Новые модели TIZEN-часов от Samsung будут поддерживать функцию неинвазивного мониторинга глюкозы в крови

Ранее мы уже сообщали, что Samsung Electronics давно работает над расширением функционала своих смарт-часов, особенно в сфере мониторинга физического состояния. Профильный южнокорейский ресурс ETnews подтверждает, что техногигант решил применить технологию контроля уровня глюкозы в крови, которая не требует забора крови. Впервые такая опция будет доступна в будущих моделях носимых устройств (предположительно Galaxy Watch 4 и/или Galaxy Watch Active 3), которые должны появиться в продаже во второй половине года, либо в следующей интерации таких устройств в 2022-м. Эта технология использует оптический датчик и с помощью спектрального анализа определяет уровень сахара в крови. Ожидается, что такой метод внесёт большой вклад в помощь людям, страдающим диабетом, а также здоровым людям, заинтересованным в поддержании наилучшего физического состояния.

После включения функций измерения артериального давления и ЭКГ (электрокардиограммы) в свои последние модели серии Galaxy Watch и Galaxy Watch Active2, одобренных в прошлом году Министерством безопасности пищевых продуктов и лекарств Республики Корея, производитель готовится к включению функции измерения уровня глюкозы в крови, что приведёт к переменам на глобальном рынке услуг здравоохранения, где носимые гаджеты будут играть всё более важную роль.

Samsung Electronics интенсивно работает над тремя новыми носимыми устройствами для ношения на запястье, которые должны быть представлены в ходе летней презентации Galaxy UNPACKED 2021 (part 2). ETnews сообщает, что смарт-часы получат название «Galaxy Watch 4» или «Galaxy Watch Active 3».

Эта технология избавит больных диабетом от необходимости прокалывать кончик пальца (так называемый неинвазивный метод). В настоящее время многим пациентам, страдающим диабетом, приходится брать кровь на анализ до 10 раз в день. На основе данных, собранных с помощью Samsung Galaxy Watch, они смогут более эффективно корректировать свои повседневные привычки и рацион питания.

В прошлом году Samsung Electronics опубликовал результаты своего исследования технологии неинвазивного измерения уровня глюкозы в крови на основе рамановской спектроскопии, проведённого совместно с исследовательской группой из Массачусетского технологического института, в престижном международном научном журнале «Science Advances».

Суть метода рамановской спектроскопии заключается в том, что через образец исследуемого вещества пропускают луч с определённой длиной волны, который при контакте с образцом рассеивается. Полученные лучи с помощью линзы собираются в один пучок и пропускаются через светофильтр, отделяющий слабые (0,001 % интенсивности) рамановские лучи от более интенсивных (99,999 %) рэлеевских. «Чистые» рамановские лучи усиливаются и направляются на детектор, который фиксирует их частоту. 

Samsung Electronics и исследовательская группа из Массачусетского технологического института смогли поднять точность неинвазивного анализа до высочайшего уровня с помощью метода рамановской спектроскопии. В сенсоре новых смарт-часов Galaxy будет использоваться высокоэффективная лазерная подсветка.

Подобный метод планирует использовать в своих будущих часах и корпорация Apple. Она также планирует представить Apple Watch 7 в течение этого года и в настоящее время занимается их тестированием.

Небольшая южнокорейская компания Philosys Healthcare также заявила о разработке технологии неинвазивного измерения уровня глюкозы в крови и в настоящее время работает над её коммерциализацией совместно с заинтересованными производителями.

Японский стартап Quantum Operation тоже сумел привлечь внимание в ходе выставки CES 2021, представив прототип умных часов, которые могут измерять уровень глюкозы в крови за 20 секунд с помощью небольшого оптического спектрометра.

Однако ключевым моментом является получение этими компаниями одобрения своих правительств. Поскольку их технологии и продукты могут использоваться в качестве медицинских устройств для пациентов с диабетом, они должны быть одобрены соответствующими ведомствами. Но, как известно, бюрократические проволочки могут длиться месяцами и даже годами.

Так же, как и в случае измерения ЭКГ, процедура одобрения требует наличия в устройстве заявленных опций мониторинга уровня сахара, а уже после получения сертификата соответствия она может быть активирована посредством обновления ПО.

Apple впервые представила функцию ЭКГ в своих часах Apple Watch в сентябре 2018 года. Однако официально функция стала доступна в Южной Корее лишь в 2020-м году, после того, как Apple получила одобрение Министерства продовольствия и безопасности лекарств. То же самое касается Samsung, который многие месяцы ожидал одобрения активации функций измерения артериального давления и ЭКГ. В настоящее время разрешение получено в США, Южной Корее и ещё нескольких технологически продвинутых странах. Россия в этот список, увы, не входит. 

«Усилия по применению технологии измерения уровня глюкозы в крови в мобильных и носимых устройствах, включая смарт-часы, предпринимаются уже много лет». - сказал в интервью ETnews один из экспертов по носимым устройствам. «Эта технология станет катализатором появления различных медицинских услуг и расширения мирового рынка здравоохранения».

Samsung Electronics’ Galaxy Watch 4 to Be Applied with an Ability to Monitor Blood Glucose Level

Samsung Electronics has decided to apply a technology to its new TIZEN-powereed “Galaxy Watch 4 (tentative)”, which is set to be introduced this second half, so that the watch is able to monitor one’s blood glucose level. The technology utilizes an optical sensor and detects blood glucose level without having to draw blood and it is expected to make a great contribution in assisting those with diabetes and normal people with managing their health.

After including blood pressure and ECG (electrocardiogram) measurement features to its latest Galaxy Watches after being certified by the Ministry of Food and Drug Safety last year, it is now getting to ready to include a blood glucose level measurement feature and cause the global healthcare market based on wearable devices to be in full swing.

Samsung Electronics is working tirelessly to introduce three new wearable devices that can be worn on wrist during Galaxy UNPACKED 2021 that will be held this second half. It is reported that the name of the smart watch with an ability to measure blood glucose level will be either “Galaxy Watch 4” or “Galaxy Watch Active 3”.

This technology will free diabetic patients from having to prick the tip of their fingers which can take place up to ten times a day. Based on data accumulated within Samsung Electronics’ new Galaxy Watch, they are able to adjust their daily habits or meals more systematically.

In the past, Samsung Electronics published its research on noninvasive blood glucose level measurement technology based on Raman spectroscopy , which was done along with a research team from MIT, on an international scientific journal called “Science Advances”.

Raman spectroscopy is a spectroscopic technique that uses wavelength that is caused by vibrations of molecules of a material when laser light is scattered after it hits the particular material. Samsung Electronics and the research team from MIT have been able to raise the accuracy of noninvasive signal measurement to the highest level using Raman spectroscopy.

It is also reported that Apple is planning to apply the same feature to the “Apple Watch 7” that is expected to be introduced this year. The company has already secured relevant patented technologies and is currently testing the feature’s reliability and stability before the commercialization.

A small and medium-sized South Korean enterprise called Philosys Healthcare has also developed a blood glucose level measurement technology that does not require blood to be drawn and is currently working on technical cooperation and commercialization.

A Japanese startup called Quantum Operation had drawn the attention during CES 2021 by introducing a smart watch prototype that is able to measure blood glucose level in just 20 seconds through a small optical spectrometer.

The key however is for these companies to receive approvals from their respective governments. As their technologies and products can be utilized as medical devices for diabetic patients, they need to be authorized by food and drug administrations.

Just like the ECG measurement feature, the procedure is to mount relevant parts first and vitalize the corresponding feature afterwards according to screening processes from local and national regulation authorities. Apple introduced the ECG feature through its Apple Watch for the first time in September of 2018. However, the official service update in South Korea took place after it received an approval from the Ministry of Food an Drug Safety last year.

“Efforts to apply the blood glucose level measurement technology to mobile and wearable devices including smart watches have been taking place for many years.” said one expert in wearable devices on January 24. “The technology will be a catalyst to appearance of various healthcare services and the spread of the global healthcare market.”

В Samsung разработали неинвазивный способ измерения уровня глюкозы в крови

Исследователи Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) совместно с сотрудниками из Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационный неинвазивный метод отслеживания уровня глюкозы в крови с применением технологии под названием Рамановская спектроскопия. В январе учёные представили своё открытие в научном журнале Science Advances, издаваемом Американской ассоциацией содействия развитию науки.
В связи с увеличением количества больных диабетом во всём мире, эффективный мониторинг уровня глюкозы в крови сегодня особенно важен. Как правило, для этого требуется уколоть палец пациента, чтобы получить каплю крови, поэтому врачи давно искали неинвазивные методы забора биоматериала, не причиняющие боль и дискомфорт.
«Неинвазивный мониторинг уровня глюкозы в крови активно обсуждался на протяжении десятилетий, и я верю, что наша работа поможет определить направление будущих исследований в этой сфере, – прокомментировал д-р Сэн Хён-Нам (Sung Hyun Nam), магистр лаборатории мобильного здравоохранения SAIT. – Мы продолжим искать решения сложных задач и надеемся, что это приведёт к выходу неинвазивных датчиков глюкозы в крови на рынок и в конечном итоге поможет облегчить жизнь людям с диабетом».
Рамановская спектроскопия использует лазеры для идентификации химического состава крови. Исследования применения этого способа для определения уровня глюкозы продемонстрировали способность измерять его, прежде всего, путём представления статистических корреляций с контрольной концентрацией этого вещества в биоматериале. При этом перед учёными возникли вопросы об эффективности и точности применения такого метода, поскольку результаты не были подтверждены.
Чтобы преодолеть ограничения, которые возникли в ходе предыдущих исследований, учёные исследовательского института Samsung разработали внеосевую систему комбинационного рассеяния света, которая позволяет непосредственно наблюдать пики комбинационного рассеяния глюкозы в коже in vivo. Используя эту систему, они продемонстрировали одно из самых высоких значений точности прогнозирования среди неинвазивных технологий. Исследовательская группа также разработала передовую технику для снижения влияния артефактов движения на определение глюкозы путём спектроскопии комбинационного рассеяния.
Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться здесь.
Ранее в Samsung был разработан эффективный метод инвазивного мониторинга крови пациентов, предрасположенных к заболеванию сахарным диабетом. Для этого использовались смартфоны Samsung Z1, работающие на операционной системе TIZEN. В комплект поставки входило дополнительное ПО и компактное приспособление для анализа кровяного мазка при помощи камеры смартфона и светодиодной подсветки определённого спектра.

Samsung Researchers’ Non-Invasive Blood Glucose Monitoring Method Featured in ‘Science Advances’

With diabetes and its associated costs on the rise around the world, effective blood glucose monitoring is considered more important than ever. While conventional methods have required people with diabetes to prick their finger to extract blood drops, non-invasive alternatives, which minimize patients’ pain and discomfort, have been a long-standing dream in diabetes management.
Recently, researchers at the Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), Samsung Electronics, in collaboration with the Massachusetts Institute of Technology (MIT), developed an innovative, non-invasive method for monitoring blood glucose levels that utilizes a technique known as Raman spectroscopy. On January 24, the researchers presented their findings in Science Advances, a scientific journal from the American Association for the Advancement of Science.
Raman spectroscopy is a spectroscopic method that utilizes lasers for chemical composition identification. Previous studies that utilized Raman spectroscopy for glucose sensing in recent decades demonstrated a capability to measure glucose mainly by presenting statistical correlations to the reference glucose concentration. However, those studies raised questions regarding the effectiveness and accuracy of using Raman spectroscopy for glucose measurement due to a lack of direct evidence for glucose sensing.
To break through the limitations that arose in prior studies, Samsung’s researchers developed an off-axis Raman spectroscopy system that enables the direct observation of glucose Raman peaks from in vivo skin. Utilizing this system, they demonstrated one of the highest prediction accuracies among non-invasive technologies. The research team also developed an innovative technique for reducing the effects of movement artifacts on glucose sensing in Raman spectroscopy.
“Non-invasive blood glucose monitoring has been a topic of great discussion for decades, and I believe that our findings will help guide the direction of future studies for non-invasive glucose sensing,” said Dr. Sung Hyun Nam, Master at SAIT’s Mobile Healthcare Lab. “We will continue to solve challenging problems with the belief that this will lead to the commercialization of non-invasive blood glucose sensors, and ultimately help make life easier for people with diabetes.”
Samsung has previously developed an effective method for invasively monitoring the blood of patients with diabetes. For this, Samsung Z1 smartphones running on the TIZEN operating system were used. The package included additional software and a compact device for analyzing a blood smear using a smartphone camera and LED illumination of a certain spectrum.