الابتكارات في نظم تسليم الذكاء من أجل تحسين الرقابة على الجليد

وقد أدى التقدم الذي شهدته التكنولوجيا الطبية مؤخرا إلى تحويل مسار إدارة السكري، حيث توجد نظم ذكية لإيصال الأنسولين في مقدمة هذا التطور، وتعود هذه النظم بتشديد الرقابة على الجمجمة، وتقليص التعقيدات، وعبء إدارة أخف بالنسبة للأفراد المصابين بمرض السكر، وتجميع الرصد المستمر للسكر مع أحدث قيود على العلاج بالسكري.

ما هي أنظمة توصيل الذكاء الإنسولين؟

نظم توصيل الأنسولين الذكية، التي كثيرا ما تسمى نظاماً مُغلقاً أو آلياً للإنسلين، تُدمج ثلاثة عناصر أساسية: رصد مستمر للغلوكوز، يُقيس مستويات الغلوكوز في كل بضع دقائق، ومضخة مُنْصِفة تُوصل الإنسولين السريع المفعول، ونموذجاً أدنى من الأشعة اليدوية للتحكم يُعدّلُ على نطاق الغليون.

وتحسن هذه النظم من العلاج التقليدي للمضخات بالاستجابة تلقائيا لاتجاهات التلوج، مع تقليل تواتر كل من الفائقة النسيج والنادر، وتشمل النظم المتاحة تجارياً نظاماً مصغراً ميدترونيكياً، ومؤسسة تانديم للسكري، وشبكة تانديم X2 التي تستخدم تكنولوجيا التحكم في الترددات، ورقم 5، لكل نظام من هذه النظم سمات مميزة، مثل المقياس اللامعي.

وقد استمر العمل على مفهوم البنكرياس الاصطناعي منذ عقود، ولكن لم يكن هناك سوى مؤخراً دقة في الاستشعار، وتطورات الخوارزمية، والتقليل من هذه النظم إلى الحد الأدنى من استخدامها بصورة عملية، كما أن الموافقة التنظيمية من هيئات مثل ]U.S. Food and Drug Administration] قد عجلت في عملية التبني، ولا تزال التجارب السريرية تظهر أجهزة محسنة في مجال الزراعة والتصنيع.

الابتكارات الأخيرة

تعزيز الحساسية

وقد شهدت تكنولوجيا رصد الجلوكوز المستمر تقدما ملحوظا في الدقة والقابلية للدوام وملاءمة المستعملين، كما أن أحدث أجهزة الاستشعار التابعة للجهاز المركزي للكيماوي، مثل جهاز Dexcom G7 وAbot FreeStyle Libre 3, boast MARD (الفرق النسبي المطلق) قد زادت أيضا من 9 في المائة، مما أدى إلى تدني دقة أجهزة قياس الأشعة الملتوية للدم.

ويؤثر تحسن دقة أجهزة الاستشعار تأثيرا مباشرا على الأداء المغلقة، ويعتمد المقاييس اعتمادا كبيرا على توقيت وموثوقية قراءات الجلوكوز للتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية، ويضم جهاز الاستشعار الجديد عينة من الغلوكوز كل دقيقة واحدة وخمس دقائق وينقل البيانات دون كلل إلى المضخة، مما يتيح الاستجابة السريعة للتغيرات السريعة، مما يقلل من معدل الإصابة بالأشعة فوق البنفسجية بعد الوفاة، ويزيد من سرعة ارتفاع درجة الحرارة في عدد المعالجة.

التنميط والضعف

حجم النبلاء والملاءة أمران بالغا الأهمية لتبني المستخدمين، وقد تقلصت مضخات الأنسولين الحديثة بشكل كبير، حيث تُصبح خيارات لا تُحصى مثل الأومنيبود 5 تسمح بإلحاق الضخ مباشرة بالجلد دون مواهب، وتُعد مضخات الصابورة محمية للمياه، وتُمسك بمقياس الضوء الذي يصل إلى ثلاثة أيام من الأنسولين، وتُشجِّع بصمة صغيرة النشاط البدني وتُقلِّلُ من مخاوف النسيجُ النسيجُ النسيجُ النسيجُ النسيجُ النسيجُ النسيجَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَةَ

وتمتد تحسينات القابلية للتأثر إلى أجهزة الاستشعار أيضاً؛ ومعظم تدابير التخفيف من الأشعة السينية أصغر الآن من العملة ويمكن أن تُستَنَد على الذراع الأعلى أو البطن أو الفخذ، ويمكن للمستعملين، مجتمعين مع المضخات التي تتمسك بالجسد، إدارة السكري دون وجود معدات مرئية أو مجهزة بالجملة، وقد يؤدي تطور التصميم هذا إلى ارتفاع معدلات الالتزام وتحسين النتائج النفسية الاجتماعية، كما ورد في عدة دراسات استقصائية للمرضى.

التكامل مع الاستخبارات الفنية

وقد أصبحت المعلومات الاستخبارية الفنية والتعلم الآلي جزءا لا يتجزأ من نظم توصيل الأنسولين الذكية الحديثة، إذ تقوم الأنابيب بتحليل مستويات الغلوكوس الحالية وليس فقط مع معدل التغيير، وتوقيت الوجبات، وأنماط النشاط، والبيانات التاريخية للتنبؤ بمسارات الغدد الصمغ في المستقبل، وتثبيت الجرعة المنخفضة الجليد والتصحيحات التلقائية، هما مثالان فقط على ذلك.

كما تتيح منظمة العفو الدولية إجراء تعديلات على أسعار الصلصال التكييفية التي تمثل تقلبات الهرمونات والإجهاد والمرض، وتتعلم هذه الخوارزميات من استجابة المستعمل الفريدة من نوعها للغاز، وتحسن عملية تسليم الأنسولين دون أن تتطلب إعادة تأهيلا يدويا، ويمكن لنماذج المقاييس القائمة على السحاب أن تجمع البيانات من أعداد كبيرة من السكان لتحسين الأداء، رغم أن الخصوصية وأمن البيانات لا تزال اعتبارات هامة.

الاتصال وتبادل البيانات

:: نظم توصيل الأنسولين الذكية الحديثة التي تربط مباشرة بالهواتف الذكية، وتوفر عروضاً للجليد في الوقت الحقيقي، ورسوم بيانية، وأجهزة إنذار، وقدرات الرصد عن بعد، وتطبق على نحو خاص على مستعملي البيانات الافتراضية (Dexcom G6/G7)، وشركة LibreLinkUp، والجهاز المحمول لمراقبة التانديم (IQ) يسمح لأفراد الأسرة، ومقدمي الرعاية الصحية بالنظر إلى بيانات النافقر.

كما أن التكامل بين الهواتف الذكية يبسط إدارة الأجهزة، إذ تسمح نظم كثيرة للمستعملين ببدء تشغيل المكافآت ووضع أهداف مؤقتة، وأجهزة إنذار بالصمت من هاتف، مما يقلل من الحاجة إلى الوصول إلى المضخة مادياً، ويكفل تيار البيانات باستمرار مع الحد الأدنى من مياه البطاريات، وقد تُستخدم النظم المستقبلية في زيادة القدرة على الاتصال بين 5 جي و إيوت، وفي توفير الدعم المستمر من المواحفِّرات الذكية، ومسارات، وحتى من المُعدين.

المنافع الرئيسية لنظم تسليم الذكاء

وتحسنت القدرة على التحكم في الأنسولين الذكية، وقد أظهرت التجارب المتعددة العشوائية الخاضعة للرقابة أن نظم الغلق المختلط تزيد من الوقت في المدى (70-180 ملغم/دL) بنسبة 10-15 في المائة مقارنة بتعاطي الضخ المزود بالأجهزة الاستشعار أو بالحقن اليومية المتعددة، وهذا التحسن يترجم إلى تخفيضات في معامل HbA1c تبلغ 0.5-1 في المائة دون زيادة في حالات الغسل الآلي.

ويمثل الحد من النادر ميزة كبيرة، إذ إن وقف الانسولين أو وقفه بصورة تلقائية منخفضة من حيث الارتفاع، أو وقفه، يقل كثيرا من حالات الناقصات الشديدة التي تسبب دخول المستشفيات والمضبوطات والحوادث، ويتيح هذا الناموسيات الأمانية للمستعملين ممارسة نشاطهم، والنوم، والدفع بثقة أكبر، كما أن المصابيح الآلية تساعد على التصدي لظاهرة الفجر والتوترات التصاعدية.

فبعد القياسات السريرية، تحسن هذه النظم نوعية الحياة، فالتعديلات الحسابية والكتيبة التي تتسم بها إدارة السكري التقليدية يمكن أن تؤدي إلى الحرق والقلق والاكتئاب، وتزيل نظم التسليم الذكية العديد من هذه القرارات، وتخليص النطاق العقائدي والعاطفي، ويفيد المستعملون عن تحسين النوم لأن المضخات تعالج تقلبات الغدة الدرقية بين عشية وضحاها، ويقلل من الوقت من الاهتمام بشأن المرونة التي تدار بها.

وتشير البحوث المتعلقة بفعالية التكاليف إلى أنه في حين أن تكاليف الأجهزة الأولية مرتفعة، فإن التخفيض الطويل الأجل في زيارات الرعاية الحادة، وعمليات الاستشفاء، والمضاعفات المتصلة بمرض السكري يمكن أن يعوض النفقات، ويعترف أرباب العمل والمؤمنون على نحو متزايد بهذه الاستحقاقات، ويوسع نطاق التغطية للأفراد المؤهلين، غير أن التفاوتات في الوصول لا تزال قائمة، ولا سيما بالنسبة لمن لا يوجد لديهم تأمين خاص أو في المناطق التي لديها هياكل أساسية محدودة للرعاية الصحية.

وقد أصبحت خطط العلاج الشخصية أكثر قابلية للتطبيق مع مجاري البيانات الغنية التي تنتجها هذه النظم، ويمكن للمصابين بتحليل أسابيع أو أشهر من بيانات الغدد الصماء إلى جانب الوجبات والتمرين وسجلات الأدوية لتحديد الأنماط وتكييف العلاج بدقة، وهذا النهج التعاوني يدعم اتخاذ القرارات المشتركة ويمكِّن المرضى من المشاركة بنشاط في رعايتهم.

التحديات والحدود

ورغم وعودها، فإن نظم الإيصال الذكية لا توجد بها قيود، ولا تزال التكلفة تشكل عائقا أمام الكثيرين؛ إذ يمكن أن تكلف المضخات وأجهزة الاستشعار آلاف الدولارات سنويا، وليس جميع خطط التأمين تغطي تغطية كافية، بل قد تكون التغطية والمخصوبة والنسخ باهظة، بالإضافة إلى أن الحاجة إلى إمدادات دائمة من المواد الاستهلاكية (أجهزة الاستشعار، ومجموعات التدمير، والمستودعات) تخلق متطلبات لوجستية، والنفايات البيئية التي لا تُعد ثلاثية.

فمع أن النظم تخفض التدخل اليدوي، فإنها لا تزال بحاجة إلى التدريب على الدمج، والمعايرة )لبعض أجهزة الاستشعار(، وأجهزة الإنذار المسببة للمشاكل، وإدارة أجهزة الاستشعار أو الاختلال الفاشلة، والإخفاقات التقنية - مثل أخطاء أجهزة الاستشعار، أو عطل المضخ، أو قضايا الاتصال - يمكن أن تؤدي إلى فقدان السيطرة الآلية وتحتاج إلى استجابة سريعة للمستعملين.

كما أن العوامل النفسية مهمة، إذ يشعر بعض الأفراد بالارتياح في الثقة في الخوارزمية التي تتخذ قرارات حرجة للحياة، وقد يبالغ آخرون في الخطأ أو لا يتغلبون على النظام عند الحاجة (مثلا أثناء التكوين أو المرض) لأنهم يفترضون أن النظام سليم دائما، كما أن وجود الجهاز يمكن أن يكون تذكيرا دائما بالمرض، مما قد يزيد من حدة شواغل صور الجسم أو القلق الاجتماعي، ولا سيما في المراهقين.

ويتفاوت الوصول إلى هذه التكنولوجيات، وكثيرا ما يواجه السكان الريفيون والناقصون في الخدمات تأخيرات في اعتماد الأجهزة بسبب نقص أخصائيي علم الغدد الصماء أو محدودية التعليم أو الربط الشبكي لتقاسم البيانات، وقد تتسع الفوارق الصحية في نتائج السكري إذا كانت هذه النظم متاحة فقط لمستخدمي التأمين الجيد، وتقني النسيج، كما أن العقبات التنظيمية وعمليات الموافقة على التأمين على الوقت قد تعوق إمكانية الحصول عليها.

وأخيراً، لا يوجد نظام قائم بذاته تماماً، ولا تزال إعلانات الوجبات شرطاً لمعظم النظم المغلقة الهجينة، وقد لا تزال هناك حاجة إلى صمامات تصحيحية لاستجابات غير دقيقة بعد تناول الجلوكوز، كما يجب على المستخدم أن يدير المضخات اليدوية إذا فشلت المضخة أو إذا كان المجس يحتاج إلى استبدالها، وهذه القيود تؤكد الفجوة بين الأجهزة الحالية وبين "البنكرياس الحقيقي".

الاتجاهات المستقبلية

وما زالت البحوث والتطوير تتجه نحو نظم مغلقة تماماً تزيل مدخلات المستخدمين، فنظم الهرمون المزدوج تستخدم الإنسولين والغلوكاغون أو الهرملين - أي تهدف إلى تحسين مراقبة التجاوزات اللاحقة للدماغ والحد من مخاطر الناقصات، كما أن البانكرياسات التي تستخدمها بيتا بيونكس، وهي حالياً في التجارب السريرية، تمثل منصة قياسية للجيل التالي الذي يتطلب الحد الأدنى من مدخلات الميكانيكية.

كما أن أجهزة الاستشعار التي تستخدم أجهزة الاستشعار والضخات الانسولينية التي لا يمكن تصورها في الأفق، ومن شأن الزرع دون المداري الذي يستغرق ما يصل إلى 180 يوما أن يقلل من عبء استبدال أجهزة الاستشعار المتكررة، وبالمثل، فإن المضخات التي تستخدم أجهزة الاستشعار ذات السعة الطويلة والخراطيشات القابلة للتعبئة أن توفر حلا أكثر استدامة، كما أن المواد القابلة للتنافس البيولوجي والمقاييس المتقدمة يجري تطويرها لمقاومة الفترات.

وسيستمر تطور المعلومات الاستخبارية الفنية، وقد تتضمن الخوارزميات المقبلة بيانات من القابلات للذوي (معدل القلب، درجة حرارة الجلد، تتبع النشاط)، ومراقبي الكيتاون المستمرين، بل حتى أجهزة التأشير الحيوي للتنبؤ بالتغيرات في الغدد الصماء مع ارتفاع درجة الإخلاص، وقد تُضفي نماذج التعلم الآكلة على مجموعات البيانات الضخمة والمنخفضة الهوية طابع شخصي لا على التسليم الحقيقي فحسب بل أيضا على تكييف نظم المقاييس، وتطوي، وتطوير.

وسيعمق التكامل الرقمي للصحة - يمكن أن تستفيد بالفعل من بيانات الكيمياء والضخ، ولكن النظم المستقبلية قد تؤدي تلقائياً إلى إجراء مشاورات بشأن الصحة عن بعد عند ظهور الاتجاهات، كما أن منتديات المرضى، ولوحات التدريب القائمة على السحاب، وتطبيقات التدريب التي تعمل بالقوى العاملة يمكن أن تكمل الرعاية المهنية، ولا سيما في البيئات المحدودة الموارد، وسوف تتيح معايير التشغيل المتبادل (مثل مشروع Tidepool لووب) للمستخدمين الجمع بين عناصر الابتكار وتعزيز المنافسة من مختلف العناصر.

ولا تزال أهداف الحد من التكاليف وتوسيع نطاق الوصول إلى الخدمات ذات أهمية حاسمة، وتعمل مجموعات الدعوة مثل JDRF[F] ] و رابطة مرضى السكر الأمريكيين ] على ضمان تغطية التأمين لهذه التكنولوجيات، وأن تشجع سياسات الصحة العامة التوزيع العادل.

أخيراً، تطوّر الهيئات التنظيمية أطرها لتستوعب الابتكار السريع، مسار "جهاز إدارة الشؤون الاقتصادية والاجتماعية" ووسيلة وضع العلامات الأوروبية سي إي تكيف لتقييم الأداء في العالم الحقيقي وأمن الفضاء الإلكتروني بالنسبة للأجهزة المترابطة، مبادئ توجيهية واضحة للتحديثات الفوقية دون الحاجة إلى موافقة أجهزة جديدة، وقد يرى المستقبل الموافقة التنظيمية على تحديث البرامجيات فقط على المعدات الموجودة، وتمديد فترة عمر الأجهزة، والحد من النفايات الإلكترونية.

خاتمة

(أ) نظام تقديم العلاج الذكي: (العاملين في مجال العلاج) (العاملة في مجال السكري) (العاملة في مجال العلاج) (العاملة في مجال العلاج) (العاملة في مجال العلاج) (العاملة في مجال العلاج) (العاملة في مجال التشخيص) (العاملة في مجال التشخيص) (العاملة في مجال التشخيص) (البرنامج) (البرنامج))