التحديات والفرص في تطوير نظم البانكرياس ذاتية الاستقلال الذاتي الكاملة

تحدي كشف الوجبات

ومن أصعب جوانب التشغيل الآلي الكامل معالجة الوجبات دون إعلان عن المستخدمين، إذ أن الوجبة تتسبب في ارتفاع سريع في غلوك الدم الذي يتطلب تسليم الأنسولين في الوقت المناسب لمنع الإصابة بمرض الجيليزم، ويعني تمزق الأنسولين أن الكشف عن الوجبات يجب أن يحدث فوراً تقريباً بعد تناول الطعام، وتركز البحوث الحالية على استخدام آثار الأشعة السينية للكشف عن أخطاء الاكتشاف عن طريق أساليب الارتفاع أو التفاح الآلي، على سبيل المثال لا لزوم.

الفرص: ما يمكن أن يحققه الاستقلال الكامل

التحكم في الجليديات القريبة من الشمالية والحد من التعقيدات

(أ) الفوائد الطبية الأولية لبانكرياس اصطناعي مستقل تماماً هي القدرة على الحفاظ على البلوكوز في نطاق ضيق جداً - أي 70-140 ملغم/د-ل تقريباً طوال اليوم؛ ويمكن أن تؤدي النظم الهجينة الحالية إلى تداعيات تتراوح بين 70 و180 ملغ/د-ل، أي ما يقرب من 70 إلى 80 في المائة، ولكن الهدف المتمثل في الاستقلال الكامل يمكن أن يقلل بدرجة كبيرة من التخلف.

تخفيف عبء مرض السكري النفسي

فالإدارة الذاتية للسكري مرهقة عقلياً، فالنظرة المستمرة للتكهن، وحساب الكراكب، والمقلقة بشأن التمرين، والنوم، والإجهاد، وارتفاع معدلات ، والإجهاد، والضائقة ، والحرق، وتزيل النظم المستقلة ذاتياً العبء المسبب للمرض المرتبط بتمارين الاختلال.

توسيع نطاق الوصول إلى العلاج المتقدم

وتحتاج نظم المعونة الحالية إلى تدريب كبير ومحو الأمية التقنية، إذ يستبعد كثير من المرضى من استخدامها بسبب العمر أو القدرة المعرفية أو لمجرد عدم إمكانية الوصول إلى عيادات متخصصة للسكري، كما أن وجود نظام مستقل تماماً لا يحتاج إلى مدخلات أو تدريب للمستعملين يمكن أن يضفي الطابع الديمقراطي على إمكانية الحصول على العلاج بمضخات الأنسولين، وبالنسبة للأطفال والمرضى المسنين أو الذين يعانون من إعاقة عقلية، يمكن أن يكون جهازاً متطوراً من حيث العمر().

رأس المال التنظيمي والتجاري

مسارات إدارة الأغذية والزراعة وشبكة البانكرياس للتقنيات

وقد وضعت الهيئة مساراً تنظيمياً للفكر إلى الأمام فيما يتعلق بنظم البنكرياس الاصطناعية، بما في ذلك تعيينات " أجهزة التبريد " (FLT:0) التي لا تتطلب وجودها إلا في نظم الدمج ذات المقياس (FLT:1) والتي لا تتطلب وجوداً محدداً لها في نظم المقاييس (المقياس الثاني).

سداد التكاليف واعتماد الأسواق

وعلى الرغم من الأدلة السريرية على الفوائد، فإن نظم المعونة غير مشمولة عموما بالتأمين، وقد تكون تكلفة الأجهزة - بما في ذلك تدابير التخفيف من حدة الكوارث والمضخات والأصناف الاستهلاكية - آلاف الدولارات سنويا، كما أن وجود نظام مستقل تماما، ولا سيما نظام ثنائي الهرمونات، سيكون أكثر تكلفة. [[تقابل أسعار التوليد القائمة على أساس التقلبات الأحيائية] - يمكن أن يساعد على الحد من تكاليف اعتماد المستشفيات (مثلا).

الاعتبارات الاجتماعية والأخلاقية

(أ) من المسؤول عن فشل النظام، ومطور البرمجيات، والطبيب المُسبق، أو المريض؟ إذا أصيب المستخدم بسبب حشرة برمجية تسبب جرعة زائدة، فالمسؤولية غير مُكتَبة، بالإضافة إلى أن خصوصية البيانات هي مصدر قلق: هذه النظم تولد كميات هائلة من البيانات الصحية التي يمكن إساءة استخدامها إن لم تكن مؤمنة بشكل سليم.

وهناك أيضا خطر الاعتماد المفرط، بل إن نظاما يتمتع بالاستقلال الذاتي إلى حد كبير قد يواجه حالات حافة - وهي إشارة استشعار ضائعة، وفشل في المضخة، ووجبة غير عادية تتطلب تدخلا من جانب المستعملين، وينبغي أن يظل نظاما مستقلا تماما يشمل الإنذارات وطرق السلامة، ولكن تصميم واجهة المخرج البشري من أجل سيناريو " عدم وجود مستعمل " أمر صعب.

الاتجاهات المستقبلية: السنوات العشر المقبلة

وفي موازاة ذلك، فإن التقدم في مجال التعلم الاستخباري الصناعي - ولا سيما في مجال التعلم العميق للتنبؤ بسلاسل زمنية - قد يتيح الكشف عن الوجبات بصورة أكثر قوة والتنبؤ بالبلوكوز الشخصية، غير أن الطريق من البحث إلى التنفيذ السريري طويل ويتطلب التحقق الدقيق. ] Hybrid approaches] التي تجمع بين النماذج الفيزيولوجية والتعلم الآلى يمكن أن توفر أفضل توازن بين أطر التحديث والسلامة.

وفي نهاية المطاف، فإن البنكرياس الصناعي المستقل استقلالاً كاملاً ليس جهازاً واحداً بل هو تطور تكنولوجيا التقارب التكنولوجي بين الكيمياء والتشويه، وعلم الانسولين، ونظرية التحكم، والتعلم الآلي، والتحديات كبيرة، ولكن الفرصة لتحرير الملايين من الناس من المطالب المستمرة للإدارة الذاتية للسكري تجعله أحد أهم أهداف الهندسة الطبية في عصرنا، وكل زيادة في درجة الاسترخاء في العالم، هي الأكثر تعقيداً.