Уважаемые пользователи! Все материалы на сайте являются переводами с других языков. Извиняемся за качество текстов, но надеемся, что они принесут Вам пользу. Администрация сайта. Обратная связь: webmaster@clearbody.org

Искусственная поджелудочная железа: сменщик для лечения диабета?

Медицинские инновации в лечении диабета типа 1 совершают огромный скачок вперед с изобретением и испытанием искусственной поджелудочной железы. Может ли это устройство на основе алгоритма изменить диабетики жизни к лучшему?

[Искусственное устройство поджелудочной железы]

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), у почти 1 из 10 американцев диабет. Из них примерно 5% составляют диабетики 1-го типа, что соответствует 1,5 миллионам американцев.

Лечение диабета 1 типа является высокоэффективным, но является относительно трудным испытанием. Пациенты должны регулярно набирать кровь, проверять уровень глюкозы и вводить соответствующее количество инсулина.

Текущие вмешательства оставляют нежелательную возможность для человеческой ошибки. Они также довольно неприятны и неудобны; охота на лучшее лечение продолжается.

Одним из таких улучшений, свидетельствующих о большом обещании, является так называемая искусственная поджелудочная железа. Идея искусственной поджелудочной железы обсуждалась десятилетиями, но совсем недавно она стала потенциально жизнеспособным вариантом.

Разработанный Борисом Ковачевым и его командой в Медицинской школе Университета Вирджинии, эта медицинская инновация имеет потенциал для изменения миллионов жизней к лучшему.

С 2006 года Ковачев работает над таким устройством. Первоначально этот тип замкнутой системы, который мог контролировать уровень глюкозы и вводить инсулин надлежащим образом, считался невозможным.

Идея искусственной поджелудочной железы была встречена скептицизмом со стороны научного сообщества, но, к счастью, Ковачев продолжал:

«Мы показываем, что это не только возможно, но и может работать на смартфоне».

Что такое диабет 1 типа?

Инсулин обычно облегчает абсорбцию глюкозы из крови в организм, где она используется. Диабет типа 1 возникает, когда поджелудочная железа перестает делать достаточное количество инсулина.

Диабет типа 2 чаще всего вызывается выбором образа жизни, таким как плохая диета и отсутствие физических упражнений; диабет 1 типа, однако, не связан с образом жизни. Бета-клетки в поджелудочной железе, производящей инсулин, подвергаются нападкам с неправильной реакцией иммунной системы, что делает их недостаточными для удовлетворения потребностей организма.

Чтобы восполнить этот недостаток в биохимии, пациенты должны часто колоть пальцы, брать образец крови, измерять уровень глюкозы и вводить себе инсулин для компенсации баланса. Эта регулярная ригмарола необходима для поддержания уровня глюкозы в крови в здоровом диапазоне.

Помимо неудобства и дискомфорта, как и во всем, что зависит от взаимодействия человека, существует вероятность ошибки. Повышенные уровни глюкозы могут со временем повреждать почки, нервы, глаза и кровеносные сосуды. На другом конце спектра низкая глюкоза или «гипос» могут в экстремальных обстоятельствах приводить к коме или смерти.

Все, что может исключить возможность ошибки пользователя, будет иметь очевидную выгоду.

Как работает искусственная поджелудочная железа

Искусственная поджелудочная железа Ковачева, также называемая замкнутым контролем уровня глюкозы в крови при диабете, отнимает большую часть человеческого взаимодействия, которое в настоящее время необходимо для самолечения.

Центральный концентратор системы использует платформу под названием InControl, которая работает на реконфигурированном смартфоне. Это карманное устройство подключается по беспроводной сети к монитору сахара крови, инсулиновой помпе и удаленному мониторингу. Монитор сахара крови измеряет уровни глюкозы в крови каждые 5 минут и доставляет показания на устройство InControl.

Устройство контролируется с помощью алгоритмов и администрирует правильное количество инсулина через тонкую иглу без того, чтобы пациент проливал даже каплю крови.

Алгоритмы — это то место, где внедряются настоящие инновации. Они предназначены для второй догадки о том, сколько инсулина, вероятно, понадобится. Недостаточно того, чтобы технология просто реагировала на уровни крови в любой конкретный момент времени, она должна предсказывать всплески глюкозы, превентивные изменения и адаптироваться к чувствительности к инсулину человека. Это не подлый подвиг.

Человеческая поджелудочная железа в состоянии сделать эти расчеты с легкостью, но создать что-то столь же способное, как и поджелудочная железа — действительно трудная задача.

Отвечая на вопрос об алгоритмах, Ковачев сказал:

«Алгоритмы основаны на модели метаболической системы человека, в которой используются данные непрерывного мониторинга глюкозы, прошедшей доставки инсулина и, возможно, других доступных сигналов, распознавать закономерности колебаний уровня сахара в крови и прогнозировать, где уровень сахара в крови пациента в заголовке ,

Затем алгоритм доставляет инсулин на основе прогнозируемых значений глюкозы. Особое внимание уделено предсказанию и уменьшению гипогликемии — для этого специально настроен отдельный алгоритм (мы называем его Системой надзора за безопасностью), и он неплохо справляется с этой задачей ».

Он сказал нам, что система безопасности — это их самый проверенный алгоритм; он используется уже много лет.

Ковачев далее объясняет, как искусственная поджелудочная железа работает в видео ниже:

Проведение исследования новаторского органа

Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек поддерживает это жизненно важное исследование на сумму 12,6 млн. Долл. США.

Искусственная поджелудочная железа начала свои окончательные испытания в девяти местах по всей территории США и Европы. На первом этапе 240 пациентов с сахарным диабетом 1 типа будут испытывать систему в течение 6 месяцев. Во втором прохождении испытаний 180 пациентов с первой фазы будут носить эту систему еще на 6 месяцев.

Разработанный в сочетании с TypeZero Technologies в Шарлоттсвилле, штат Вирджиния, система будет сравниваться со стандартной инсулиновой помпой по двум основным критериям: насколько эффективны уровни сахара в крови и снижается ли риск гипогликемии или низкого уровня сахара в крови.

Ковачев объясняет свои цели искусственной поджелудочной железой:

«Чтобы быть в конечном счете успешным как оптимальное лечение диабета, искусственная поджелудочная железа должна доказать свою безопасность и эффективность в долгосрочных основных испытаниях в окружающей среде пациента.

Наша главная задача — создать новую парадигму лечения диабета: искусственная поджелудочная железа не является однофункциональным устройством; это адаптируемая, пригодная для носки сеть, окружающая пациента в экосистеме цифрового лечения ».

Дальнейшие улучшения на горизонте

Это нововведение, похоже, создает огромные и позитивные перемены для миллионов людей. Он направлен на улучшение жизни диабетиков 1-го типа путем ослабления бремени контроля уровня инсулина вручную. Кроме того, благодаря алгоритмам искусственная поджелудочная железа должна поддерживать уровень глюкозы в крови на более физиологически нормальных уровнях.

Конечно, каждое медицинское продвижение приносит с собой новый набор горизонтов. спросил Ковачев, есть ли какие-либо приспособления или улучшения, которые он хотел бы внести в искусственную поджелудочную железу дальше по линии:

«В настоящее время изучаются многоточечные и мультигормональные системы для использования дополнительных сигналов, таких как сердечный ритм или чувствительность к движению, и дополнительные гормоны, такие как амилин. Мы считаем, что технология будет развиваться в этих направлениях».

Ковачев и соавторы уже озвучивают использование других гормонов в искусственной поджелудочной железе; его команда также изучает вопрос о том, следует ли использовать систему только в определенное время дня, например, ночью и / или после еды.

Искусственная поджелудочная железа, скорее всего, будет проходить от силы к силе. В сочетании с другими изучаемыми в настоящее время технологиями диабет вскоре будет поспешно отступать. недавно охватил исследование возможности трансплантации секретирующих инсулин клеток в пациентов с диабетом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: