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又一款无创血糖仪获批,苹果、谷歌眼馋的市场,要被中国公司攻破了?

作者:动脉网发布时间:2024-10-12

又一款无创血糖仪上市!

今年4月,国家药监局批准了精策医疗自主研发的组合血糖仪,10月官宣产品上市。该产品是一款无创血糖仪,由无创血糖检测模块、有创血糖检测模块、代谢热探头、环境温湿度监测模块和显示屏组成,适用于2型糖尿病患者的日常自我血糖监测。

据悉,组合血糖仪曾于2021年作为创新产品进入创新医疗器械特别审查通道(绿色通道),并于2021年-2023年在北京大学人民医院、中国人民解放军总医院(301医院)、平谷医院开展了临床试验验证。

临床数据显示:该无创血糖仪的检测结果与静脉血检测结果相比,MARD值10.69%,Clarke误差栅格分析A区比例94.72%,A+B区比例99.7%,线性相关系数0.93。这一数据可与部分CGM产品媲美,甚至优于部分CGM产品。

在使用方式上,精策医疗尹轲博士介绍道:“组合血糖仪包含主机与代谢热探头两部分,主机类似iPad,代谢热探头形似体温计。首次使用时,用户需进行10次左右的校准,之后若无重大变化(开始打胰岛素、吃药等)则不再需要校准。测血糖时,用户将形似体温计的代谢热探头放入口腔舌下90-180秒,主机就会显示用户的血糖值。”

在价格上,组合血糖仪也具有优势。据介绍,组合血糖仪计划售价3900元一台。与CGM、BGM不同,该产品为一次性购买,永久使用,且没有任何增项、耗材费。BGM的费用包含设备、试纸,每月费用约100-200元。CGM的费用包含设备与传感器耗材,每月费用约300-600元。以五年计,组合血糖仪每月的费用仅为65元。对于长期需要血糖检测的糖尿病患者而言,组合血糖仪具有成本优势。

据精策医疗董事长王冬透露:“目前,公司已在多个社区中推广、试用组合血糖仪,获得了老年用户的高度认可。同时,该产品在公立医院的内分泌科等科室也受到欢迎。”

无创、高准确率、便捷使用、更低成本,无创血糖又一次吸引糖尿病患者的集体目光。但是,这次获批的组合血糖仪能否攻破市场,还需时间验证。毕竟,无创血糖的故事已经讲了许久,苹果、谷歌、三星、华为等科技巨头也都曾入局无创血糖,但这些企业有的铩羽而归,有的已经放弃,有的还在默默研发。

这次无创血糖仪获批,能否讲出新故事?国产无创血糖仪,能否攻破苹果、谷歌眼馋的无创血糖市场?其商业化难点与突破点在何处?

苹果坚守,谷歌放弃,国产无创血糖仪获批上市

血糖检测是血糖管理的核心环节。现阶段,血糖检测的方式主要是BGM、CGM,均会对患者造成创伤。尤其是BGM,患者每次测量血糖都需扎针取指尖血,十分痛苦,患者的依从性较差。

自然而然,无创测量血糖成了新的研发方向。截至目前,全球已有数百科研团队针对无创测血糖展开了研究。

根据不同技术路径,无创测血糖的方法可分为光学类与非光学类。

光学类检测法是以光作为信息载体,将一束光聚焦在人体上,利用传输光的强度、相位、偏振角、频率以及靶区组织散射系数等信息与血糖浓度密切相关的特点,通过提取这些信息的改变间接计算血糖浓度。如近/中红外光谱法、拉曼光谱法、光声光谱法等。

非光学类检测法是通过测量人体内热量、葡萄糖相位或电特性等信息来推导出血液中的葡萄糖浓度,或是测量人体内血糖相关物质或物理特性来间接推导血糖值,如代谢热整合法、微波检测法、人体成分分析法、血液替代物测定法等。

其中,科技巨头苹果采用的是拉曼光谱法。资料显示,拉曼光谱法是根据激光作用于被测物时形成的拉曼散射与瑞利散射之间的频率差来确定物质的分子结构,进而测定不同物质的成分。

近几年,拉曼光谱法取得了里程碑式的进展。科学家在活体猪身上直接观察到活体皮肤上的葡萄糖拉曼峰,其信号强度与参考葡萄糖浓度成正比。这一证据证明了经皮葡萄糖传感器可以在体检测到葡萄糖拉曼光谱,消除了业界长期以来的质疑。

但是,拉曼光谱法测量血糖仍存在许多堵点。例如,设备体积较大,携带不方便;采集过程中人体活动、压力、角度等外部因素造成的信号稳定问题;个体差异对算法的干扰问题。

对此,苹果公司的专利申请文件显示,其针对拉曼光谱法进行了改进,用于提高测量准确性,达到稳定信号的目的。不过,据国外媒体爆料,目前苹果无创血糖产品体积和iPhone一般大,业内专家认为其进入量产阶段至少还需3-7年时间

除了苹果公司,韩国公司Apollon也在研发基于拉曼光谱学的无创血糖监测产品。据悉,Apollon曾在《科学进展(Science Advances)》杂志上披露其技术路径,这一拉曼光谱设备融合了激光发射器、成像光谱仪和探测器,通过对耳朵的照射呈现出可辨认的葡萄糖特征峰。

另一科技巨头谷歌公司采用的是血液替代物测定法。该技术路径是通过对汗液、泪液、唾液和间质液等体液进行取样,并对其所含的生物标志物进行化学分析,从而测定血糖值。

这一技术要求企业掌握汗液、眼泪等体液的生化组成及其与血液化学的关系,并通过升级传感器、算法,排除环境、个人体质等干扰因素。

精策医疗创始人兼首席科学家何宗彦博士表示:“采用光学方法的一个困难是:用户食用某些食物(如柑橘)或药物(如VB2)后,会严重影响测定值的准确性。这要求用户使用时控制食物种类或上报饮食情况,十分不便。而通过体液测定血糖既不方便,也有15-30分钟的滞后性。如果采用汗液,其中的乳酸等物质还会造成严重干扰。”

由于研发难度极大,谷歌的兄弟企业Verily在研发三年后放弃了这一项目。2015年,Verily宣布将开发一款利用泪液进行无创血糖监测的隐形眼镜。2018年11月,Verily宣布放弃:由于泪糖和血糖浓度一致性不足,无法支撑血糖监测眼镜的研究,这一项目停止研发。

虽然谷歌折戟,但还有其他研究团队继续以泪液作为生物标志物进行研发,开发了诸如石墨烯-AgNW复合传感器和安培传感器,通过使用葡萄糖氧化酶来检测泪液中的葡萄糖。

相较于苹果与谷歌,本次获批上市的精策医疗组合血糖仪采用的是改进后的代谢热整合法。传统的代谢热整合法原理是假定人体代谢热与血糖浓度正相关,在考虑温度、湿度、血液流速和血氧浓度的基础上,通过相关函数关系计算出血糖浓度。

此前,获得国家药监局批准的博邦芳舟的无创血糖仪也是基于代谢热整合法,其测量位置是手指皮肤。该产品运用了多传感器集成技术,可以在一分钟内实现无创测量血糖。其使用指夹式的操作方式,操作简单便捷。同时,患者对于无创血糖仪的耐受性好,可一日多次检测,且产品会自动存储测量结果,直观显示血糖变化趋势。另外,这款无创血糖仪体积较小,方便携带,且一台无创血糖仪可设置多个用户,无需耗材即可检测血糖,性价比高。

据了解,代谢热整合法是建立在肌体产热和散热绝对平衡的基础之上,因而适用于清晨空腹状态。但是,进餐后的较长时间内,人体产热大于散热,代谢热整合法所依赖的原理出现偏差,将导致餐后血糖准确性的下降。

对此,精策医疗采用精度高达0.01℃的自研探头捕捉餐后产热大于散热的微小代谢热差异去计算用户血糖,并通过与环境参数和个性化的标定数据对比来修正计算结果,从而克服了餐后误差较大的困难,建立了一套新的平衡-非平衡态代谢热整合法理论模型及计算方法。

市场上已有多款获批产品,均未突破市场

现阶段,虽然苹果公司进展缓慢,谷歌公司放弃项目,但市场上已有几款无创血糖监测产品获批。

例如,以色列公司Cnoga基于血液组织色彩成像技术,推出了一款血糖仪TensorTipCoG,在欧洲的售价约为2000美元。据介绍,TensorTipCoG通过专利算法与处理器收集的大量数据(约680亿颜色组合),结合光信号与血糖间的相关性,计算出血糖浓度。

具体使用上,TensorTipCoG在开始无创测血糖之前,需要约一周的有创学习时间(至少130次侵入性血糖数据和65次非侵入性光信号数据),用于帮助该设备建立光信号与血糖之间的关系。

由于该产品的校准时间较长、校准频次较多、价格高昂,市场对其的认可度并不高。其未真正突破市场。

另一款获批的产品是Cygnus医疗的Gluco Watch。该产品是全球首个腕表式无损伤血糖仪,在2002年就获得FDA批准上市。据公开报道,该产品的外观与智能手表类似,体积比普通电子表略大。

技术原理上,Gluco Watch通过测量葡萄糖分子与凝胶中葡萄糖氧化酶的反应程度来计算血糖水平。具体来说,Gluco Watch的背面通过一层凝胶垫与人体皮肤接触,凝胶中有两个电极,使用时电路接通,产生一股微电流通过人体的皮肤,组织液中的葡萄糖分子被带入凝胶,并与凝胶中的葡萄糖氧化酶反应。Gluco Watch根据反应程度计算出血糖浓度并显示在屏幕上。

虽然是全球首款腕表式无损伤血糖仪,但其仍为在市场上掀起波澜。这是因为该产品使用时需要预热2-3小时,且该产品的电流会刺激皮肤,给患者带来不适。2007年,该产品停止销售。

此外,美国C8 MediSensors公司也已推出了一款光学血糖检测仪产品。该产品要求用户用一根腰带将设备紧贴皮肤束在腰间,检测时仪器将一束单色光照射皮肤,并检测返回的频谱。据消费者反馈,该产品使用不方便,而且人体在运动时对信号的采集极不稳定。因此,该产品也并未打开市场。

除了上述已上市产品未打开市场,还有部分专注于技术研发的企业也曾陷入资金危机。例如,苹果公司曾经的血糖检测合作商Rockley Photonics,就由于商业化问题被迫破产重组。

作为一家创新型企业,Rockley Photonics一度被视为全球硅光子健康监测和通信解决方案的领导者。其曾研发出可以无创连续监测血糖、乳酸、葡萄糖、水合作用、血压、体温等生物指标的硅光子传感平台,取得了236项专利。

尽管Rockley Photonics在不断拓展硅光子传感平台能够监测的生物指标,但其产品落地进程却极为缓慢。在很长一段时间内只发布了一款Bioptx Baseline手环。到2022年8月,Rockley Photonics才宣布收到首份商业采购订单。但是,这已经不能缓解其日益恶化的财务状况。截至2022年9月,Rockley Photonics销售额300万美元,净亏损1.52亿美元。2023年1月,Rockley Photonics申请了破产保护。

总的来看,已批准或认证的无创血糖产品,在商业化方面进展寥寥。现阶段还没有一款真正突破市场的无创血糖仪产品。这对于刚刚获批上市的精策医疗组合血糖仪来说,既是机遇,也是挑战。精策医疗等无创血糖检测仪企业该如何突破市场?

商业化难题,无创血糖仪如何解?

截至目前,无创血糖仪在商业化方面还存在多个堵点。

首先,无创血糖仪的体积较大,携带不便。对于需要一天测量多次的糖尿病用户来说,血糖检测是刚需;而便携、可携带的血糖检测仪,会更有吸引力。

针对此痛点,精策医疗计划开发新一代产品。据悉,其第二代产品的尺寸将大幅缩小,产品形态与录音笔类似,可搭配手机使用,极为便捷。其第三代产品的尺寸将再度缩小,且产品形态将以耳机形式呈现。

其次,无创血糖仪的另一问题是高成本。而去除一部分硬件设备后,预计无创血糖仪将进一步降低成本。

最后,无创血糖仪的使用方式不便捷,准确率低。例如,某款无创血糖仪要求用户用一根腰带将设备紧贴皮肤束在腰间;某款产品检测时会有电流刺激用户皮肤。使用不便捷带来的后果是使用要求高,而用户在使用时稍有失误,就会导致准确度大幅降低。这极大地限制了无创血糖仪的应用。

对此,市场上正不断涌现新技术、新方法,以期解决上述问题。例如,Know Labs持续优化Bio-RFID技术平台,用于无创血糖检测。2023年7月,Know Labs公布其最新研究结果,Bio-RFID技术平台的MARD值约为11.3%,相比此前的20%及12.9%,进步明显。

再如,HAGAR公司推出的无创连续血糖监测仪GWave使用射频波无创测量血液中葡萄糖水平。其公布的一项关于GWave与CGM的对比临床研究数据显示:97%的GWave读数与传统CGM相匹配;两个单独的GWave设备显示出相同的结果;GWave的平均绝对相对差(MARD)为6.7%。

可以预见,随着市场教育的推进,无创血糖仪将加速切入市场。随着无创血糖仪企业不断优化、创新技术,推出新一代无创血糖仪产品,无创血糖理念将获得市场认可,并逐步提高渗透率。

本文来自微信公众号“动脉网”(ID:vcbeat),作者:张靖,36氪经授权发布。


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