Các thiết bị điện tử nhân tạo và kỹ thuật liên tục được đeo và sử dụng

Công nghệ có thể sử dụng đã định hình lại một cách đáng kể cảnh quan của y tế, cho phép liên tục, kiểm tra các thông số sinh lý học mà đã từng được tiếp cận qua các cuộc thăm dò lâm sàng tạm thời. Trong những ứng dụng sâu sắc nhất của cuộc cách mạng công nghệ này là vai trò của nó trong việc quản lý tiểu đường - một tình trạng kinh niên ảnh hưởng đến 537 triệu người lớn trên toàn thế giới theo tiểu đường quốc tế. tại trung tâm của tiểu đường ống này là hệ thống hỗ trợ các tuyến tính nhân tạo, một hệ thống tinh vi mà tích hợp được sử dụng để gắn kết các cảm biến đổi các thiết bị máu và các thuật toán thông minh để tự động hóa các thiết bị điều khiển (GM) và hệ thống phân phối hợp các hệ thống phân phối tương lai của đường ống dẫn tới các thiết bị sinh học và chuyển các thiết bị tiêm kháng sinh học.

Một Pancreas nhân tạo là gì?

Một tuyến tụy nhân tạo (AP) là một hệ thống khép kín được thiết kế để mô phỏng chức năng tiết ra insulin của một tuyến tụy khỏe mạnh ở người có tiểu đường, đặc biệt là tiểu đường 1. Nó tự động hoá hai công việc quan trọng: liên tục kiểm tra lượng insulin trong máu và cung cấp một lượng insulin thích hợp mà không cần thiết để can thiệp thường xuyên. Các cấu trúc cơ bản gồm ba thành phần liên kết: một bộ phận giám sát phân tử insulin liên tục (CM), một máy bơm insulin, và một thuật toán điều khiển dữ liệu CGM và lệnh bơm.

Thành phần lõi

  • Trình theo dõi GlucoseContine (CGM): ) Một bộ cảm biến có thể mặc vào đã thêm phần mềm kiểm tra mức độ trao đổi của chất béo (trytal). Bộ xử lý dữ liệu hiện đại gửi dữ liệu không dây đến máy nhận, điện thoại thông minh, hoặc trực tiếp đến máy bơm insulin.
  • Máy bơm Insulin: một thiết bị nhỏ, có thể lập trình để cung cấp insulin nhanh qua một ống thông qua một ống cannula đặt dưới da.
  • Thuật toán Algrithm: Bộ não của hệ thống, thường là một mô hình điều khiển dự đoán (MPC) hoặc tỷ lệ- chiều dọc (PID). Nó tính toán việc truyền insulin dựa trên các thông tin đọc, xu hướng và mục tiêu người dùng.

Cách hoạt động

Trong một hệ thống đóng phụ điển hình, CGM gửi các phép đo lượng đường huyết đến thuật toán mỗi 5–10 phút. Thuật toán này tính toán liều insulin tối ưu và hướng dẫn bơm để cung cấp một vi tắc hoặc điều chỉnh tốc độ cơ bản. Nếu mức độ lượng cholesterol được dự đoán giảm quá thấp, hệ thống tự động sẽ tạm dừng insulin. Điều này giảm nhu cầu của người dùng cần thiết cho việc thường xuyên kiểm tra, cần thử và tiêm tay. Hệ thống đóng cửa hoàn toàn, dưới mục tiêu phát triển, quản lý độc lập, bao gồm cả việc sửa đổi lboluse và thông báo bữa ăn.

Sự tiến hóa của kỹ thuật quang phổ nhân tạo

Khái niệm này có từ những năm 1970, nhưng chỉ trong thập kỷ vừa qua đã có sự chấp thuận điều tiết để làm cho các thiết bị thương mại có sẵn. Hệ thống lai thứ nhất đóng lại, Med 670G của Medic, được chấp thuận bởi Cục Quản lý Thực phẩm Thực phẩm Toàn cầu (GLQ), và những hệ thống khác đã được cải tiến sự chính xác của các bộ cảm biến, thuật toán và kinh nghiệm của người dùng. Kể từ đó, các nhóm nghiên cứu như dự án Công nghệ cao cấp JDF đã được sử dụng trong các mẫu thử nghiệm thí nghiệm hàng ngày.

Vai trò của công nghệ có thể mặc được trong hệ thống quần áo nhân tạo

Thiết bị có thể mang không thể tách rời khỏi tuyến tụy nhân tạo chúng cung cấp luồng dữ liệu liên tục và phương pháp điều trị tự động định nghĩa khái niệm đóng kín không có những hệ thống có thể mặc dễ dàng và dễ dàng

Màn hình Glucose liên tục

Các tế bào CGM là bộ cảm biến xuyên qua ít nhất dùng sợi tơ nhỏ được chèn vào dưới da (thường trên bụng hay trên cánh tay trên). Chúng đo độ béo phì trong chất lỏng xen kẽ bằng cách sử dụng một phản ứng tĩnh mạch (glucose acidase) mà tạo ra một độ tập trung điện tương ứng với chất lượng tử. Bộ cảm biến phải ở lại vị trí 7–14 ngày phụ thuộc vào mô hình. Các nhãn hiệu có sẵn dạng Dexcom (G6, G7), Abbott (kiểu tự do) và Median (hiện thời gian). Sự tiến bộ đã làm cho các thiết bị cảm biến vòng quanh nhà máy ít hơn 8- MMcal, và loại bỏ cần thiết bị giảm thiểu ngón tay.

Máy bơm Insulin có thể mang được

Những máy bơm insulin hiện đại là thiết bị có thể mang được. Những máy bơm truyền thống nối với ống dẫn đến một bộ insulin, nhưng máy bơm mới “có thể gắn liền với da và được điều khiển bởi các thuật toán.

Name

Cảm biến có thể dùng chức năng chuyển tải dữ liệu về kỹ thuật nhận diện kỹ thuật nhận diện kỹ thuật nhận diện (có thể dùng) qua điện thoại thông tin điện thoại thông qua điện thoại thông minh hay bơm. Thuật toán điều khiển chạy trên máy bơm, hoặc trên ứng dụng nhận diện di động. Kết nối này cho phép khả năng kiểm tra từ xa qua người chăm sóc và nhà cung cấp chăm sóc sức khỏe, phân tích dữ liệu dựa trên đám mây, và cập nhật phần mềm phần mềm phần mềm. Chẳng hạn, tập tin Dexcom G6, có thể chia dữ liệu trong thời gian thực với 10 người theo dõi thông qua ứng dụng của Dexcom. Khả năng tương ứng như thế là thiết yếu để xây dựng sự tin và cho phép người dùng điều chỉnh hành vi của họ dựa trên dữ liệu trong suốt.

Lợi ích của kỹ thuật có thể sử dụng với hệ thống quang phổ nhân tạo

Sự kết hợp giữa các màn hình có thể đeo được và tự động sản xuất insulin cho thấy sự cải thiện khả năng tính toán trong các kết quả lâm sàng, chất lượng cuộc sống và chất lượng tình cảm.

Điều khiển đa bài học đã cải tiến

Các cuộc nghiên cứu cho thấy rằng các hệ thống đóng kín đã tăng thời gian (glucose 70–180 mg/dL) bởi 10–15% so với việc cảm biến hệ thống bơm đã nâng cấp. Thử nghiệm Control-IQ, xuất bản trong [FLT: 0] New Journal [FLT: 1] Y học [FLT: 1] (FLT: 1] (% Vũ khí), báo cáo rằng những người tham gia sử dụng hệ thống này đạt được độ phân cách thời gian 71% so với 59% trong nhóm điều khiển. Khả năng kiểm soát và kiểm tra tự động hiệu chỉnh gly và giảm khả năng tăng cường độ béo phì và giảm cả hai hệ thống định lượng cao.

Giảm nguy cơ mắc bệnh bạch cầu Hy Lạp

Hệ thống tự động có thể dự đoán khi lượng đường huyết quá thấp và giảm insulin, thậm chí còn sử dụng liều lượng ulucagon (trong hệ thống hai tầng, với hệ thống điều khiển XI2) của Omnpid 5 của Thông minh và IQ điều khiển của Tandm, bao gồm cả hai tính năng giảm cân của sự cố thiếu hụt oxy.

Chất lượng đời sống gia tăng

Người dùng ít tốn thời gian hơn cho công việc quản lý tiểu đường - không dùng nhiều lần tiêm hàng ngày, giảm thiểu các mối liên hệ giữa trẻ vị thành niên và người lớn, giảm bớt việc suy nghĩ về các phép tính thường xuyên.

Điều chỉnh độ sâu dữ liệu

Những nền tảng mây như Dexcom Clarm và Tandm t: kết nối dữ liệu này vào các báo cáo cho thấy các bác sĩ lâm sàng dùng để điều trị tốt hơn cho các thuật toán học được phát triển để nhận diện những mẫu người có thể bỏ lỡ, chẳng hạn như sau thời gian insulin không phù hợp với thời gian và thời gian bình minh.

Những thử thách và trở ngại

Dù có những tiến bộ đáng kể, hệ thống tuyến tụy nhân tạo dựa trên cơ sở tiện lợi của hệ thống sinh dục nhân tạo vẫn phải đối mặt với nhiều trở ngại.

Sự chính xác và đáng tin cậy của cảm xúc

Độ chính xác của CGM đã được cải thiện đáng kể nhưng vẫn còn bất toàn. Sự khác biệt nhỏ giữa co giật giữa các chất béo liên kết và đường huyết có thể gây ra lỗi thuật toán, đặc biệt là trong các thay đổi nhanh chóng (v. d., sau khi ăn hay tập thể dục nặng). Sự suy giảm cảm biến, mất tín hiệu hoặc tác động nén trong giấc ngủ có thể gây ra báo động hoặc tạm thời đình chỉ việc tự động hóa. Các công ty đang đầu tư vào cảm biến không có khả năng cân chỉnh (v. d.) của Dexcom kết hợp một cảm biến nhỏ hơn với một cảm biến nhỏ hơn và hiệu suất làm tăng tốc độ trong phạm vi tăng tốc độ của các ô tô sáng.

Chi phí và khả năng truy cập

Hệ thống tuyến tụy nhân tạo rất đắt tiền. Một hệ thống toàn bộ (CGM + máy bơm + máy tính) có thể chi phí hàng năm, ngay cả với bảo hiểm hàng năm, nhiều dự án sức khỏe áp đặt các biện pháp suy luận cao hoặc cần sự điều trị cấp. Trong các nước có thu nhập thấp và trung bình, việc truy cập rất hạn chế. Các hệ thống người dùng « xây dựng » (DY) như dự án OpenAPS (DY) xuất hiện một phần để lấp đầy khoảng trống này, nhưng họ thiếu sự giám sát về mặt chuyên môn và chuyên môn.

Sự an ủi và sự lâu bền của người dùng

Việc mang nhiều thiết bị 24/7 có thể gây ra sự kích thích da, dị ứng và mệt mỏi thiết bị, người dùng phải quay cảm biến và bơm mỗi vài ngày, và một số khó chịu trong khi vận động hay ngủ.

Bảo mật mạng và sự riêng tư của dữ liệu

Khi các thiết bị y tế có thể được kết nối, các mối đe dọa về an ninh mạng tăng lên. Một máy bơm insulin bị tổn hại có thể cung cấp các liều cao nguy hiểm. Các tập tin này đã cung cấp hướng dẫn về an ninh mạng trong thiết bị y tế, và các nhà sản xuất thực hiện mã hóa, xác thực và kiểm tra. Vào năm 2019, các thông tin về các khả năng vulneraic in một số máy bơm, dẫn đến các bảng điều khiển phần mềm ghi nhớ và các tập tin. Người dùng cũng phải tin rằng dữ liệu sức khỏe của họ được bảo vệ khi chuyển sang máy chủ từ xa để kiểm tra máy chủ từ xa. Tính năng tương ứng với HIPAA và GDP là bắt buộc, nhưng vẫn còn lại một mối quan tâm.

Những rào cản tự trị

Việc chấp nhận hệ thống mới đòi hỏi nhiều sự thử nghiệm lâm sàng, có thể làm chậm tiến trình đổi mới, nhưng mỗi thành phần (CGM, bơm, thuật toán) cần được làm sáng tỏ cùng nhau hoặc cá nhân. Khả năng tương thích giữa các thiết bị khác nhau của các nhà sản xuất thường hạn chế, cản trở sự lựa chọn của người dùng.

Hướng tương lai

Thập kỷ sau đó hứa hẹn sẽ có nhiều sự kết hợp giữa công nghệ mặc được vào bộ máy quản lý tiểu đường, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong khoa học vật liệu, trí thông minh nhân tạo và sự thu nhỏ.

Hệ thống kế hoạch hoàn toàn

Các nhà nghiên cứu đang phát triển các cảm biến CGM và bơm insulin có thể cấy ghép hoàn toàn để loại bỏ nhu cầu cấy ghép bên ngoài. Một bộ phận cấy ghép phụ có thể kéo dài hàng tháng hoặc năm, giảm gánh nặng của các biến đổi thường xuyên. Các công ty như bộ cảm biến giác (Eversense) cung cấp một bộ phận cấy ghép dài cần thiết cho việc cấy ghép cơ thể để tăng cường một bộ phận cảm biến có thể cấy ghép và bộ điều khiển bộ phận điều khiển chuyển hóa có thể tạo ra “huyết mạch sinh học thật sự vô hình và không thể giải phóng được.

Hợp nhất với hệ sinh thái thông minh

Các bộ cảm biến có thể mặc thông qua điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh. Hệ thống tương lai sẽ tích hợp trực tiếp với Apple Watch, Fitbit và các thiết bị theo dõi sức khỏe khác để kết hợp hoạt động, nhịp tim và giấc ngủ với các dự đoán về chất béo phì. Chẳng hạn, một đồng hồ kiểm tra thông minh có thể giảm thiểu việc truyền insulin mà không cần thiết người dùng phải thông báo hoạt động.

Trí thông minh nhân tạo và thuật toán tiên đoán

Những mô hình này cho phép các cấu trúc chuẩn bị bữa ăn, nhịp circid, căng thẳng và bệnh tật. các phòng thí nghiệm kiểu lượng tử và các phòng thí nghiệm AI khác đang áp dụng việc học tăng cường insulin để làm việc tối ưu hóa. Các thuật toán này có thể học các mẫu và thích nghi trong thời gian thực, làm cho hệ thống hình lập phương đóng cửa thậm chí tự trị hơn.

Phát triển sang loại 2 tiểu đường

Trong khi hầu hết các mục tiêu nghiên cứu tuyến tụy nhân tạo loại 1, các nguyên tắc được áp dụng cho tiểu đường insulin 2 cũng giống như bệnh tiểu đường. số người có loại 2 yêu cầu insulin đang tăng, và hệ thống đóng có thể đơn giản hóa quản lý. Các nghiên cứu phi công cho thấy kết quả glycmic được cải tiến trong loại 2 bệnh nhân sử dụng các phiên bản đơn giản hóa của các hợp chất kết hợp với nhau.

Những tiến bộ trong kỹ thuật cảm biến

Các công ty đang khám phá các cảm biến dựa trên hình xăm dựa trên mồ hôi hay chất lỏng liên tục mà không làm vỡ da. Những công nghệ như thế có thể được mặc trong nhiều tuần và hầu như vô hình.

Kết luận

Giao giữa công nghệ có thể mặc và các thiết bị tuyến tụy nhân tạo đã biến đổi các phương pháp điều trị tiểu đường, từ thủ công, quản lý bằng tay, phản ứng, kiểm soát tự động, hoạt động. Mặc quần áo và bơm insulin có thể tạo ra lớp phần cứng cần thiết để cho phép liên tục giám sát và điều trị vô tuyến. Các lợi ích trong việc kiểm soát tiểu đường, an toàn và chất lượng cuộc sống được cung cấp đầy đủ, nhưng xung quanh các thử thách, độ chính xác, chúng ta và sự bền vững. Tiếp tục cải tiến - Tiếp tục - Các thuật toán điều chỉnh, hợp nhất với hệ sinh thái rộng, và mở rộng 2 tiểu đường để làm cho các hệ thống dễ dàng hơn, và hiệu quả hơn. Khi các công nghệ thành thục, họ sẽ giảm thiểu một số hiệu quả, các kết quả của hệ thống chăm sóc sức khỏe và hệ thống chăm sóc sức khỏe, và sự tăng cường của bệnh nhân, và sự tăng cường của bệnh nhân, và sự tăng cường khả năng tăng cường của bệnh nhân, và sự tăng cường khả năng tăng cường khả năng tăng cường khả năng kiểm soát của bệnh nhân, và tăng cường khả năng kiểm soát của bệnh nhân, và tăng cường khả năng

Tài nguyên thực tế:)