Table of Contents

الوعد بانكرياس الشهيرة

وقد واجه الأشخاص الذين يعانون من مرض السكري من النوع الأول، على مدى عقود، عبء لا يطاق وهو إدارة مستويات غلوكوز الدم يدوياً، وقد أدى مفهوم بانكراس اصطناعي - وهو نظام يقوم على تسليم الأنسولين آلياً - إلى الانتقال من الإمكانية النظرية إلى الواقع السريري، وعلى مدى السنوات العديدة الماضية، فإن التجارب السريرية الرئيسية قد أسفرت عن أدلة قوية على كيفية أداء هذه النظم في ظروف العالم الحقيقي، وتعيد صياغة النتائج لتوقعات العلاج من أجل معالجة حالات الإصابة بالمرض السكري.

وتبحث هذه المادة آخر البيانات السريرية عن نظم البنكرياس الاصطناعية، وما تعنيه النتائج بالنسبة للمرضى ومقدمي الخدمات، والعقبات التي لا تزال قائمة قبل أن يصبح التبني على نطاق واسع ممارسة معيارية.

تحديد بانكرياس الأثري

ويجمع بين ثلاثة عناصر أساسية هي: رصد غلوكوز مستمر، ومضخة إنسولين، وخوارزمية للمراقبة التي تقيم على جهاز هاتف ذكي أو مكرس، ويتخذ نظام CGM تدابير لاسلكية مشتركة على فترات منتظمة، ويرسل بيانات لاسلكية إلى الغيوم الحقيقي المناسب.

والهدف هو تقريب المهمة المنزلية للبنكريات البيولوجية التي تستجيب لتغيرات غلوكوز الدم عن طريق سهر الأنسولين أو الغلوكاغون حسب الحاجة، وفي حين أن النظم الحالية لا تقدم الا الانسولين - وليس الغلوكاغون - فإنها تمثل تقدما كبيرا على العلاج باللووب المفتوحة، حيث يتخذ المريض جميع القرارات استنادا إلى قراءات الأشعة السينية أو اختبارات العصي.

Hybrid vs. Fully Automated Systems

ومعظم النظم المعتمدة هي أجهزة مغلقة مختلطة، مما يعني أن بعض مدخلات المستعملين لا تزال مطلوبة - عادة للإعلان عن الطعام أو تعديل التمرين - لا تزال النظم الآلية الكاملة، التي لا تتطلب تفاعلا مع المستعملين، في الاختبارات السريرية، ولا تزال مسائل التمييز بسبب عبء المستخدمين، وإن كان ذلك مخفضا، لم يتم القضاء عليها بالكامل، وتستكشف التجارب الأخيرة كيفية إغلاق الحلقة تماما، بما في ذلك نظم الهرمونات المزدوجة التي تقدم كلا من الأنسولين والغيلان.

رأس المال: الدراسات الرئيسية والنتائج

وقد قامت محاكمات متعددة واسعة النطاق ومشوشة عشوائيا بتقييم نظم البنكرياس الاصطناعية عبر مختلف السكان، بمن فيهم الكبار والمراهقون والأطفال والحوامل، وتظهر النتائج باستمرار تحسينات في الرقابة الجليسية دون زيادة مخاطر السلامة.

تحسين مراقبة غلوكوز الدم

أما النقطة النهائية الرئيسية في معظم التجارب المصطنعة في البنكرياس فهي فترة زمنية محددة كنسبة مئوية من مستويات غلوكوز الوقت فهي ما بين 70 و 180 ملغم/دل. وفي جميع الدراسات، حقق المشاركون الذين يستخدمون نظم مغلقة درجة أعلى بكثير من مستوى النقل البري مقارنة بالعاملين في مضخة الأنسولين القياسية أو العلاج بالعديد من الحقن اليومي.

وفي محاكمة " ديابيروس " الدولية المغلقة، التي نشرت في مجلة إنكلترا الجديدة للطب، ، زاد البالغون الذين يعانون من مرض السكري من النوع 1 باستخدام نظام هجين مغلق من معدل الارتداد من 58 في المائة تقريبا عند خط الأساس إلى أكثر من 70 في المائة خلال فترة الدراسة التي تمتد 12 أسبوعا.

وقد أظهرت دراسة موازية في الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 6 سنوات و12 سنة مكاسب مماثلة: فقد تحسنت نسبة الإبلاغ عن التقارير المرحلية من 52 في المائة إلى 68 في المائة، ولم يُبلغ عن حدوث أي أحداث انفلطية حادة، وهذه النتائج ذات مغزى سريري - ويرتبط كل تحسن في التقارير المرحلية بتخفيضات قابلة للقياس في المضاعفات الجافوية الطويلة الأجل.

تخفيض الهيموغلوبين A1c

وفيما عدا التخفيضات في الهيموغلوبين المتباعدة زمنياً، لوحظت باستمرار، ووجد تحليل دقيق لـ 12 محاكمة عشوائية أن استخدام البنكرياس الصناعي يقلل من HbA1c بمتوسط قدره 0.43 نقطة مئوية مقارنة بالعلاج التقليدي، ورغم أن هذا التأثير متواضع من حيث القيمة المطلقة، فإنه يضاعف على مدى سنوات من الاستخدام، وبالنسبة للمرضى الذين تتجاوز مستويات هب أ ع-1ج الهدف، فإن الاستحقاقات تُعلن عنها بشكل خاص.

السلامة والقابلية للاعتماد

وتركز نقاط نهاية الأمان في التجارب الصناعية في البنكرياس على معدل الناقص الشديد (المتطلبة من مساعدة طرف ثالث)، والهيوتواكيدو الديبائي، والأحداث الضارة المرتبطة بالجهاز، وفي الدراسات الرئيسية، كانت معدلات الناقصات الشديدة منخفضة ولم تختلف اختلافا كبيرا بين مجموعات الغلق والتحكم، كما كانت معدلات الإصابة بمرض الدي كيه منخفضة، وهي أقل عادة من حدث واحد لكل 100 مريض.

وقد تحسنت موثوقية الأجهزة إلى حد كبير مقارنة بالأنواع الأولية للجيل المبكر، إذ أن أجهزة الاستشعار الحديثة للذخائر العنقودية متعددة البروم ثنائية الفينيل تُظهر اختلافات نسبية مطلقة تقل عن 10 في المائة، وتوفر بيانات دقيقة بما فيه الكفاية لاتخاذ القرارات الخوارزمية، وتدمج الخوارزميات الرقابية نفسها قيوداً على السلامة، بما في ذلك عتبات وقف الأنسول والحدود القصوى للجرعة، مما يحول دون الإفراط في الإيصال حتى في حالة حدوث خطأ في الحس.

الأداء في ظروف التوتر

وقد اختبرت الدراسات الأخيرة على وجه التحديد نظم البنكرياس الصناعية أثناء التمرين والمرض والنوم - جميع السيناريوهات التي تحد عادة من إدارة السكر - وخلال عملية التمارين الهوائية المتوسطة، حافظت نظم الصخور المغلقة على مستويات الجلوكوز في حدود الهدف 85 في المائة من الوقت، مقارنة بنسبة 65 في المائة لإدارة السوائل، وخلال الأمراض الثانوية أو الإصابة، أظهرت النظم تكيفاً تصاعدياً مناسباً في معدلات البصل، وتجنباً للتضخم.

وربما كان معظم المصيبات نتيجة لفترات بين عشية وضحاها، فناقصات النكهة الزحلية مصدر قلق خاص في الفئة 1 من السكري، وقد أظهرت نظم الغلق باستمرار القدرة على الحفاظ على مستويات ثابتة من الجلوكوز طوال الليل، وفي دراسة واحدة من الدراسات الشاملة، انخفض الوقت المنفق بين ليلة وضحاها بأكثر من 80 في المائة مع العلاج باللوحة المغلقة.

خبرة المستعملين ونوعية الحياة

ولا تُستحوذ النتائج السريرية وحدها على القيمة الكاملة لنظم البنكرياس الاصطناعية، وقد تضمنت العديد من التجارب أدوات نوعية مثبتة لتقييم النتائج التي أبلغ عنها المرضى، وتكشف النتائج عن انخفاضات في حالات الإصابة بمرض السكري، وتحسين نوعية النوم، وزيادة الرضا العام عن العلاج.

ويفيد الآباء الذين يستخدمون نظم مغلقة عن انخفاض شديد في القلق فيما يتعلق بقلة الوزن، وقد أظهر المراهقون، وهي مجموعة تواجه صعوبات تاريخية في الانخراط في إدارة كثيفة للسكري، ارتفاع معدلات الارتطام المستمر في استخدام الأشعة السينية والإنسولين لضخ الضخ عند استخدام نظم مغلقة، ويبدو أن انخفاض الحمولة المعرفية - أقل الرياضيات العقلية، وأقل عدد من الإنذارات، وقلة عدد القرارات - هو عامل رئيسي من عوامل التمسك بالارتباطراد.

وقد تبين من دراسة استقصائية أجريت على المشاركين في المحاكمة أن أكثر من 90 في المائة من البالغين الذين استخدموا نظاما مغلقا أعربوا عن رغبتهم في مواصلة استخدامه إلى أجل غير مسمى، متذرعين بـ " بؤرة الذهن " أكثر الأسباب شيوعا، وهذه الفائدة الذاتية، وإن كان من الصعب قياسها كميا، لها آثار حقيقية على النتائج الطويلة الأجل وتكاليف الرعاية الصحية.

التحديات المتبقية والحدود التقنية

وعلى الرغم من النتائج المذهلة التي أسفرت عنها التجارب، فإن تكنولوجيا البنكرياس الصناعية لم تعد بعد حلا كاملا، ولا تزال هناك عدة حواجز تقنية وعملية.

الحساسية والطول

وفي حين أن دقة نظام إدارة المواد الكيميائية قد تحسنت، فإن الانجراف خلال فترات الارتطام الطويلة لا يزال مصدر قلق، إذ أن أجهزة الاستشعار الحالية تمت الموافقة عليها لمدة تتراوح بين 7 و 14 يوماً، ثم يجب استبدالها، كما أن التباينات في فترة الانتقال بين الغلوكوز وبين الدم، لا سيما أثناء عمليات الازدراء السريعة للغلوكوز، يمكن أن تسبب للخوار أن يتفاعل ببطء من المثالية، وتتواصل البحوث في أجهزة الاستشعار ذات العيار أطول مع تحسين الاستقرار وخفض مستوى الاحتياجازات.

الحجم، المصانع، وحياة البطارية

ولا تزال الحاجة إلى حمل أو ارتداء أجهزة متعددة هي عيوب للعديد من المستعملين، وفي حين أن جهاز استشعار الحركة ومضخة الانسولين يرتدون جسما، فإن المراقب - الذي كثيرا ما يكون هاتفا ذكيا - يجب أن يظل في نطاقه، وأن حياة البطارية تتباين، وأن جهازا يموت بين عشية وضحاها يمكن أن يعطل العلاج، كما أن عوامل الشكل الأكثر شمولا التي تجمع بين المضخة والتحكم في وحدة واحدة هي مجال نشط للتنمية.

وجبات الطعام والوجبات غير المعلنة

وتقتضي النظم الهجينة الحالية المغلقة من المستخدم أن يعلن عن وجبات الطعام، ويدخل في إحصاء تقديري للكربونات السائلة إلى بداية الخوارزمية لتصاعد الغدة الصمغية بعد الانفجار، وهذه الخطوة تمثل عبئاً كبيراً ومصدراً للخطأ، كما أن النظم الآلية الكاملة التي يمكن أن تدير وجبات غذائية غير معلنة تجري اختبارات سريرية، ولكن التحدي يتمثل في حدوث انخفاض كبير في الطلب على الأنهار.

ومن الحلول الناشئة استخدام الأنسولينات المحتوية على الأشعة فوق البنفسجية، التي تبلغ ذروتها أسرع وتستغرق فترات عمل أقصر، وعندما تقترن بخرافيزميات متوقعة تكشف عن بداية الوجبات من بيانات الأشعة السينية وحدها، تشير النتائج المبكرة إلى أن الوجبات غير المعلنة قد تصبح قابلة للإدارة في المستقبل القريب.

القدرة التنظيمية والوصول إلى الأسواق

وقد تحركت الوكالات التنظيمية عمدا لتقييم نظم البنكرياس الصناعية، مما يتطلب أدلة سريرية قوية قبل الموافقة عليها، وقد وافقت إدارة الأغذية والمخدرات في الولايات المتحدة على عدة نظم هجينة مغلقة منذ عام 2016، بما في ذلك نظام ميديترونيك ميد 670 زاي و 780 زاي، ومركز مراقبة التانديم، ونظام إنسوليت أومنيبود 5، وقد دعمت كل موافقة بيانات من محاكمات السلامة المتعددة المقاييس.

وفي أوروبا، وافقت عملية وضع العلامات على الأمراض المعدية على نظم متعددة، مع مسار إضافي لنظم الاتصال المغلقة في بعض المناطق، بينما توفر حركة " دي يي " إمكانية الوصول إلى المرضى المدفوعي الدوافع، تثير أسئلة تنظيمية بشأن الرقابة والمسؤولية والانتفاع المنصف.

التغطية بالتأمين والقدرة على تحمل التكاليف

ولا تزال تكلفة نظم البنكرياس الصناعية حاجزا كبيرا في الدخول إلى الأسواق، ففي الولايات المتحدة، تتجاوز أسعار القائمة 000 5 دولار للمضخة والتحكم، مع استمرار النفقات المتعلقة بمستشعرات الكيماويات والإسولين ولوازم الضخ، وتختلف تغطية التأمينات، وتستلزم خططا كثيرة الحصول على إذن مسبق أو علاجا تدريجيا أو أدلة على معايير محددة للضرورة الطبية.

وتشير الدراسات المتعلقة باقتصادات الصحة إلى أن نظم البنكرياس الصناعية يمكن أن تكون فعالة من حيث التكلفة على المدى الطويل عندما يتم النظر في التخفيضات في أحداث نقص الجليد، وعمليات الاستشفاء، والمضاعفات، غير أن التكاليف الأولية ونماذج السداد المجزأة تباطؤ في التبني، ولا تزال جهود الدعوة تضغط من أجل تبسيط سياسات التغطية وتوسيع نطاق برنامج " ميديكاير "/ميديكايد.

الاتجاهات المستقبلية في مجال البحث والتطوير

ومن المرجح أن ينتقل الجيل القادم من نظم البنكرياس الاصطناعية إلى ما هو أبعد من الكم المغلق الهجين إلى التشغيل الآلي الكامل، مع إضافة إلتصال الغلوكاغون، والتصويرات الأكثر ذكاءً للتنبؤ، والتكامل مع التكنولوجيات الصحية الأخرى.

نظام دوال - هورمون

إن نظم الهرمون المزدوج التي تقدم الإنسولين والغلوكاغون لا تهدف فقط إلى توفير تصحيح الأنسولين الآلي بل تهدف أيضا إلى منع الإصابة بمرض الهاب الكبدي، وترفع غلوكوغ الدم بسرعة، وتوفر آلية إنقاذ لا يمكن أن توفرها نظم الإنسولين فقط، وقد أظهرت التجارب السريرية المبكرة لنظم الهرمونات المزدوجة تخفيضات إضافية في النسيج الخفي مقارنة بتركيب اليونيدروني المستقر.

تعليم الآلات والتعلم الإيجابي

وتتطور مقاييس التحكم من النظم القائمة على القواعد إلى نماذج التعلم الآلي التي تضفي طابعاً شخصياً على العلاج على الأنماط الفردية، ويمكن لهذه الخوارزميات التكييفية أن تتعلم أوقات الوجبات المعتادة للمستعمل، وعادات التمرين، وملامح الحساسية في الأنسولين، مما يجعل التنبؤات أكثر دقة بمرور الوقت، كما أن تحميل البيانات المتشابكة يتيح التدريب على النماذج على مستوى السكان، وتحسين الأداء على مختلف المستعملين دون التضحية بالسلامة.

التكامل مع المعالم القابلة للزراعة ومناهج الصحة الرقمية

ومن المتوقع أن تتكامل نظم البنكرياس الصناعية في المستقبل مع النظم الإيكولوجية الصحية الرقمية الأوسع نطاقا، بما في ذلك أجهزة تعقب اللياقة، ومراقبي النوم، والسجلات الصحية الإلكترونية، ويمكن لتقاسم البيانات في الوقت الحقيقي مع مقدمي الرعاية الصحية أن يتيح الرصد عن بعد والتدخل في وقت سابق خلال فترات عدم الاستقرار، والهدف هو نظام غير مستقر وبسيط يدعم صحة المستخدم عموما بدلا من أن يكون موجودا كجهاز للسكري قائم بذاته.

الآثار المترتبة على الممارسة السريرية

ونظراً إلى أن تكنولوجيا البنكرياس الصناعية تنضج، فإن الأطباء يتجهون إلى التحول، فبدلاً من أن يُكرّسوا الجرعات الانسولينية ويُعدّونها في المقام الأول، فإن التركيز ينتقل إلى اختيار النظام المناسب، ويعلّم المريض عن استخدامه، ويُحدث الاضطرابات عندما تنحرف النتائج عن التوقعات، وقد تكون المرضى الذين اعتبروا سابقاً معقدين أو غير مُلتزمين بتناولة بنظم أمان مغلقة.

ولا يزال التدريب على تفسيرات إدارة المواد الكيميائية، وإدخال أجهزة الاستشعار، وإدارة الإنذار، وإعلان الوجبات أمرا أساسيا، غير أن العديد من المرضى يفيدون بأن منحنى التعلم يمكن إدارته، وأن تقليل عبء اتخاذ القرارات اليومية يزيد عن التعويض عن الجهد الأولي.

خاتمة

وقد أثبتت التجارب السريرية الأخيرة بشكل راسخ أن البكرياسات الاصطناعية هي علاج مأمون وفعال للسكري من النوع 1، وتثبت باستمرار أوجه التحسن في مكافحة الجلوكوز، وانخفاض مستوى النادر، وتحسين نوعية الحياة في مختلف الفئات العمرية والأوضاع السريرية، وفي حين أن التحديات المتصلة بدقة الاستشعار، وإدارة الوجبات، والتكاليف، والعامل الشكلي لا تزال قائمة، فإن سرعة الابتكار لا تدل على تباطؤ.

والمسار واضح: تمثل نظم الغلق الهجينة المعيار الحالي للرعاية القائمة على الأدلة، وتوضع نظم متعددة الهرمونات آليا تماما في الأفق، وبالنسبة لمقدمي الرعاية الصحية، فإن البقاء على علم بالتطورات في البيانات السريرية والموافقة التنظيمية أمر أساسي لتوجيه المرضى نحو أفضل الخيارات المتاحة، وبالنسبة للمرضى، فإن البنكرياس الاصطناعي يقدم عددا من الوقت غير المستقر، ولكن إمكانية الوصول إلى خدمات العلاج في المستقبل.

Further reading:] For detailed clinical trial data, consult the ] National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases artificial pancreas overview, the FDA Artificial Pancreas Device System information page [FL: