Ak by sa podarilo merať glukózu bez ihly, bez senzorov v koži a bez každodenného pichania, bol by to obrovský posun pre milióny ľudí s diabetom.
A práve k tomuto cieľu môže mať prekvapivo blízko kombinácia ultrazvuku a umelej inteligencie. Najnovší výskum publikovaný v NPJ Acoustics ukazuje, že takýto systém dokáže z odrazeného ultrazvukového signálu rozpoznať stav hladiny cukru vo vzorke krvi. Nie je to ešte riešenie pre prax, ale je to dostupný dôkaz, že táto cesta má potenciál.
Ako fungoval experiment
Výskumníci použili vysokofrekvenčný ultrazvuk, ktorý vyslali do vzorky plnej krvi. Odrazený signál premenili na frekvenčno-časovú mapu a tú spracovávali neurónovými sieťami. Úlohou bolo rozoznať, do akej kategórie hladiny glukózy vzorka patrí.
Testovali viacero modelov. Najlepšie dopadli InceptionNet a ResNet, ktoré pri šesťstupňovej klasifikácii glukózy dosiahli približne 68 percent presnosti. Pri jednoduchšej dvojkategórnej úlohe – či je glukóza nad alebo pod prahom 150 mg/dl – sa výsledky výrazne zlepšili a systém sa dostal nad 90 percent presnosti.
Čo to znamená a čo ešte neznamená
Zistenia sú povzbudivé v tom, že ultrazvuk dokáže niesť dostatok informácií na základné rozlíšenie hladín cukru. To otvára priestor pre vývoj neinvazívneho glukomeru, ktorý by v budúcnosti mohol fungovať podobne ako dnešné smart hodinky.
Zároveň však treba dodať, že experiment prebiehal mimo tela. Vzorky boli merané v ideálnych laboratórnych podmienkach, bez pokožky a tkanív, ktoré by signál výrazne menili. Rozdiely medzi tréningom a testovaním modelov tiež naznačujú, že systém zatiaľ nedokáže spoľahlivo generalizovať.
Prečo je to napriek tomu dôležité
Ultrazvuk ako senzor má vlastnosti, ktoré optické metódy nemajú. Dokáže prenikať tkanivami iným spôsobom a nemusí zápasiť s prekážkami, ako je pigmentácia či pot. Ak sa podarí stabilizovať signál, vytrénovať modely na väčšom množstve dát a otestovať technológiu na reálnych pacientoch, môže to byť zásadná inovácia.
Nie taká, ktorá zajtra nahradí dnešné CGM snímače. Skôr taká, ktorá vie upozorniť na rizikové stavy, prípadne slúžiť ako lacnejší a jednoduchší diagnostický nástroj. Prínos by však bol výrazný.
Kam sa to môže posunúť
Ďalšie kroky výskumu budú smerovať k meraniu cez pokožku. To je doteraz najväčšia technická výzva, pretože ultrazvuk musí prejsť tkanivami a vrátiť sa späť v kvalite, ktorá dá zmysel aj pre algoritmus.
Ak sa to podarí a technológia sa posunie od kategorizácie k presnému počítaniu glukózy, môže vzniknúť úplne nový typ glukomeru.
Diskusia k článku: