diabetic-technology-and-medication
فهم الصيدليات في إنسولين في نظم لووب مغلقة
Table of Contents
مقدمة
وتسمح نظم الإيصال المغلقة، التي يشار إليها في كثير من الأحيان بنظم إنتاج المواد الاصطناعية، بدمج مراقبين ثابتين للغلوكوز، ومضخات الأنسولين، ومراقبة الخوارزميات اللازمة لإيصال الأنسولين آلياً في الوقت الحقيقي، وقد أظهرت هذه النظم تحسينات كبيرة في مراقبة الغدد الصماء، مما يقلل من الوقت في الأشعة الفائقة للسكري والافتراضية، بينما يزيد من الوقت المتاح للأشخاص المصابين بالسكري.
ما هو الصيدليون؟
وتصف المواد الصيدلانية ما تفعله الهيئة مع مرور الوقت، وفيما يتعلق بالإنسولين، فإن العمليات الرئيسية الأربعة هي:
- Absorption] - المعدل الذي يدخل فيه الإنسولين مجرى الدم من النسيج دون المداري.
- Distribution] – The spread of insulin throughout the body, binding to insulin receptors on target tissue (muscle, fat, liver).
- Metabolism] - The breakdown of insulin, primarily by insulin-degrading enzymes in the liver, kidneys, and peripheral tissues.
- Excretion] - القضاء على الأنسولين وأميتابه، وبصفة رئيسية عبر الكليتين.
وفي سياق إدارة السكري، فإن الجانب الأهم من عنصر البترول هو سرعة ظهور الانسولين عند حدوثه، وطول فترة انتشاره، وطول فترة انتشاره، وإزاء وجود نظام سريع ومرجع للرد على الوقت، لا بد من وجود صورة سريعة ومرنة للرد على أساس أن الخوارزمية تُحسب باستمرار الجرعات الانسولية استناداً إلى قراءات الغدد الصم مؤخراً وتتوقع وجود احتياجات ثانوية قابلة للقياس.
Insulin Pharmacokinetics in closed Loop Systems
الامتصاص
ويظل الحقن أو القذف دون الاصطناعيين الطريق العادي لإيصال الأنسولين في نظم مغلقة، ويتأثر الأكياس الاستيعابية بعدة متغيرات: تركيب الأنسولين، وموقع الحقن، وتدفق الدم المحلي، وتكوين الأنسجة، ووجود تسارع الصبغ المضغوط (مناطق التكديس البدئية من الحقن المتكرر)
ويتوقف معدل الاستيعاب أيضا على حجم الانسولين المسلَّم، وقد يُستَمَدَ الصوملات الكبيرة للوجبات ببطء أكبر من الجرعات الإصلاحية الصغيرة، ويجري حالياً استكشاف مدى الاتساق والتدنيس المستمرين في الأنسولين الخفيف عن طريق استخدام المضخة بمعدل ثابت للخليج، ولكن الحجم اليومي الإجمالي متوسط، ويجري استكشاف أوجه التقدم في مجال التكاثر والتركيز في الوصلات (U-200، U-300).
التوزيع والعمل
ويدخل الأنسولين، بعد امتصاصه، البواب وتداوله على نطاق النظام، وخلافاً للإندولين الداخلي الذي يُسرّع مباشرة في وريد البواب، فإن الأنسولين الذي يُدار دون نطاق يُدخل أولاً إلى التداول المنهجي، مما يؤدي إلى تأخير توزيع المواد الكيميائية على الكبد، وهذا " التناسلي المباشر " هو قيد معروف، ولكن المقاييس المغلقة يمكن أن تعوض جزئياً عن طريق تعديل التوقيت.
الإدمان والإقصاء
ويُعَدَّل الإنسولين في المقام الأول في الكبد (نحو 50 إلى 60 في المائة) والكليتان (30 إلى 40 في المائة)، بينما يُنقسم الباقي إلى أنسجة في الطرف الآخر، ويتأثر معدل التطهير الأيضي بتدفق الدم الوبائي، والوظيفة الكلوية، ووجود مضادات للبول في مرض الإنسولين المزمن، ويقلّص الحد الأدنى من التطهير من الإصابة بالمرض، مما يؤدي إلى تطوّل في نظم التحلل الافتراضي
عمليات صياغة رئيسية لنظم لووب
المحاليل السريعة
أما التركات الرئيسية للعلاج بالإندوسلين فهي عبارة عن مقاييس ذات تأثير سريع: إنسولين ليسبو (Humalog) واسفلين أسبستر (NovoLog) وغاز إنسولين (أبيدرا) حيث تُحدّد ثلاث مرات من التدفق السريع للديون: في المرحلة العاشرة والعشرين من العمر، وفي الفترة القصوى 1 إلى 2 من العمر، وفي معظم الحالات، توجد نماذج فرعية.
Insulins
أما الإنسولين U-200 (Humalog 200) وU-300 (Toujeo, Basaglar) فيستخدمان أساساً في حقن العلاج بالجملة، ولكن في نظم الحلقات المغلقة القائمة على الضخ، يظل معياراً لأن المضخات تُعيَّن لهذا التركيز، غير أن الإبر المركز قد يقلل من تواتر الحرق في أحجام السحب العالية الصنع.
مقارنة بين أونسيت وبياك ومدة
ويستغرق الشعار السريع الموحد نحو ٠١-٠٢ مين لإظهار تأثيرات خفض الجلوكوز، وتصلب ذروته في ٠٦-٠٩ ميم، والعودة إلى خط الأساس ب ٤-٥ ساعة. وتظهر التركيبات الفوقية في شكل غلوكوز في غضون ٤-٨ ميم، وتصل إلى ذروتها في ٤٠-٦٠ ميم، وتستغرق فترة أقصر )٥,٤ ساعة( ويمكن أن تؤدي هذه النظم إلى زيادة سرعة حدوثها في حالة الازجة.
- Regular insulin (U-100)]: في المرحلة 30-60 دقيقة، ذروة 2-4 ساعة، المدة 6-8 ح
- Lispro/Aspart/Glulisine: onset 10 -20 min, top 1 -2 h, duration 3 -5 h
- Fiasp (Faster Aspart): onset 4-8 min, top 45–75 min, duration 3-4 h
- Lyumjev (Ultra-Rapid Lispro): onset 4-8 min, top 40 -60 min, duration 3 -4 h
وهذه القيم هي المتوسطات؛ والتفاوت الفردي كبير بسبب العوامل المبينة أدناه.
العوامل المؤثرة في إنسولين
موقع الحقن
ويتباين معدل الاستيعاب من خلال موقع الحقن: يوفر البطن أسرع وأكثرها اتساقاً، يليه الأسلحة والفخذان والعقبات، ويوضع نظام القذف عادة في البطن أو منطقة الورك، ويسمح تناوب المواقع بمنع الاختناق الغليفي، الذي يمكن أن يؤخر ويوصى به على نحو غير متوقع، باستخدام مبادئ توجيهية للاختراق الاختراق.
النشاط البدني
فالتمارين تزيد تدفق الدم إلى المنطقة المحصنة، وتسرع الامتصاص، وتزيد من حساسية الأنسولين، وفي نظم الحلقات المغلقة، يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث خطأ في حالة عدم اعتبار الخوارزمية للنشاط القادم، إذ أن العديد من النظم تشمل الآن " طريقة دقيقة " تزيد من احتمالات الإصابة بالزرق وتخفض من معدل انتشار الأنسولين، ويسهم في زيادة سرعة ممارسة هذه النماذج.
تكوين الوجبات
أما الوجبات العالية في التفرغ البطيء للغاز السمين والبروتين، مما يؤخر ذروة الغلوكوس، غير أن لمحة الامتصاص في الأنسولين لا تزال دون تغيير، ويمكن أن يسبب هذا الانفصال نقصا في النسيج المبكر إذا ما أعطيت المزلاجات بسرعة كبيرة أو متأخرة في فرط النسيج إذا تجاوزت معدلات استيعاب الوجبات إجراء الإقناع.
Insulin Formulation and Concentration
وكما لوحظ، فإن اختلافات التركيبة - فيما عدا سرعة التكرار، ووجود المبتدأين (مثلا، النيترانامي، التريبوستنيل) يُغيّر مباشرة في الاختياط، كما أن تركيز الإنسولين يؤثر أيضا على الخماسي الكلور: فأكثر تركيزات (U-200، U-300) لها أبطأ في حجم النسيج المركّز بسبب انخفاض نسبة اليزومر إلى الألف.
تدفق الدم المحلي والدرجة الحرارة
وتبطئه عوامل تزيد من تدفق الدم المحلي، والتدليك، والالتهاب - الامتصاص، والبرد، والتشرد، أو النسيج الندوي، وتبطئه، وتتسبب في استحمام ساخن أو ثغرة بعد فترة وجيزة من حدوث انخفاض سريع في الأورام، وتستكشف بعض نظم الثغرة المغلقة أجهزة استشعار درجة الحرارة في موقع التخصيب كمدخلات في تعديلات الخوارزم.
ثيك الجلد و فهرس الجسم
ويتباين عمق الأنسجة دون الجلدية في الأفراد المصابين باليوان، وقد يُحقن الأنسولين في الأنسجة داخلي، التي تستوعب بصورة أسرع ولا يمكن التنبؤ بها، وفي السمنة، يمكن أن تبطئ النسيج الأديبي السميك، ويختلف سميك الأطفال والمراهقين، ويؤثر على الكبريت، ويجب أن تكون نظم حلقات مغلقة مصممة للأطفال مسؤولة عن سرعة استيعابها وزيادة حساسيتها.
إدماج الصيدليات في اللوبي الدوارم المغلقة
نموذج المراقبة الافتراضية ضد الإدماج
وتستخدم استراتيجيتان للمراقبة الرئيسية في نظم حلقات مغلقة، وتُعدل الخوارزميات المميزة حسب النسب، وتُعدل معدلات التسمم بالأشعة فوق البنفسجية على أساس الخطأ الحالي، والخطأ التراكمي، ومعدل التغير، وتُعتبر هذه المادة بسيطة ولكنها لا تتضمن صراحة نموذجاً للضغط باليد العاملة.
موائد عمل إنسولين
ولبناء نموذج دقيق للضغط بالجملة، يجب قياس منحنى عمل الأنسولين، وتستخدم النهج المشتركة نموذجاً للمكونين (المستودعات الفرعية والبلازما) أو نموذجاً واحداً للمرحلة الواحدة مع استمرار معدل الاستيعاب (ك) ومعدل الإلغاء (ك) ويُقدر وقت الذروة ومدتها من البيانات السريرية، غير أن هذه البارامترات تتباين بسرعة وتطويع الوقت.
المحاسبة المتعلقة بالتغيرات بين الأفراد
وحتى في نفس الشخص، يمكن أن يتفاوت الانسولين بي كي من يوم لآخر بسبب موقع الحقن والنشاط والوجبات ودورات الهرمونات (مثلاً، تدخيل الرجال) ويمكن أن تتكيف نظم حلقات المغلقة التي تجري في 24/7، ولكن التغييرات المفاجئة (مثل بدء عملية جديدة في موقع مختلف) تتطلب إجراء تغييرات في موقع التطهير لإعادة تعلم المستخدمين.
التحديات والاتجاهات المستقبلية
Subcutaneous Delay and Sensing Lag
وحتى مع الاصابة بأشعة فوق البنفسجية، لا يزال هناك فارق بين الولادة تحت الجلد وبين الولادة في الأنسولين وبتخفيض الجلوكوزة في ذروتها، وبالإضافة إلى ذلك، فإن أجهزة الاستشعار التي تستخدمها أجهزة الاستشعار ذات الأشعة السينية تقاس الغلوك الاصطناعي، التي تغسل غلوكوز الدم ب ٥ إلى ٠١ مين، ويمكن أن تسبب التحلل في الأوسمائيات.
نظام دوال - هورمون
ويمكن أن يتصدى الإغراق في نظام حلقات مغلقة (بهرمونات) للجرعات الزائدة من الأنسولين وحمايته من النادر، ويحتاج غلوكاغون إلى مركب خاص به: سرعة البدء (1-2 دقيقة) وقصر المدة (نحو 15-30 دقيقة) ويظهر أن عدد حالات إعادة تصنيف الهرمونات في شكل خلية واحدة من الفيلق متعدد المقاييس هو أمر معقد ولكنه واعد.
أخصائيو الصيدليات
لا يوجد مريضان متطابقان في العمر والجنس والأصل العرقي وراثي و الكمائن يؤثران على إزالة الأنسولين وحساسية الحساسية، حيث يتم تطبيق التعلم في الماكينة على التشويش وتاريخ الضخ لإنشاء نماذج شخصية للزبائن تستكمل في الوقت الحقيقي، مثلاً، الشبكات العصبية المتكررة يمكن أن تنبأ بالبلوكوز بدقة عالية باستخدام بيانات الأنسولين والجليدز،
أولا - فاست وتشكيلات المائدة
ويطور الباحثون اضطرابات تتراوح أزمنة ١-٢ مليئ ومدة الساعات ١-٢، مما يخفف أساسا من سرية الأنسولين الطبيعيين، ويظل الاستنشاق بالإنسولين )مثلا، أفريزا( أسرع من ذلك )٣-٤ ميم( ولكن الامتصاص المتغير والآثار الجانبية الرئوية المحتملة.
خاتمة
ويقع الميكانيكيون في صميم عملية توصيل الأنسولين المغلق، وكل عنصر من اختيار تركيب الأنسولين إلى تصميم الخوارزميات الرقابية، على أساس فهم كيفية استيعاب الأنسولين وتوزيعه وفحصه وإزالته، ومع تزايد اعتماد الأشعة فوق البنفسجية على نطاق أوسع، ومع استمرار نماذج المقاييس المتطورة للأعباء الصناعية.
External Resources:]