖水平。血液测试所获得的信息中，有许多也可以通过眼球表面获得。这款功能性透镜可以对眼内液体取样并加以分析，然后将信息通过镜头中嵌入的一个微型无线电发射器发送到报告设备。目前此款透镜还正在设计过程中。

Parviz在华盛顿大学的研究小组已经制作了多种内置小型无线电设备和天线的隐形眼镜，它们能够通过无线电波获得电能和收发信息。此外，研究小组已经能够将葡萄糖传感器放在隐形眼镜内，并通过实验证明它可以检测泪膜中的葡萄糖水平。他们的目标是将这些元素综合在一起，开发出一种能够不间断监测血糖水平并提供信息记录的隐形眼镜，这些信息将可供患者的医生随后查阅。

McFeely希望功能性隐形眼镜等技术能够丰富儿童监测和护理的方法选择。“设想一下，我的两个孩子都是I型糖尿病，他们要是能够用上这种功能性隐形眼镜，那就太棒了！”他说：“由于我的孩子们在很小的时候就被确诊，它确实有可能帮助他们活得更长寿，更健康。”

可视化技术的未来应用

在理想的情况下，透镜所能做到的远远不只信息记录。华盛顿大学研究小组设想了一种自动显示重要信息的方式，包括让透镜的佩戴者看到血糖或胰岛素异常的警告。它可以提醒佩戴者：由于血糖水平异常，应该停止进食；或提醒他们，小吃时间到了。这种实时反馈将帮助用户迅速做出反应，避免危害健康或引起身体不适的情况发生。其他时间，视觉信息将处于休眠状态，符合“直到需要时才显示”的NUI理念。

一旦完全开发成功，这项技术可以用来取代目前几乎所有依赖抽血检测的筛查和诊断设备。此外，参与该项目的研究人员设想，将来隐形眼镜能够通过角膜，让药物直接进入血液。

（本文是由文章Functional Lens Promises to Improve the Quality of Life for Diabetics and Others翻译而成，作者为微软研究院合作部自然用户界面项目负责人）