Я всегда с собой ношу

Пробудившись от долгого и крепкого сна на успокаивающей подушке вы идете на кухню готовить завтрак. Смартфон тут же сообщает, что вы собираетесь употребить треть дневной нормы глюкозы. Чтобы убедиться, что метаболизм в порядке, вы проверяете татуировку: не изменился ли цвет чернил? 

Это не начало фантастического романа — мы описываем вполне реальные медицинские устройства. Однако почему-то они, как и ховерборд, до сих пор не продаются в магазинах. Как устроены эти разработки и почему их так сложно довести до реализации?

Строгие требования

Каждый год мы рассказываем о самых разных перспективных медицинских устройствах. Чаще всего они призваны сэкономить время на походе к врачу или сообщить о неполадках в организме, которые не дают ярких симптомов. Кроме того, эти гаджеты должны помочь людям самостоятельно контролировать течение хронических болезней и таким образом снять часть нагрузки с медиков. 

Подобные устройства должны соответствовать нескольким требованиям. Прежде всего, быть просты в использовании — как правило, они нужны пожилым и ослабленным людям. Также необходимо, чтобы такие приборы четко и правильно реагировали на изменения физиологических показателей человека — частота ложноположительных и ложноотрицательных показаний должна быть сведена к минимуму. И, конечно же, контролирующие органы не пропустят медицинские продукты без заключения об их надежности и предварительных масштабных клинических испытаний.

Все медицинские изобретения условно можно разделить на устройства, у которых есть контакт с тканями организма, и носимые поверхностные устройства. Рассмотрим их отдельно.

Устройства, у которых есть тесный контакт с тканями организма

Не все физиологические показатели можно считывать прямо с поверхности тела — иногда, чтобы отслеживать состояние человека, приходится измерять содержание веществ в биологических жидкостях. Для этого сенсоры должны постоянно контактировать с тканями организма, чтобы в реальном времени следить за изменениями показателей. Таких устройств предложено немало, но пока большинство из них находятся на стадии proof-of-concept. То есть осуществимость идеи доказана, но детали проектов пока не проработаны, а испытания проводились только на животных моделях или вовсе на тканях.

Необходимость контакта с тканями организма сопряжена с проблемами, которые мешают устройствам этого типа выйти в массовое производство.

Во-первых, они должны быть абсолютно биосовместимыми. Пластырь, который вместо того, чтобы помочь заживить рану, только усилит воспаление, не пройдет проверку клиническими исследованиями. Для производства таких гаджетов нужны безопасные для человека, гибкие и эластичные материалы, которые при этом будут выполнять все необходимые функции.

Во-вторых, пользоваться устройствами должно быть удобно и просто, поэтому их нужно сделать миниатюрными, беспроводными и в идеале без аккумулятора. Добиться этого непросто, поэтому исследователями еще предстоит поломать голову над дизайном изобретений. 

Из всего этого вытекает третья проблема: устройствам, которым необходим контакт с тканями организма, чрезвычайно сложно добраться до стадии испытаний в реальных условиях. И поскольку долгосрочных исследований на людях очень мало, устройства не одобрены для широкого применения.

Носимые поверхностные устройства

Некоторым приборам не нужен тесный контакт с тканями, поэтому реакций отторжения со стороны организма можно не опасаться. Устройства считывают физиологические характеристики с поверхности тела неинвазивными способам: например, по частоте пульса и дыхания, потоотделению и сокращению мышц. Их люди могут использовать автономно, они не требуют пристального врачебного контроля — пациент может сам снять или надеть устройство. Кроме этого, обычно носить их удобнее, чем приборы из первой группы.

Учитывая , с носимыми поверхностными устройствами все обстоит намного лучше — их, например, можно купить. Но и в этом случае все не так просто. Вероятно, основное препятствие на пути к их массовому производству — это высокая цена, а также стоимость технической поддержки. Например, стартовый комплект умных носков для людей с деменцией обойдется потребителям в 500 британских фунтов (более 50 тысяч рублей), а «дышащая подушка» — в 400 долларов (более 30 тысяч рублей). В эту цену не включены последующие траты на обслуживание приборов. Кроме этого, такие устройства доступны в ограниченном количестве стран и их можно заказать только на официальном сайте.

Пожалуйста, ожидайте

Разработка большинства медицинских изобретений, по всей видимости, если и не остановилась совсем, то движется очень медленно — новостей об этих проектах давно не было. Возможно, это связано с тем, что работать над ними начали в течение последних десяти лет, а процесс усовершенствования и испытаний таких устройств с учетом современных методов контроля может занимать годы. Например, устройства, относящиеся к , то есть имплантируемые, с максимальной степенью инвазивности, проходят наиболее строгий процесс проверки со стороны FDA: ученые должны предоставить данные клинических испытаний о безвредности их продукта. 

И даже если исследователям удастся преодолеть многочисленные технологические и юридические препятствия, о которых мы писали выше, устройство поступит в продажу и станет доступно потребителю в срок от 3 до 7 лет. Однако и это не означает, что они тут же появятся в каждом доме. Вероятнее всего, затем производителю предстоит оптимизировать производство и обслуживание, чтобы снизить цену и сделать их доступными для большего числа людей. Так что, похоже, наступления светлого будущего нам предстоит еще немного подождать.