«Τα ψηφιακά σου μάτια…»

Του Τάσου Καφαντάρη

Το ανθρώπινο μάτι ετοιμάζεται να προσφέρει τις υπηρεσίες του στη διαγνωστική ιατρική

«Τα ψηφιακά σου μάτια...»
Στις 16 Ιανουαρίου 522 λέξεις εμφανίστηκαν στο επίσημο ιστολόγιο της Google (βλ.http://googleblog.blogspot.gr/2014/01/introducing-our-smart-contact-lens.html) και το Διαδίκτυο «πήρε φωτιά»: Ολα τα ΜΜΕ έγραψαν για τα σχέδια της πασίγνωστης εταιρείας να αναπτύξει «έξυπνους φακούς επαφής οι οποίοι θα μετρούν στα δάκρυα των διαβητικών τα επίπεδα γλυκόζης ανά δευτερόλεπτο και θα ειδοποιούν τους ίδιους και τον γιατρό τους άμεσα». Αλλά πώς γίνεται αυτό, γιατί γίνεται αυτό και τι άλλο μπορεί να γίνει έπειτα από αυτό είναι θέματα που δεν απασχόλησαν τους περισσότερους. Ομως… θα έπρεπε, γιατί μάλλον πρόκειται για εξέλιξη πολυσήμαντη, σε πολλαπλά επίπεδα.
Ο καθρέφτης του κόσμου μας
Τα μάτια μας είναι ως γνωστόν πολύτιμα, καθώς σε αυτά φωλιάζει η βασίλισσα των αισθήσεων – η όραση. Αυτά είναι που πρώτα χαιρετούν το φως σαν γεννηθούμε και αυτά το αποχαιρετούν πρώτα στο τέλος του βίου μας. Τα ξέραμε όλα αυτά ανέκαθεν, αλλά η έλευση του «οπτικού πολιτισμού» και της «οικονομίας της πληροφορίας» των ημερών μας ανέβασε σε νέα ύψη την αξία των ματιών μας. Η ταχύτητα με την οποία εναλλάσσονται οι εικόνες-πληροφορίες γύρω μας έχει κάνει τον πλανήτη των ανθρώπων ακόμη πιο άξενο σε όποιον στερείται καλής όρασης (πόσω μάλλον… απλώς όρασης).
Εκτός όμως από πύλη εισόδου των κβάντων του ηλιακού φωτός και των εικονοστοιχείων της οπτικής πληροφορίας, τα μάτια μας είναι και ο καθρέφτης του έσω κόσμου μας, της κατάστασης του οργανισμού μας. Θα το έχετε διαπιστώσει σίγουρα όσοι πήγατε στον οφθαλμίατρο και, την ώρα που περιμένατε να σας πει αν πρέπει να βάλετε γυαλιά, σας είπε «καλό είναι να δείτε κι έναν καρδιολόγο»… Και δεν είναι μόνο η ίριδα των ματιών μας που «χαρτογραφεί» την υγεία των βασικών μας οργάνων: τα δάκρυά μας εμπεριέχουν στη «γεύση τους» μικρά μυστικά μας, όπως τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα μας. Τουτέστιν, αν είμαστε διαβητικοί και μπορούσαμε να τα γευτούμε τη στιγμή που λιγουρευόμαστε ένα γλυκό του κουταλιού, θα ξέραμε «αν μας παίρνει», χωρίς να υποστούμε το γνωστό οδυνηρό τσίμπημα του μετρητή γλυκόζης. Ακριβώς αυτό το μυστικό των δακρύων εκμεταλλεύθηκαν δύο ερευνητές του Πανεπιστημίου Washington, στο Σιάτλ των ΗΠΑ, ο Μπαράκ Παρβίζ και ο Μπράιαν Οτις, για να φτιάξουν φακούς επαφής που καταργούν το καθημερινό πολλαπλό τσίμπημα των διαβητικών.
Η ιδέα του οφθαλμικού μετρητή γλυκόζης
Τη σχετική έρευνα ξεκίνησε το 2011 ο ειδικός των νανοαισθητήρων Παρβίζ, με την τεχνική βοήθεια και χρηματοδότηση της Microsoft, στο πολύ ευρύτερο πλαίσιο διερεύνησης των φακών επαφής ως μέσο χειρισμού ψηφιακών συσκευών εν γένει. Αλλά δεν ήταν ο πρώτος που συνδύασε τα δάκρυα με τη γλυκόζη, ούτε ο πρώτος που σκέφθηκε να βάλει ηλεκτρονικά κυκλώματα σε φακό επαφής. Ο πρωτεργάτης των δακρύων ήταν ο Ρώσος Βλαντίμιρ Αλεξέγεφ και η ομάδα του στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ, το 2004, ενώ από τον Μάρτιο του 2009 η ελβετική Sensimed AG είχε παρουσιάσει τους τηλεμετρικούς φακούς της, Sensimed Triggerfish, που μετρούσαν συνεχώς την εξέλιξη του γλαυκώματος στα μάτια ασθενών και ενημέρωναν ασύρματα τους οφθαλμιάτρους (βλ. http://www.sensimed.ch/en/products/sensimed-triggerfishr.html). Με τη Sensimed συνεργάστηκε η Google, η οποία – από το 2008 – αποδύθηκε στην προσπάθεια ανάπτυξης μιας παγκόσμιας βάσης ιατρικών δεδομένων ονόματι Google Health. To 2012 το εγχείρημα Google Health εγκαταλείφθηκε ως πρόωρο, αλλά η αναζήτηση τρόπων συλλογής τέτοιων δεδομένων δεν έσβησε από το σκεπτικό της εταιρείας. Ετσι, όταν έμαθε για τα ουσιαστικά βήματα του Παρβίζ, ανέλαβε εκείνη την περαιτέρω χρηματοδότησή του. Στην ερευνητική ομάδα εντάχθηκε και ο ειδικός στη «μινιατουροποίηση κυκλωμάτων» Μπράιαν Οτις, με αποτέλεσμα να φθάσουν γοργά πλέον στην υλοποίηση των έξυπνων φακών επαφής ελέγχου του διαβήτη που ανακοίνωσε πρόσφατα η Google.
Κύκλωμα, κεραία και αισθητήρας στο μάτι

 

Ως τώρα οι πάσχοντες από διαβήτη μετρούν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους είτε τρυπώντας το δάχτυλό τους και μετρώντας τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα τους με ειδικό μετρητή είτε χρησιμοποιώντας αισθητήρες γλυκόζης εμφυτευμένους κάτω από το δέρμα τους. Αλλά, και με τους δύο τρόπους, επειδή τα επίπεδα της γλυκόζης αλλάζουν ανάλογα με την άσκηση, το φαγητό ή ακόμη και την εφίδρωση, είναι δύσκολο να προβλεφθεί μια απότομη αύξηση ή μείωσή τους. Τέτοιες αιχμές μπορούν να προκαλέσουν επικίνδυνες επιπλοκές, όπως βλάβη στα μάτια, στα νεφρά ή στην καρδιά. Μέσω της παρακολούθησης της γλυκόζης στα δάκρυα, ο έξυπνος φακός επαφής της Google όχι μόνο μας απαλλάσσει από την επώδυνη μέτρηση αλλά επιτρέπει και τον συνεχή έλεγχο.
Τεχνολογικά ο συνεχής αυτός έλεγχος επιτεύχθηκε με την εμφύτευση μεταξύ δύο επιπέδων του φακού επαφής ενός αισθητήρα ανίχνευσης γλυκόζης και ενός μικροσκοπικού κυκλώματος μέτρησης της γλυκόζης, συν την κεραία ασύρματης επικοινωνίας του. Ο αισθητήρας επιτελεί μια ανάγνωση της γλυκόζης ανά δευτερόλεπτο και το κύκλωμα τη μετράει και στέλνει τα αποτελέσματα σε οποιαδήποτε ψηφιακή συσκευή (υπολογιστή ή κινητό τηλέφωνο) είναι συνδεδεμένη ασύρματα μαζί του. Επίσης, μέσω της κεραίας, λαμβάνει ασύρματα ενέργεια από τη συσκευή. Σε φάση δοκιμής αυτόν τον καιρό βρίσκεται η ενσωμάτωση στον φακό χρωματιστών φωτοδιόδων (LED), που θα δίνει οπτικά στον πάσχοντα την ένδειξη (χαμηλή, κανονική, υψηλή γλυκόζη), ακόμη κι αν δεν έχει διαθέσιμη μια ψηφιακή συσκευή ανάγνωσης των μετρήσεων.
Και ενεργειακή αυτονομία…

 

Ενα ερώτημα που προκύπτει για αυτή τη «μέτρηση μέσω LED» είναι το από πού θα παίρνει ενέργεια το κύκλωμα του φακού όταν δεν επικοινωνεί με άλλη συσκευή. Στα ανακοινωθέντα από την Google δεν δίνεται απάντηση, αλλά υποψιαζόμαστε ότι μπορείτε να τη διαβάσετε στην ιστοσελίδα http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac4006793: Μία πολυεθνική ερευνητική ομάδα (από Σουηδία, Δανία και Ρωσία) δημοσίευσε στις 5 Ιουνίου 2013 την επίτευξη βιοκυψέλης καυσίμων που παράγει ενέργεια από… τα δάκρυα. Καύσιμό της είναι το ασκορβικό οξύ και οξυδωτής το οξυγόνο – που περιέχουν τα δάκρυα. Είναι χαρακτηριστικό ότι η εν λόγω δημοσίευση καταλήγει με τα λόγια: «Λειτουργώντας με ανθρώπινα δάκρυα, η βιοσυσκευή απέδωσε (…) σταθερό ρεύμα εξόδου πυκνότητας άνω των 0,55 μΑ/cm2 σε 0,4 V για 6 ώρες συνεχούς λειτουργίας. Τα ευρήματα αυτά υποστηρίζουν την πρότασή μας ότι θα μπορούσε να είναι μια κατάλληλη πηγή ενέργειας για φακούς επαφής ανίχνευσης γλυκόζης για τη συνεχή παρακολούθηση της υγείας πασχόντων από διαβήτη». Οπερ έδει… δείξαι.
Το πότε θα διατεθούν αυτοί οι έξυπνοι φακοί στους διαβητικούς δεν έχει ακόμη ανακοινωθεί, αλλά έγινε γνωστό ότι έχουν ολοκληρωθεί οι κλινικές δοκιμές και αναμένεται η έγκριση από τον Εθνικό Οργανισμό Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA). Για την τιμή διάθεσής τους, επίσης δεν έχει ειπωθεί κάτι επίσημα, αλλά αφήνεται να διαρρεύσει η φράση «αντί να πληρώνουν 3.000 δολάρια – που θα ζητούσαν οι γνωστές βιομηχανίες – θα δίνουν 300».
Και μετά τον διαβήτη, τι;

 

Το ανακοινωθέν της Google για τους έξυπνους φακούς επαφής αιτιολογεί την επένδυσή της με τη φράση: «Πάντα λέγαμε ότι θα αναζητούμε έργα που φαίνονται λίγο ονειροπόλα ή παράξενα και, σε μια εποχή όπου η Διεθνής Ομοσπονδία για τον Διαβήτη (PDF) δηλώνει πως ο κόσμος έχει χάσει τη μάχη κατά του διαβήτη, σκεφθήκαμε ότι αυτό το έργο άξιζε μια προσπάθεια».
Πράγματι η «ασθένεια της ανάπτυξης», ο διαβήτης, δείχνει ότι καλπάζει ασυγκράτητη: τα 382 εκατομμύρια ανθρώπων που ήδη μαστίζει προβλέπεται να έχουν γίνει 592 ως το 2035 (ο ένας στους 10 θα είναι διαβητικός!). Αν αυτό συνδυαστεί με τη λαίλαπα της υπέρτασης και τον «επιδημικό πλέον» ρυθμό αύξησης του καρκίνου, ποιος δεν θα ήθελε έναν φακό επαφής που θα διαβάζει συνεχώς την κατάσταση της υγείας του και θα τον ενημερώνει εγκαίρως;Η μαγική διαφανής φλούδα στο μάτι μας μοιάζει ιδανική τόσο για την ανίχνευση όσο και για τη θεραπεία πολλών νόσων. Παράδειγμα για το δεύτερο είναι η επίσης πρόσφατη επίτευξη, από το ΜΙΤ και το Harvard Medical School (βλ. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961213011150), φακού επαφής «γεμιστού με φάρμακο», που θα παρέχει την απαραίτητη θεραπεία ολόκληρου μηνός για την ίαση του γλαυκώματος. «Το μάτι», δήλωσε ο σχεδιαστής του φακού και ερευνητής του Harvard Ντέιβιντ Κοχέιν, «έχει το πλεονέκτημα πως είναι σχεδόν μοναδικό μεταξύ των οργάνων, ως προς το ότι είναι εκτεθειμένο. Αυτό κάνει τις στοχευμένες θεραπείες λιγότερο επεμβατικές» και «μπορούμε να πάρουμε πραγματικά υψηλά επίπεδα του φαρμάκου στο μάτι και όχι αλλού».

Μια δοκιμασμένη διεπαφή

 


Google Glass: η πρόβα της οθόνης προτού… μπει στο μάτι μαςΠαρόμοιο σκεπτικό εξέφρασε για την επιλογή του και ο βασικός εφευρέτης του έξυπνου φακού της Google Μπαράκ Παρβίζ: «Ενα καλό πράγμα με τους φακούς επαφής είναι ότι πάνω από 120 εκατομμύρια άνθρωποι τους φορούν, και πολλοί άνθρωποι τους φορούν εδώ και πολλές δεκαετίες» είπε. «Οπότε είναι μια καλή διεπαφή, αποδεκτή από το σώμα, που – ίσως για πρώτη φορά – θα επιτρέψει τη συνεχή παρακολούθηση της υγείας του ατόμου και τη συλλογή δεδομένων».

Εχουμε λοιπόν να κάνουμε με 120 εκατομμύρια άμεσα υποψήφιους πελάτες και, ως το 2035, με τουλάχιστον 592 εκατομμύρια δυνητικούς πελάτες… Μήπως αυτό δίνει την πραγματική απάντηση στο γιατί επενδύει στους συγκεκριμένους φακούς η Google; Μήπως η αγαθοεργία της συνδυάζεται με τη δυνατότητα «ιατρικού φακελώματος» του καθενός μας και την επακόλουθη πώληση αυτών των προσωπικών πληροφοριών στους φαρμακοβιομηχάνους, στις ασφαλιστικές εταιρείες και σε όποιον άλλον;
Μια τέτοια υποψία ήταν επόμενο να τεθεί από πολλούς αναλυτές των διεθνών ΜΜΕ, λόγω ακριβώς του ότι η Google αντλεί τα υπερκέρδη της από τη διύλιση των πληροφοριών και την πώληση στοχευμένου διαφημιστικού χώρου. Επίσης η υποψία γιγαντώθηκε από τη συγκυρία μιας άλλης αιφνιδιαστικής επένδυσης της εταιρείας στον χώρο της Υγείας: ίδρυσε το 2013 την εταιρεία βιοτεχνολογίας Calico (δηλαδή, California Life Company) με στόχο την καταπολέμηση της γήρανσης και την παράταση του ευδόκιμου ζωής των ανθρώπων κατά 20 ως και… 100 χρόνια.
Ενας από τους «ανησυχήσαντες» ήταν ο διευθυντής Τεχνολογίας της ΜΚΟ «Κέντρο για τη Δημοκρατία και Τεχνολογία» των ΗΠΑ Τζόζεφ Χολ, o οποίος ζήτησε και ενημερώθηκε από την εταιρεία σχετικά με την τύχη των ιατρικών δεδομένων όσων θα φορούν τους φακούς. Δήλωσε πως η Google τον διαβεβαίωσε ότι «τα δεδομένα δεν θα προστίθενται στις τράπεζες προσωπικών πληροφοριών που συγκεντρώνει η εταιρεία».

Τα τουβλάκια του Νέου Κόσμου
Ακριβώς τρεις ημέρες πριν από την ανακοίνωση των φακών, η Google είχε ξαφνιάσει τους πάντες με μια πολύ πιο «θεότρελη» επένδυση: Εξαγόρασε έναντι 3,2 δισ. δολαρίων (!) την εταιρεία Nest – κατασκευάστρια μόλις δύο προϊόντων: ενός θερμοστάτη και ενός ανιχνευτή καπνού. Η ιδιαιτερότητα των προϊόντων της Nest περιοριζόταν στο ότι αμφότερα συλλέγουν συμπεριφορικά δεδομένα των χρηστών τους. Περιττό τώρα να πούμε ότι ανακοινώνοντας την εξαγορά της η Nest δήλωσε: «Η πολιτική μας προστασίας προσωπικών δεδομένων περιορίζει σαφώς τη χρήση των πληροφοριών των πελατών για την παροχή και τη βελτίωση των προϊόντων και των υπηρεσιών της Nest. Πάντοτε λαμβάναμε σοβαρά υπ’ όψιν την ιδιωτικότητα και αυτό δεν θα αλλάξει».
Αρα τι συμβαίνει; Εχουμε μια πολυμέτωπη μετάβαση της μεγαλύτερης εταιρείας λογισμικού τόσο σε πεδία των καταναλωτικών συσκευών (βλ. κινητά τηλέφωνα, tablets, φορητοί υπολογιστές, ψηφιακά γυαλιά και, τώρα, μηχανισμοί ελέγχου «έξυπνων σπιτιών») όσο και στο πεδίο της Υγείας, χωρίς κανέναν «τεχνολογικό ομφάλιο λώρο» και κανέναν κοινό παρονομαστή κέρδους;
Θα μέναμε στο σκοτάδι αν δεν ανακαλύπταμε μια προπέρσινη ομιλία του Μπαράκ Παρβίζ για τους έξυπνους φακούς, στην ημερίδα «Solve For X» της Google. Παρακολουθώντας την, τον ακούσαμε να λέει:
«Αν σκεφθώ την καθημερινή ρουτίνα μου, ξυπνάω το πρωί, κοιτάζω το ρολόι μου, κοιτάζω το κινητό μου, μπορεί να παρακολουθήσω τηλεόραση… οδηγώ αυτοκίνητο με ψηφιακό ταμπλό, πάω στη δουλειά και χρησιμοποιώ φορητό υπολογιστή… Υπάρχουν πολλές διαφορετικές οθόνες κατά τη διάρκεια της ημέρας με τις οποίες αλληλεπιδρώ. Αλλά αυτό που κάνουν όλες τους είναι να βάζουν κάτι στον αμφιβληστροειδή μου. Γι’ αυτό δεν τις χρειάζομαι πραγματικά όλες. Χρειάζομαι μόνο μία οθόνη που θα είναι προσωπικά δική μου – ίσως υπό τη μορφή φακού επαφής – και θα μου δείχνει την όποια πληροφορία».
Στη συνέχεια μίλησε για το πώς η ομάδα του «έπαιξε με αυτή την ιδέα» και αποκάλυψε – χωρίς να το αναλύσει – ότι έχουν λύσει το κλασικό πρόβλημα που παρουσίαζε η προβολή εικόνων σε φακό επαφής: την αδυναμία εστίασης του ματιού σε τόσο κοντινή προς αυτό απόσταση. Επειτα έδειξε μια διαφάνεια που έδειχνε τον φακό να συνδυάζεται με «συσκευή ζώνης» και ασύρματη επικοινωνία μικρής εμβέλειας (π.χ. Bluetooth) και μακρινής (κινητή τηλεφωνία). Στη διαφάνεια, ο έξυπνος φακός παρουσιαζόταν ως «λειτουργική πλατφόρμα» για σωρεία πεδίων εφαρμογής: βιντεοπαιχνίδια, εικονική πραγματικότητα, επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality), διεπαφή με κινητές συσκευές, επόπτευση, νυχτερινή όραση, πολυεστιακοί φακοί επαφής κ.ά. Ειδικά όσον αφορά την επαυξημένη πραγματικότητα, ο Παρβίζ είπε: «Στο ερώτημα αν αυτή θα είναι εφικτή μέσω φακού επαφής σε σύντομο χρονικό διάστημα, η απάντησή μου είναι όχι. Αλλά οι προοπτικές είναι εκεί. Γενικά, μπορούμε πραγματικά να εμπλουτίσουμε αυτό που οι άνθρωποι βλέπουν κανονικά με επιπλέον στρώματα δεδομένων στην καθημερινή τους ζωή».
Υστερα διάβασα ότι η πρώτη δουλειά του Παρβίζ στην Google ήταν η ίδρυση και διεύθυνση της ομάδας που ανέπτυξε το Google Glass – τα περιβόητα έξυπνα γυαλιά που θα αρχίσουν να διατίθενται μαζικά από τον Απρίλιο. Και τότε βεβαιώθηκα πως δεν πρόκειται για ασύνδετες μεταξύ τους τεχνολογίες και ασύνδετες περιοχές εφαρμογών. Είναι «ένας σμπάρος για δυο τρυγόνια». Και τι τρυγόνια…
Advertisements


Κατηγορίες:Επιστήμη, Ιατρική

Ετικέτες: , , ,

Αρέσει σε %d bloggers: