Giới thiệu

Hệ thống phân phối insulin, thường được gọi là hệ thống tuyến tụy nhân tạo, kết hợp các hệ thống phân hủy liên tục (CGM), bơm insulin, và điều khiển các thuật toán để tự động hóa insulin giao hàng trong thời gian thực. Những hệ thống này đã cho thấy những cải tiến đáng kể trong việc kiểm soát glyclymicic, giảm thời gian trong quá trình tăng cường huyết cầu huyết cầu và hạ thị cầu huyết trong khi tăng thời gian cho những người có loại 1 tiểu đường. Tuy nhiên, hiệu suất của họ phụ thuộc rất nhiều vào cách hoạt động của insulin sau khi nó được chuyển giao. Đây là nơi mà hệ thống tính năng lượng dược phẩm có tác động tốt hơn đến các hệ thống nghiên cứu thuốc, phân phối, phân phối, và giải giảm độ phân phối, và sự hiểu tập tin trung tâm của các kỹ thuật toán viên về các thuật toán và các thuật toán viên kết hợp với các thiết lập trình điều chỉnh định dạng kết quả của hệ thống định dạng protein.

“ Pha - ra - ôn ” là gì?

Theo thời gian, chất cồn (PK) miêu tả những gì cơ thể làm với một loại thuốc.

  • Tốc độ insulin đi vào máu từ mô dưới da.
  • Sự phân phối ) – Sự lan truyền insulin khắp cơ thể, gắn liền với các thụ thể insulin trên các mô mục tiêu (Rem, mỡ, gan).
  • Chủ nghĩa Mê - sô - bô - li – Sự suy sụp insulin chủ yếu là do các enzyme trong gan, thận và các mô ngoại vi.
  • Giải quyết – Hết insulin và di truyền, chủ yếu là qua thận.

Trong bối cảnh của việc quản lý tiểu đường, khía cạnh lâm sàng nhất của PK là hồ sơ thời gian - làm thế nào insulin nhanh chóng bắt đầu xuất hiện, khi nó đạt đỉnh, và bao lâu nó kéo dài. đối với hệ thống vòng khép kín, một hồ sơ hành động nhanh và tái sử dụng nhanh chóng và hiệu quả nhất là cần thiết bởi vì thuật toán liên tục tính toán liều insulin dựa trên các thông tin nghiên cứu và dự đoán tương lai.

Trong các hệ thống vòng lặp khép kín, các tác phẩm Pharmacokinetics

Hấp thụ

Tiêm dưới da hoặc truyền máu vẫn còn là tuyến đường chuẩn cho việc phân phối insulin trong hệ thống khép kín. Động cơ hấp thụ bị ảnh hưởng bởi một số biến: tính hiệu insulin, vị trí tiêm, máu địa phương lưu thông, cấu trúc mô, và sự hiện diện của liohyperploply (các vùng tích tụ chất béo từ các mũi tiêm lặp đi lặp lại). Việc tạo ra insulin nhanh như là lipro, như glusine được thiết kế nhanh chóng, với thời gian đặt khoảng 10 phút 20 phút và hành động cao nhất tại thời điểm cao nhất. Việc tăng cường độ áp suất cao hơn. Việc tạo ra các dạng thức thức tăng tốc độ engrapide. (v. exjem, ecient, ipient, như nicient, và gluslislislinine, và kết quả là một thuật toán nhanh hơn, giảm hiệu ứng ứng áp lực trumpmprin, giảm nhanh hơn, giảm hiệu ứng ứng áp lực trum, giảm tốc và giảm tốc khi hệ thống cản trở lại, giảm tốc và giảm tốc độ giảm tốc độ hấp dẫn đến bốn phút, giảm hiệu ứng áp suất áp suất áp

Tỉ lệ hấp thụ cũng phụ thuộc vào khối insulin giao. Các dung dịch lắc cho bữa ăn có thể hấp thụ chậm hơn liều sửa chữa nhỏ. Tỉ lệ hấp thụ insulin phụ liên tục (CSII) qua việc bơm sử dụng một tốc độ không đổi, nhưng tổng lượng cơ số hàng ngày là vừa phải. Các tiến bộ trong việc thu nhỏ và tập trung insulin (U-200, U-300) đang được khám phá để giảm lượng và tăng độ nhất quán.

Phân phát và hành động

Một khi hấp thụ insulin, dẫn đến việc phân phối sinh lý học chậm hơn tới gan. không giống như insulin siêu lỏng được tiết ra trực tiếp vào tĩnh mạch cánh cổng, nhưng các thuật toán khép kín có thể bù lại một phần bằng việc điều chỉnh thời gian và lượng insulin. Phân phối insulin là ngắn hơn 4-6 phút vì insulin nhanh chóng được kết nối với thụ cảm và được giải phóng bởi các tuyến ruột. Tuy nhiên, các thuật toán vòng thời gian bị hạn chế, vì hệ thống phân phối insulin đã tiếp tục được tiếp tục để dự đoán chính xác, sau khi hệ thống siêu insulin đã được kết hợp với nhau.

Sự siêu hình và sự giải phóng

Insulin chủ yếu chuyển hóa trong gan (khoảng 50–60%) và thận (30–40%), với phần còn lại bị hư hỏng trong mô ngoại biên. Tốc độ phân giải chuyển hóa bị ảnh hưởng bởi dòng máu gan, chức năng thận và sự hiện diện của kháng thể insulin. Trong bệnh nhân mắc bệnh thận mãn tính, tính năng giải quyết insulin giảm, dẫn đến hành động kéo dài và tăng nguy cơ bị tiểu cầu huyết cầu. Các hệ thống khép lại cần phải giải thích các biến đổi như thế; một số thuật toán kết hợp các tham số đặc trưng cho bệnh nhân (v. d.: tổng số lượng máu trong cơ thể, cân nặng, cân nặng hàng ngày, cân nặng để điều chỉnh mô hình. Việc giải thích chức năng của insulin là nhỏ nhất, nhưng chức năng giảm nhẹ, có thể giảm nhẹ, giảm một nửa chức năng cần thiết.

Các quy luật then chốt cho hệ thống vòng lặp đóng cửa

Phân tích nhanh

Sự tồn tại của liệu pháp insulin kín là tương tự như: insulin lispro (Humalog), insulin aspart (Novolog), và insulin glulisine (Apidra). Tất cả ba cái đều có những hồ sơ giống nhau: trên tập 10–20 phút, cao nhất 1–2 h, khoảng thời gian 3 h. Những tính năng này thích hợp với hầu hết các hệ thống, nhưng có sự khác biệt tinh tế. Chẳng hạn, glulissine có một số tiến bộ nhanh hơn một số nghiên cứu, nhưng tính biến đổi là cao. Nhiều dạng giống như tính năng tăng tốc (t2- 100- 100 h), cao hơn 2 h. Những cách này thích hợp với các vòng lặp thời gian đặc biệt. So sánh giữa hai vòng lặp và thời gian có độ hấp dẫn máu được phát triển đặc biệt hóa nhanh hơn, so với các hệ thống định dạng khác nhau, dùng để giảm hiệu ứng với các hệ thống định dạng protein trong quá trình tổng hợp với đường dẫn mã định lượng protein và đường dẫn mã định vị, dùng để giảm hiệu hóa định lượng đường dẫn, và độ hấp dẫn, dùng để giảm hiệu lực định lượng đường dẫn, và độ hấp dẫn trong trường hợp

Tập trung vào thành phố Insulin

Insulin U-200 (Haumalog 200) và U-300 (Toujeo, Basaglar) được dùng chủ yếu cho trị liệu cơ bản trong việc tiêm, nhưng trong hệ thống đóng máy bơm, U-100 vẫn còn tiêu chuẩn vì máy bơm được điều chỉnh cho độ tập trung đó. Tuy nhiên, các insulin tập trung có thể giảm số lượng oclusition tại tập hợp giao hàng cao. Mục tiêu điều tra mới hơn để kết hợp các hoạt động siêu mạnh với sự ổn định kéo dài cho các hồ chứa bơm.

So sánh tính kiên định, đỉnh cao và độ dài

Một hình thức tương tự nhanh chóng lấy khoảng 10–20 phút để hiển thị hiệu ứng giảm lượng đường phân chia đường huyết, đạt mức độ cao hơn 60–90 phút, và trở về cơ sở 4–5 h. Quá nhện cho thấy hiệu ứng chất lượng trong vòng tròn trong 4–8 phút, cao nhất 40–60 phút, và có một khoảng thời gian ngắn hơn một chút (5–4 h). Thời gian ngắn hơn này có thể là một lợi thế trong hệ thống khép kín vì nó giảm nguy cơ "sack" khi nhiều idouse được đưa ra. Tuy nhiên, độ cao nhất cũng đòi hỏi phải nhanh hơn, khi bảng mã toán phát hiện trước đó (các hồ sơ thiết lập thiết lập:

  • insulin regular (U-100): khởi động 30–60 phút, cao nhất 2–4 h, trong suốt 6–8 h
  • Lispro/Aspart/Glulisine ): khởi động 10–20 phút, cao nhất 1–2 h, trong suốt 3–5 h
  • Fiasp (Faster Aspart): đặt 4–8 phút, cao nhất 45–75 phút, trong thời gian 3–4 h
  • Lyumjev (Utra-Rapid Lispro) :: đặt 4–8 phút, cao nhất 40–60 phút, trong thời gian 3–4 h

Những giá trị này là trung bình; tính biến đổi cá nhân là đáng kể do các yếu tố được miêu tả dưới đây.

Các yếu tố làm tăng cường sức hút của thuốc giảm đau

Nơi trú ẩn

Tỉ lệ hấp thụ thay đổi tùy theo nơi chích: bụng cung cấp sự hấp thụ nhanh nhất và nhất quán nhất, tiếp theo là cánh tay, đùi và mông. Đối với người dùng bơm, sự truyền máu thường được đặt trong vùng bụng hoặc hông. Độ xoay của nơi Mạng là quan trọng để ngăn chặn sự thay đổi môiohyperopy, có thể làm chậm và không dự đoán được thay đổi khả năng hấp thụ. Hướng dẫn y tế khuyên dùng ổ bụng để tăng tốc độ tối đa; vòng lặp cho phép người dùng có thể cải thiện hiệu suất ghi âm của các thuật toán.

Hoạt động thể chất

Tập thể dục tăng lưu lượng máu đến vùng tiêm, tăng tốc độ hấp thụ và tăng cường độ hấp thụ insulin. Trong hệ thống vòng đóng, việc này có thể dẫn đến sự tương thích sai nếu thuật toán không giải quyết hoạt động đang tăng. Nhiều hệ thống bây giờ gồm chế độ "giải phóng" tăng cường độ tăng lượng insulin và giảm insulin. Hiểu rõ sự thay đổi PK trong khi luyện tập giúp tinh lọc các chế độ này. Nguy cơ bản là sự tăng cường độ hấp thụ chất béo phì tăng nhanh trong khi luyện có thể gây giảm độ tăng độ tăng độ cầu bạch cầu trong khi chạy có thể gây ra chứng tăng tốc độ cầu.

Thành phần Bữa ăn

Bữa ăn có chất béo và lượng protein lọc chậm, làm chậm sự thiếu hụt đường huyết, làm chậm sự tăng lượng đường huyết trong máu nếu việc hấp thụ insulin vượt quá hành động. Các thuật toán vòng kín không sử dụng thông báo bữa ăn và, trong một số trường hợp, sự phân hủy trong bữa ăn có thể gây ra chứng thiếu đường huyết khi kết hợp chất bolut với tốc độ thở quá nhanh hoặc quá trễ được phát triển.

Sự hình thành và tập trung ở thành phố Insulin

Như đã ghi nhận, sự khác biệt hình thành là vấn đề. Ngoài việc sử dụng nhanh động cơ siêu tốc. Độ bão hòa cũng ảnh hưởng đến PK: nồng độ cao (U-200, U-300) có độ hấp thụ chậm hơn trên mỗi đơn vị do tỷ lệ phần lớn bề mặt đến khối khi gửi vào mô. Lý do tại sao insulin được sử dụng cho việc phân phối không phải là việc cung cấp, trong vòng truyền tải U-200 máy bơm, nhưng vẫn còn lại cho máy bơm trung bình.

Name

Các yếu tố làm tăng lượng lưu thông máu địa phương - nóng, mát-xa, viêm màng não - viêm màng não. cảm biến nhiệt độ ở nơi truyền máu, hoặc mô sẹo làm chậm lại.

Da dày và chỉ mục lễ Mi - sa

Ở mô dưới da, độ sâu mô có thể khác nhau. Ở các cá thể gầy, insulin có thể được tiêm vào mô trong bụng, hấp thụ nhanh hơn và không tiên đoán được. Trong mô béo phì, mô có độ dày hơn có thể làm chậm sự hấp thụ. Số lượng tiểu cầu và thanh thiếu niên khác nhau, ảnh hưởng đến PK. Các hệ thống vòng thời gian được thiết kế cho trẻ em phải giải thích nhanh hơn và nhạy cảm cao hơn.

Hợp nhất các tác giả Pharmacokinetic vào các thuật toán vòng lặp khép kín

Điều khiển dự đoán mô hình tương ứng- va đập

Hai chiến lược điều khiển chính được sử dụng trong hệ thống vòng khép kín. Các thuật toán điều chỉnh tương thích giữa các ký tự (PID) điều chỉnh insulin, dựa trên lỗi phân vùng, tỉ lệ tăng cường, và tỷ lệ thay đổi. PID đơn giản hơn, nhưng không rõ ràng kết hợp một mô hình PK. Mô hình điều khiển (MPC) sử dụng một mô hình hiệu ứng insulin-sulin năng động, tương tác với mô hình phân vùng phụ của PPD, để dự đoán mức độ nguy hiểm và độ tối ưu của insulin trong tương lai. MPC thì tốt hơn khi xử lý sự trì hoãn và hạn chế, và nó có thể kết hợp trong các tham số nhất định như insulin, tỷ lệ phân số phân biệt giữa các hệ thống thương mại và PT. PT.S. và PT.S.ID. V.S. V.S.

Đường cong hành động kiểu Insulin

Để xây dựng một mô hình PK, cần phải tham số hóa đường cong hành động insulin. Các phương pháp thông thường sử dụng mô hình hai phần (máy phát âm và plasma) hoặc mô hình phân vùng một chiều với tỷ lệ hấp dẫn không đổi (ka) và loại bỏ tốc độ không đổi (ke). Thời gian cao nhất được ước lượng từ dữ liệu lâm sàng. Tuy nhiên, các tham số này khác nhau theo từng cá nhân và thời gian. Để cải thiện độ mạnh, thuật toán thích nghi ước lượng độ nhạy và độ PL/ PT. Lấy thí dụ, nếu thuật toán phát hiện lượng insulin giảm nhanh hơn một dự đoán, có thể hiệu chỉnh nhanh hơn và hiệu chỉnh tương lai.

Kế toán cho tính đa dạng trong nội địa

Ngay cả trong cùng một người, PK có thể thay đổi ngày và ngày do hoạt động, thức ăn và chu kỳ nội soi (v. d. kinh nguyệt). Hệ thống đóng hoạt động 24/7 có thể chậm rãi thích nghi, nhưng thay đổi đột ngột (v. d. bắt đầu một bộ truyền mới trên một trang khác) yêu cầu thuật toán để học lại. Một số hệ thống thúc người dùng nhập vào các thay đổi hay cấp hoạt động. Nghiên cứu cấp cao hơn bằng dữ liệu CGM để phát hiện sự thay đổi trong tốc độ insulin và khởi động lại.

Những thử thách và sự hướng dẫn trong tương lai

Sự chậm trễ và nhạy cảm với Lag

Ngay cả với chất insulin siêupid, vẫn còn một độ lệch nhỏ trong phân giải insulin và mức độ cao nhất. Hơn nữa, cảm biến CGM đo sự tương tác giữa chất béo và chất hữu cơ phân hủy tương tác với nhau, giảm lượng đường huyết xuống 5–10. Kết hợp, độ trễ có thể gây ra dao động chậm. Sự phát triển tương lai bao gồm việc tạo ra insulin, mà bắt chước cơ quan sinh lý học và loại bỏ khả năng biến đổi tiểu não. Các nghiên cứu sớm hơn cho thấy sự phân hủy và nhiều nhất định về sinh lý, nhưng nó đòi hỏi thiết bị nội soi và hiện thời đang được cấy ghép.

Hệ thống Dual-Hormone

Thêm glucagon vào một hệ thống vòng khép kín (bi-hormonal) có thể chống lại insulin quá liều và bảo vệ chống tiểu cầu. Glucagon có PK riêng: đặt khởi động nhanh (1–2 phút) và khoảng thời gian ngắn (~15–30 phút). Việc kết hợp cả hai dữ liệu hormone PK vào một MPC nhưng hứa hẹn. Các cuộc nghiên cứu cho thấy hệ thống đường ống mật độ học đạt được >90% thời gian trong phạm vi ít sự kiện có tính năng, nhưng chúng đòi hỏi máy bơm đôi và thường xuyên kiểm tra glucagonion.

Những chất liệu Pha - ma - cô - ni được cá nhân hoá

Không có hai bệnh nhân nào có cùng một PK. độ tuổi, tình dục, sắc tộc, di truyền học, và các hệ thống thông tin đều ảnh hưởng đến tính năng giải phóng insulin và độ nhạy cảm của máy học tập được áp dụng cho CGM và bơm lịch sử để tạo ra các mô hình PK cá nhân hóa mà cập nhật trong thời gian thực. ví dụ, mạng thần kinh lặp đi lặp lại có thể dự đoán độ chính xác cao bằng cách sử dụng chỉ insulin và lượng insulin, hoàn toàn học tập trung vào PK/PD của từng cá nhân. Những mô hình " Hộp đen" này có thể vượt quá xa các mô hình ngăn cách thức truyền thống nhưng khó để giải thích.

Các định dạng cực lớn và chắc chắn

Các nhà nghiên cứu đang phát triển insulin với thời gian phát triển định kỳ 1–2 phút và khoảng thời gian của 1–2 giờ, về cơ bản là mô phỏng chất pha chế insulin tự nhiên. Có hơi thở insulin (v. d. Afrezza) có một thiết lập nhanh hơn khi đặt vào nhau (3–4 phút) nhưng biến đổi khả năng hấp thụ và hiệu ứng phụ tiềm năng hô hấp. Kết hợp với insulin với các chất hữu cơ phụ có thể tạo vòng lặp hoàn toàn không cần thông báo. Tuy nhiên, việc điều chỉnh và thử thách thực tiễn vẫn còn lại.

Kết luận

Mỗi yếu tố trong việc lựa chọn dạng insulin để thiết kế các thuật toán kiểm soát phụ thuộc vào sự hiểu biết về insulin hấp thụ, phân phối, chuyển hóa và làm sáng tỏ. khi siêu insulin được tiếp nhận rộng rãi hơn và thuật toán trở thành nhiều hơn nữa, hệ thống vòng lặp sẽ tiếp tục cải thiện kết quả của chất insulin và giảm gánh nặng bệnh nhân. tiếp tục nghiên cứu về mô hình PM, hai chiều, và những tuyến giao dịch mới mẻ sẽ mang chúng ta đến gần tuyến tụy nhân tạo hơn. đối với các kỹ sư y tế và các kỹ sư y tế, một sự đánh giá cao hơn về insulin, một sự quan tâm sâu sắc của chất hữu cơ là thiết thiết thiết thiết thiết thiết để thiết kế, và tối ưu hóa sự sống, và thay đổi tính mạng.

Tài nguyên thực tế:)