טכנולוגיית Pancreas מלאכותית לניהול סוכרת במצבי חירום

עבור אנשים החיים עם סוכרת מסוג 1 - ויותר עבור אלה עם סוכרת מסוג 2 תלוי אינסולין - שמירה על גלוקוז בדם בטווח בטוח הוא פעולה קבועה, גבוה לוקח איזון.המבוא של טכנולוגיית הלבלב מלאכותי, הידוע גם בשם אספקת אינסולין אוטומטית (AID) מערכות, יש שינוי נטל זה מניהול ידני, תגובתי לשליטה רציפה, אוטומטית.

מה זה Pancreas מלאכותי?

pancreas מלאכותי הוא מערכת סגורה המשלבת לפקח גלוקוז מתמשך (CGM), משאבת אינסולין ואלגוריתם בקרה כדי להסדיר באופן אוטומטי גלוקוז בדם.המערכת מחקה את הפונקציה FLT:0endocrine של פאן בריא pancreaspherph1, אשר מגיבה עלייה בגלוקוז עם סודיות אינסולין ונפילה עם glucagon.

הרעיון תואר לראשונה בשנות ה-70, אך יישום מעשי רק הפך להיות קיימא בשנות ה -2010 בשל שיפורים דיוק CGM וכוח מחשוב אלגוריתם. מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) אישר כעת מספר מערכות היברידיות סגורות עבור אנשים עם סוכרת מסוג 1 בגילאי 2 שנים ומעלה.מערכות אלה נקראות לעתים "פנומנם של גלוקוז" כי הם עדיין דורשים ארוחות מיידיות כדי להתאים באופן אוטומטי לדלקת אינסולין יציבה, אך הם מתואמים באופן אוטומטי את רמות דלקת ריאות יציב.

המונחים: the system

  • (FLT:0) ניטור גלוקוז בר קיימא (CGM): גרף 1:1 חיישן קטן מוכנס תחת מדדי העור בין מדדים בין- 5-5 דקות. מודרני CGMs כגון Dexcom G6/G7 ו- Abbott FreeStyle Libre 3 לספק דיוק בתוך 8-10% של גלוקוז נקומי ולא דורש קלמנט אצבע כמה מודלים חדשים יכול גם לשלוח פונקציה מיידית או לחץ חירום.
  • (FLT:0) Insulin Pump: FLT:1 מכשיר לביש כי infuses במהירות הפעלת אינסולין באמצעות קאנולה קטנה. משאבות כמו Tandem t:slim X2 או Omnipod 5 ניתן לשלוט על ידי האלגוריתם, ובכמה דגמים, לקבל פקודות ישירות מן CGM.
  • (FLT:0)Control Algorithm:cioFLT:1) המוח התוכנה של המערכת.זה מקבל נתונים CGM וליישם מודלים חיזויים כדי להחליט כמה אינסולין ביסטלי לספק, מתי להשעות משלוח לבטיחות, ובמערכות מתקדמות, כאשר לספק את התיקונים בולוסים באופן אוטומטי. Algorims להשתמש בריכוזי-ingral-derative (PID) חיזוי מודל בקרה חיזוי (MPive) במיוחד לוגיקה מתקדמת, במיוחד.
  • (FLT:0)Optional Double-Hormone Component:FLT) 1 כמה מערכות ניסיוניות להוסיף משאבה glucagon. Glucagon מעלה גלוקוז בדם במהירות, ומאפשר למערכת להדוף יתר אינסולין או hypoglycemia בלתי צפויה. בעוד עדיין לא ממוסחרת בארצות הברית, אבטיפוס כפול-פריון הראו hypoglycemia מעולה בניסויים קליניים, במיוחד במהלך פעילות גופנית וצום - לעתים קרובות נתקלודות חירום.

מדוע מצבי חירום דורשים שליטה אוטומטית

במהלך מקרי חירום - בין אם אירוע hypoglycemia חמור, קטואידוזיס סוכרת (DKA), מחלה פתאומית עם הקאה, אסון טבע או ניתוח בהרדמה - הדינמיקה של הגלוקוז של הגוף יכול לשנות ללא תנאי.ד. מתח הורמונים כגון קורטיזול ולהגדיל את ההתנגדות לאינסולין, גרימת היפרגליקמיה, תוך צמצום צריכת המזון, עיכוב של גז ריקבון, תרופות או אינטראקציות יכול לדחוף באופן מסוכן גלוקוז, מאחורי תרחישים אלה של ניהול גוף.

כמה Hypoglycemia ו Hypoglycemia Unawareness

Hypoglycemia לא מודע, מצב שבו אדם כבר לא מרגיש סימני אזהרה מוקדמת של סוכר בדם נמוך, משפיע על כ 20-30% של אנשים עם סוכרת מסוג 1 ארוך טווח. pancreas מלאכותי יכול לזהות מגמה מהירה למטה בגלוקוז שניות לפני הסימפטומים להיות מסוכן. אלגוריתם FLT:0immediately להפחית או להשעות מסירת אינסולין מ-FLT:1, במערכות כפולות לא יכולות להיות מסוגלות ללקות דלקתיות או לתקן את הדימום באופן אוטומטי.

Diabetic Ketoacidosis (DKA) ו- Hyperglycemic קריסeseseses

(המחלה, כישלון המשאבה, או הזרקות החמיצו לעתים קרובות precipitate DKA, מצב מסכנ חיים של גלוקוז גבוה בשילוב עם קטונים. pancreas מלאכותי יכול לעזור למנוע את ה cascade על ידי התאמת אינסולין ברציפות כלפי מעלה כמו גלוקוז עולה, הפחתת הזמן שהושקע בטווח היפרגליקמי (Dicglycicolicol) כמה אלגוריתמים גם לשלב סימולציה קטנופיית כדי להגביר את הדחיפות של אינסולין.

שימוש במהלך ניתוח ו Anesthesia

בקרת גליצריים הייתה אתגר, עם ההיפו-ויפרגליקמיה מקושרת לסיבוכים מוגברים - זיהום חמור, שהייה ממושכת בבית החולים ואפילו תמותה.שימוש בפנורמה מלאכותית במהלך הניתוח מאפשר משלוח אינסולין מתאמת רציף ללא צורך בבדיקות דלקתיות דלקתיות דלקתיות (דלקתיות) בבתי חולים רפואיים סגורים, הראו כי משלוח אינסולין סגור נשמר בטווח של גלוקוז (70 עד 180 / ליטר) עבור מספר בדיקות הורמון הרחם הרחם הקצר (pite) בהשוואה ל- 50%).

אסונות טבע ועיכובים

כאשר ההוריקן, שריפות בר או מקרי חירום אחרים לחתוך גישה לבתי מרקחת, חשמל ומים נקיים, אנשים תלות באינסולין להתמודד עם מחלה מיידית. מחבת מלאכותית עשויה לספק חיץ: השליטה האוטומטית שלה מפחיתה את הנטל הקוגניטיבי על אדם שמדגיש, מיובש, ואולי גם נפצע.

מערכות מסחריות ומקרי חירום

כמה מערכות הלבלב מלאכותיות קיבלו אישור FDA וזמינות בארה"ב לכל אחד יש נקודות חוזק ייחודיות רלוונטיות לניהול חירום:

  • (FLT:0) Medtronic MiniMed 780G:03FLT ( 1 780G) מציע טכנולוגיה SmartGuard עם תכונה של גניבת אוטומטי תיקון יחיד. במקרי חירום זה יכול באופן אוטומטי לספק עד 2.0 יחידות של תיקון כל 5 דקות כאשר גלוקוז עולה על 120 מ"ג / dL.המערכת מהשהות משלוח מתחת 70 מ"ג / L וניתן לקבוע להשעות לפני סף נמוך, 4 חשישול, לא צריך להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל להיות מסוגל לצפות את האצבע לא זמין.
  • (FLT:0)Tandem Diabetes Care Control-IQ:03:03:03: אלגוריתם זה, משולב עם t:slim X2 משאבה ו- Dexcom G6 CGM, משתמש ב-iQuaive נמוך-glucose ו-Boluses אוטומטי. במהלך פעילות גופנית או מחלה, משתמשים יכולים להגדיר מטרות זמניות (למשל, 140-160 מ"ג / L) כדי להפחית את הסיכון ל-CDC שלילי של טיפול רפואי מ-41 מ-D.
  • (FLT:0) אלגוריתם זה מתאים את שיעורי הבסטל כל 5 דקות ויכול לתקן גלוקוז גבוה.העובדה שהמשאבה בצורת ובטיחות למים הראשונה הופכת אותה לתועלת בהגדרות חירום, שם חולים עשויים להיות במצבי לחות או צורך לנוע במהירות.

בעוד מערכות אלה הן התקדמות גדולה, אין כרגע כלל glucagon, הביצועים שלהם תלוי דיוק חיישן. במהלך לחץ פיזי קיצוני, כגון זיהום ספקני, טעות חיישן עשוי להגדיל עקב התייבשות או שינויים נוזל מהיר. משתמשים מומלץ לאשר מקריאת מקרי החיישן עם מד גלוקוז בדם כאשר הסימפטומים נראים לא עקביים.

זמינות וגישה כמחסום בחירום

הכיסוי הביטוחי, עלויות הטל-אאוט, והלוגיקה התפוצהית נותרות מכשולים משמעותיים.העלות של מערכת פאן-סילב מלאכותית מלאה – pump, CGM ואספקה חלופית – יכולה לעלות על 5,000–8,000 דולר לשנה ללא ביטוח.עבור קבוצות בלתי מבוטחות או אלה במשבר, גישה לטכנולוגיה זו אינה קיימת כמעט.

כיוונים עתידיים: לקראת דברים אמיתיים במשבר

מערכות מרובות-Hormone ו- Multi-Hormone

הוספת glucagon ו, פוטנציאל, pramlintide (להאט ריקנות קיבה ולהפחית ספייקות לאחר-מינלי) היה משנה את הלבלב מלאכותי לתוך הרגולטור מטבולי מלא יותר.ה- Beta Bionics ILet Bionic Pancreas, אשר קיבל אישור FDA עבור אינסולין חד-פעמי, הוא רודף גרסה כפולה של דלקת פרקים מבוקר, ה- ILet Bionic let biocreas-one-aperi עלולה להיות מופחתת עם דלקת ריאות, כאשר דלקת ריאות עלולה להתרחש עם דלקת ריאות.

AI-Enhanced חיזוי אלגוריתמים

מודלים של למידת מכונות יכולים לנתח נתונים היסטוריים - תבניות מיידיות, רמות פעילות, ימים חולים - כדי לזרז טיולים גליגליצריים.לדוגמה, אלגוריתם מאומן על מטופלים כירורגיים בעבר יכול לצפות בדפוסי התנגדות אינסולין במהלך ניתוח מתקרב באופן אוטומטי להתאים את ההגדרות באופן אוטומטי לפני ההליך.חוקרים גם לפתח אלגוריתמים "מודעים להורדת שיער" אשר לזהות מתח מגמישות קצב הלב והתאמה של אינסולין בהתאם לשיטות חומרת אלה עלולות למנוע את הפחתת זמן הפחתת לחץ הדם ולהפחית את האינסולין בזמן הפחתת לחץ דם.

מעקב מרחוק ושילוב טלמדיקים

במצב חירום, מטפל או שירותי חירום רפואיים (EMS) יכול לגשת לנתונים הגלוקוז של המטופל בזמן אמת באמצעות אינטגרציה סמארטפונים.חברות כמו Dexcom כבר מאפשרות יישומים עוקבים.מערכות הלבלב מלאכותיות עתידיות יכולות לשדר הן את רמת הגלוקוז והן משאבה למרכז פיקוד מרכזי בבית חולים או באמבולנס.

סגירת ה-Lub עבור סוכרת מסוג 2

מעל 30 מיליון אמריקאים יש סוכרת מסוג 2, ורבים דורשים טיפול אינסולין אינטנסיבי במהלך אשפוז, ניתוח או מתח.כמה מחקרים הם בדיקות משלוח אינסולין אוטומטי מסוג 2 חולים; תוצאות מוקדמות להראות יתרונות דומים בצמצום hypoglycemia ושיפור זמן לטווח ארוך.אם סביר, קל לשימוש סגור מערכות טיפול להיות זמין עבור סוכרת סוג 2, ההשפעה הפוטנציאלית ברפואה חירום יהיה מסיבי - במיוחד עבור קשישים, כי הם זקוקים לגרסאות טיפול מופחתות יותר של טיפול תרופתי.

מסקנה

טכנולוגיית הלבלב מלאכותית התפתחה מתפיסת מחקר ועד כלי מעשי, מציל חיים, אשר מפחית באופן משמעותי את נטל ניהול הסוכרת. במצבים חירום - בין אם בשל מחלה חריפה, ניתוח או הפרעה סביבתית - פיקוח אוטומטי, מתמשך המסופק על ידי מערכות אלה יכול להיות ההבדל בין אירוע חירום יעיל יותר לבין משבר מסכני חיים.