سیستم های Pancreas و پتانسیل آنها در مدیریت دیابت در طول خواب

ملانوما، به ویژه دیابت نوع 1، تقاضای بی وقفه ای برای هوشیاری مداوم افراد مبتلا به این بیماری را اعمال می کند، همچنین باید چندین بار در روز سطح گلوکز خون را نظارت کند، دوزهای انسولین را برای هر وعده غذایی و اصلاحی محاسبه کند و هشدار به خطر انتقال خون در طول زمان های شبانه و هیپرگلیسمی مداوم (CGMs) و پمپ های انسولین به طور قابل توجهی بهبود می یابند و قادر به تشخیص خطر ابتلا به کاهش واقعی در طول شب هستند.

درک سیستم های Pancreas مصنوعی

قطعات اصلی و چگونگی کار آنها با هم

یک سیستم پانکراس مصنوعی یک عضو ایمپلنت نیست بلکه یک پلت فرم تکنولوژیکی پیچیده و یکپارچه است که حلقه بازخورد گلوکز را از یک پانکراس بیولوژیکی تکرار می کند. سیستم متشکل از سه جزء ضروری است:

  • فعال Glucose Monitor (CGM): سنسور کوچکی که تحت اندازه گیری سطح گلوکز بین المللی هر یک تا پنج دقیقه قرار می گیرد، CGM های مدرن داده ها را به صورت بی سیم به الگوریتم کنترل انتقال می دهند، و در حال حاضر، خواندن گلوکز و اطلاعات روند نزدیک به زمان واقعی را ارائه می دهند.
  • داخل سولپولین: یک دستگاه پوشیدنی که انسولین را از طریق یک کانولا زیرک ارائه می دهد، پمپ می تواند نرخ تزریق پایه را به طور خودکار در پاسخ به دستورات الگوریتم تنظیم کند و برخی از مدل ها همچنین می توانند بولوس های اصلاح خودکار را تحویل دهند.
  • ] الگوریتم کنترل: موتور محاسباتی - اغلب در یک دستگاه دستی اختصاصی، برنامه تلفن هوشمند، یا به طور مستقیم در پمپ جاسازی شده - داده های CGM را بررسی می کند و دوز دقیق انسولین مورد نیاز برای حفظ گلوکز در محدوده هدف را محاسبه می کند.

در یک سیستم حلقه بسته، چرخه بازخورد به طور مداوم عمل می کند: CGM سطح گلوکز را می خواند، الگوریتم داده ها را تجزیه و تحلیل می کند و تغییرات انسولین را انجام می دهد، و پمپ این تنظیمات را ارائه می دهد. اکثر سیستم های تجاری تایید شده در حال حاضر (FLT:0hybrid-loop) بسته شده اند سیستم های انسولین: آنها تحویل انسولین را خودکار می کنند، اما هنوز هم نیاز به کاربر دارند که به طور دستی هورمون های مصرف غذا را اداره می کنند (سیستم های مصرف کننده به طور کامل کربوهیدرات) و هم سیستم های مصرف کربوهیدرات را کنترل می کنند.

توسعه تاریخی و Key Milestones

مفهوم یک پانکراس مصنوعی به دهه 1970 برمی گردد، اما تلاش های اولیه توسط تکنولوژی سنسور نابالغ و پمپ های غیر قابل اعتماد، اولین سیستم حلقه بسته هیبریدی، Medtronic MiniMed 670G، تایید شده توسط مواد غذایی و داروی ایالات متحده (FDA) در سال 2016، از آن زمان، چندین سیستم وارد بازار شده اند، به ویژه Tem و Temimliming Models: با استفاده از دستگاه های پردازش داده های خودکار (IQ) و سیستم کنترل خودکار پردازش داده های پردازش داده های مختلف.

چالش حیاتی مدیریت دیابت در طول خواب

فرضیه ی بی پایانی: یک تهدید پایدار و خطرناک

خواب به طور ذاتی یک دوره پرخطر برای افراد مبتلا به دیابت است در طول خواب، پاسخ های هورمونی به هیپوگلیسمی - مانند آزاد شدن گلوکاگون، epinephrine و کورتیزول - به طور مداوم نگرانی از نوع فیزیکی از قند خون پایین (از جمله تشخیص، شخمی، سردرگمی) را به عنوان موارد نادر است که بیمار مبتلا به بیماری های شدید است که تقریباً در شب رخ می دهد، نشانه های فیزیکی یک شب در قند خون کم (وح، تشخیص،) که منجر به طور مداوم، تشخیص، تشخیص، تشخیص، تشخیص، تشخیص، گیج کننده، به بیماری های خفیف است.

اثر صبح و Somogyi

دو فرآیند فیزیولوژیکی مدیریت گلوکز شبانه را پیچیده تر می کند. پدیده کاشته شده یک افزایش طبیعی در گلوکز خون است که در ساعات اولیه صبحی رخ می دهد (معمولا بین 4.m و 8 8.2) که توسط افزایش ترشح هورمون رشد و کورتیزول بدون تنظیم انسولین مناسب هدایت می شود، این می تواند در هیپرگلیسمی بالا باشد.[۳]

چرا مدیریت دستی سنتی در شب کوتاه می شود

مدیریت شبه متعارف بر چک های گلوکز پیش از خواب، اسنک های برنامه ریزی شده و میزان انسولین پیش برنامه ریزی شده بر روی پمپ های انسولین متکی است، با این حال، سطوح گلوکز می تواند به طور غیر قابل پیش بینی به دلیل عوامل مانند فعالیت فیزیکی در اوایل روز، ترکیب وعده های خواب شبانه، استرس، بیماری یا نوسانات هورمونی متفاوت باشد، حتی زمانی که CGM با کاهش خطر ابتلا به آن مواجه است، بنابراین، باید به طور منظم از طریق کاهش خطر ابتلا به بیدار شدن با هشدار های هشدار در شب، و کاهش میزان خواب، و کاهش یابد، به آن جلوگیری شود، به آن جلوگیری از خواب، و سپس جلوگیری شود، به آن، به طور دقیق، به کاهش خطر ابتلا به کاهش خطر ابتلا به آن باشد.

چگونه سیستم های Pancreas به Nocturnal Glucose Control

تنظیمات نرخ خودکار بارال در زمان واقعی

مزیت اولیه یک سیستم حلقه بسته در طول خواب توانایی آن برای تنظیم مداوم، دقیقه به دقیقه برای تحویل انسولین بدون هر ورودی کاربر است، هنگامی که CGM یک روند گلوکز پایین را تشخیص می دهد که به آستانه هیپوگلیسمی نزدیک می شود، الگوریتم می تواند انسولین را کاهش دهد یا به طور کامل متوقف کند.این پاسخ فعال جلوگیری از کم شدن در مقابل، اگر سطح گلوکز شروع به کاهش کند - به طور خودکار افزایش می دهد تا یک پدیده کنترل واقعی را کاهش دهد یا به تاخیر انداختن سایر عوامل اصلاح وعده های طبیعی.

پیش بینی پایین Glucose Suspend و اصلاح خودکار

الگوریتم های مدرن شامل مدل های پیش بینی شده است که پیش بینی سطح گلوکز 30 تا 60 دقیقه در آینده با استفاده از داده های روند از CGM. اگر سیستم پیش بینی می کند که گلوکز زیر آستانه پیش بینی قرار می گیرد، می تواند تحویل انسولین را به طور مداوم متوقف کند، به این معنی که برخی از سیستم های پمپ نیز وقتی که هیپرگلیسمی پیش بینی می شود، مقدار بیشتری از حد مجاز را کاهش می دهند (برای مثال بسته شدن زمان ثابت شده توسط سیستم های شب).

شواهد واقعی جهانی و نتایج کارآزمایی بالینی

چندین کارآزمایی کنترل شده تصادفی و مطالعات مشاهده ای در دنیای واقعی، مزایای سیستم های بسته به گلو را در طول خواب تایید می کنند. کارآزمایی IDCL نشان داد که شرکت کنندگان با استفاده از یک سیستم درمانی بسته به معنی زمان در محدوده (70-180 میلی گرم / dL) از 72٪ بیش از 24 ساعت، در مقایسه با 59٪ با درمان استاندارد، با بیشترین بهبود قابل توجه در طول مطالعه چند شب (FI) و کاهش یافته است.

تاثیر بر کیفیت زندگی و خواب

شاید عمیق ترین مزیت گزارش شده توسط کاربران و مراقبان، تسکین روانی است که با کنترل شبانه خودکار همراه است.پدر و مادر کودکان مبتلا به دیابت نوع 1 اغلب کاهش چشمگیر اضطراب شبانه را توصیف می کنند، به آنها اجازه می دهد تا طولانی تر و بیشتر بخوابند و بزرگسالان با استفاده از سیستم های حلقه بسته احساس خطرناک تر، با موارد کمتری از تست شبانه یا هیپوگلیسمی حاد / هیپوگلیسمی، توانایی کلی برای بهبود خود، بدون ایجاد خواب، همچنین از طریق کاهش سرعت خواب، کاهش می ترسم.

مزایای فراتر از خواب

در حالی که مزایای شبانه قابل توجه است، سیستم های پانکراس مصنوعی مزایای جامع در طول چرخه 24 ساعته کاربران را فراهم می کند:

  • بهبود زمان در مقیاس کلی: سطح گلوکز پایدار در طول روز، کاهش خطر عوارض طولانی مدت مانند رتینوپاتی، نفپاتی و نوروپاتی.
  • بار کاهش یافته از خودمدیریت: تعداد کمی از چک های علامت گذاری، کم استفاده دستی، و تصمیمات روزانه کمتر در مورد تنظیمات انسولین گزارش 30 تا 50 درصد کاهش در کارهای مرتبط با دیابت روزانه.
  • مدیریت بهتر ورزش: الگوریتم ها می توانند به طور خودکار تحویل انسولین را در پاسخ به فعالیت فیزیکی تنظیم کنند، اگرچه کاربران هنوز هم ممکن است نیاز به اعلام ورزش داشته باشند.سیستم های آینده با هدف ترکیب ضربان قلب و داده های شتاب سنج برای حتی سازگاری یکپارچه تر.
  • رفاه روان شناختی را تحمل کرد: کاهش ناراحتی دیابت، ترس کمتر از هیپوگلیسمی، و افزایش اعتماد به نفس در مدیریت شرایط مطالعات نشان داده است نمرات پایین تر در مقیاس های پریشانی دیابت در میان کاربران حلقه بسته است.

داده های مشاهده طولانی مدت نشان می دهد که استفاده پایدار از سیستم های حلقه بسته (با سطوح HbA1c سالم تر (اغلب 0.3 -0.5 درصد) و کمتر بازدید از بخش اورژانس برای کتواسیوز دیابتی یا هیپوگلیسمی شدید همراه است. موسسه ملی دیابت و بیماری های گوارشی و کلیوی (NIDDK) [FLT 1 گسترش یافته تا این مزایای گسترده تر را به یک جمعیت افزایش دهد.

محدودیت های فعلی و تحقیقات مداوم

دقت دستگاه و قابلیت اطمینان سنسور

علی رغم عملکرد قابل توجه آنها، سیستم های پانکراس مصنوعی بدون خطا نیستند. دقت سنسور می تواند در 24 ساعت اول پس از وارد شدن (یک دوره شناخته شده به عنوان سنسور گرم) یا نزدیک به پایان زمان پوشیدن برچسب سنسور کاهش یابد. فشرده سازی سایت سنسور در هنگام خواب - که توسط دروغ گفتن در سنسور - می تواند خواندن های کم کاذب را تولید کند، باعث تعلیق غیر ضروری انسولین و دقیق تر شدن داده ها و همچنین سنسور های فیلتر بیشتر شود.

محدودیت های الگوریتم و پیشرفت های آینده

الگوریتم های فعلی عمدتا واکنشی هستند، با تکیه بر روند اخیر CGM، آنها با وعده های غذایی بدون اعلام، وعده های غذایی با چربی بالا که باعث جذب گلوکز به تاخیر می شود، و الگوریتم های شدید یا طولانی مدت ورزش، ورودی های فیزیولوژیکی اضافی را شامل می شوند - مانند ضربان قلب، دمای پوست، واکنش پوست گالوانیزه و نظارت مداوم - برای پیش بینی سفر به سرعت ماشین و هوش مصنوعی، توسعه یافته های منحصر به فرد برای هر ماه آینده است: و سیستم های هدایت کاربر برای چند ماه آینده.

موانع هزینه و دسترسی

هزینه همچنان یک مانع قابل توجه برای تصویب گسترده است.یک سیستم بسته هیبریدی معمولاً چندین هزار دلار در جلو هزینه دارد، همراه با هزینه های مداوم برای سنسورها، تنظیمات تزریق و پوشش بیمه انسولین به طور قابل توجهی در ایالات متحده و برخی از کشورهای اروپایی بهبود یافته است، اما بسیاری از بیماران هنوز با گزینه های قابل قبول، پرداخت های مشترک یا انکار مواجه هستند.

تجربه کاربری و نیازهای آموزشی

حتی با اتوماسیون، کاربران باید آموزش ببینند تا عملکرد سیستم را درک کنند، مانند چگونگی کنترل خطاهای سنسور، هنگام تغییر تنظیمات تزریق، و چگونگی پاسخ به زنگ خطر، خستگی زنگ هشدار هشدار هشدار هشدار دهنده هشدار دهنده هشدار های گلوکز بالا یا کم، می تواند منجر به اعلان ها و نتایج ضعیف شود.تولید کنندگان در سیستم های هشدار دهنده هوشمند تر کار می کنند که رویدادهای بالینی را به طور کامل اولویت می دهند، برخی از کاربران نیاز به استفاده از این وعده های دستی برای حذف این هشدار های فوری دارند.

مسیر های آینده: سیستم های دوگانه و فراتر از آن

نسل بعدی سیستم های پانکراس مصنوعی در حال بررسی رویکردهای هورمون دوگانه هستند که هر دو انسولین و گلوکاگون را ارائه می دهند، با تحویل خودکار میکرورنگاگون زمانی که هیپوگلیسمی پیش بینی می شود، این سیستم ها می توانند تقریباً پایین های شدید را از بین ببرند در حالی که هنوز هم کنترل دقیق انسولین را حفظ می کنند و سنسورهای کاملاً پیشرفته که ماه های گذشته در کارآزمایی های بالینی هستند، همچنین در حال بررسی سیستم هایی هستند که می توانند با استفاده از روش های استاندارد درمان سرطان، و تغییرات دائمی گلوکز، و تغییرات مداوم، در آن، و تغییرات مداوم آن، در آن، و تغییرات گلوکز فصلی، و تغییرات مداوم، در آن، در آن، به طور کامل کاهش یابند.

نتیجه گیری

سیستم های مصنوعی نشان دهنده جهش بزرگی در مدیریت دیابت است، به طور مستقیم به یکی از خطرناک ترین و ترس ترین جنبه های بیماری اشاره می کند: بی ثباتی گلوکز شبانه با خودکار کردن تحویل انسولین از طریق حلقه ای بسته از نظارت مداوم دیابت و کنترل الگوریتمی، این دستگاه ها باید سطح ایمنی و راحتی را فراهم کنند که فقط یک دهه پیش قابل تصور بود، به طور مداوم کاهش قابل توجهی در هیپوگلیسمی را نشان می دهد، در مورد بهبود نیازهای بالقوه برای دسترسی به عنوان افراد با کیفیت زندگی و راحتی به عنوان یک خانواده های دسترسی است.