Nhân bản Công nghệ và vai trò của nó trong việc tái tạo tiểu đường dài hạn

Chẩn đoán xem xét bệnh tiểu đường có thể đạt được và duy trì mức độ liên quan đến đường huyết bình thường. Rối loạn tăng huyết cầu mãn tính là người điều khiển chính của bệnh thoái hóa thần kinh, gồm bệnh thoái hóa tiểu đường, bệnh cơ, bệnh thần kinh và bệnh tim mạch.

Trong hai thập kỷ qua, một cuộc cách mạng công nghệ đã xuất hiện với sự phát triển của hệ thống insulin tự động (AID) thường được gọi là tuyến tụy nhân tạo (AP). Những hệ thống này tích hợp liên tục kiểm soát (CGM), một máy bơm insulin, và một thuật toán tinh vi để tự động hóa việc sinh sản, đưa ra lời hứa về kết quả chuyển hóa glycriccic, giảm tiểu cầu, và tải nhẹ hơn quản lý. Bài báo này cung cấp một thẩm quyền, nhìn vào tuyến tụy nhân tạo, cơ chế, lợi ích bằng chứng, ảnh hưởng lâu dài, các hạn chế, và hướng dẫn trong tương lai.

Một Pancreas nhân tạo là gì?

Một tuyến tụy nhân tạo, được biết đến như một hệ thống insulin tự động (AID) hoặc hệ thống khép kín, là một hệ thống y học được thiết kế để bắt chước chức năng hấp thụ đường huyết của tuyến tụy sinh học. Khác với một cơ quan sinh học thực sự, AP hiện nay là một hệ thống điện tử sử dụng thiết bị bên ngoài để đo lường và cung cấp insulin.

Hệ thống gồm ba thành phần chính:

  • Trình theo dõi GlucoseContine [CGM: 1] ): một bộ cảm biến đã chèn vào subcutanely để đo mức độ nội bộ của chất béo trong vòng vài phút và truyền dữ liệu không dây.
  • Insulin Máy bơm : một thiết bị có năng lượng mạnh cung cấp các tiểu sử insulin nhanh chóng thông qua một bộ hỗn hợp. Máy bơm có thể cung cấp một tốc độ basal liên tục và olamuses.
  • Thuật toán Algrith ): Phần mềm ) Phần mềm [thường được đặt trên máy bơm, điện thoại thông minh, hoặc một máy cầm tay tận tụy - mà giải thích dữ liệu CGM và tính toán liều insulin cần thiết. Thuật toán là “bộ não của hệ thống, điều chỉnh mức insulin trong thời gian thực để giữ mức độ trong phạm vi mục tiêu.

Phần lớn các hệ thống có sẵn đều đóng cửa [FLT: 1], có nghĩa là họ tự động hóa giao phó insulin thực hiện [FLT: 0] [FLT: 0] hệ thống đóng cửa hoàn toàn, điều khiển các bữa ăn tự động, dưới sự điều tra nhưng chưa có rộng rãi. Ví dụ về hệ thống con lai đóng gói tối thiểu gồm 780 [FL] [FTL2] [FLT:] [FLTL], Tande Clites: X2-Q] và [FL] [FLT] [FTK] [FTK] [FTLTL] [FT] và] [FTLTLTLT] [FT] [FT].R] [FT] [FT] [FT] [FL] [FL]] [FT]] [FL]] [FL: 5] [FL] [FL]] [FL: 5]] [FL]] [FL]]] [FL]]] [FL] [FL

Cách thức hoạt động của nó là gì?

Chu trình hoạt động của tuyến tụy nhân tạo là liên tục và tự động, hoạt động trong vòng phản hồi khép kín.

[FLT: 0]1. Glucose Sensing: [FLT: 1] Bộ cảm biến CGM đo lường chất béo trong chất lỏng liên kết. Dữ liệu được truyền tới thuật toán điều khiển tại khoảng thời gian như thường xuyên trong 5 phút. Hệ thống CGM hiện đại, như hệ thống Dexcom G6 và Abbott Freetle Liure 3 cung cấp độ chính xác cao và yêu cầu tối thiểu hoặc không cần thiết thiết phải cân chỉnh ngón tay.

[FLT: 0]. Thuật toán này nhận được các thông tin đọc và dự đoán các xu hướng của đường huyết tương lai. Nó sử dụng mô hình toán học - tỷ lệ thuận theo mức độ giảm hoặc giảm insulin (PID) hoặc dự đoán (MPC) để tính liều tối ưu insulin. Thuật toán này tính toán mức độ tăng nồng độ độ độ đường huyết, tốc độ thay đổi và dữ liệu lịch sử hiện thời. Nó cũng có thể dự đoán giảm nồng độ bạch huyết hoặc giảm lượng insulin (ghi đối trọng) hoặc tăng cường lượng cầu.

Thuật toán ra lệnh bơm insulin để cung cấp liều đã tính toán. Đây có thể là một sự điều chỉnh nhỏ đến tốc độ căn cứ (thường là 5 phút) hoặc, trong một số hệ thống, một sự sửa chữa tự động nếu chất insulin tăng lên. vòng lặp lặp lặp lặp lại mỗi vài phút, 24 giờ một ngày.

Người dùng vẫn tương tác với hệ thống: nhập lượng cacbon cacbon cho các bữa ăn (trong hệ thống lai), ứng dụng cho phép dùng, và thỉnh thoảng xác nhận hoặc quá hạn chế các thuật toán. Tuy nhiên, hệ thống xử lý phần lớn hệ thống quản lý đường huyết, đặc biệt là vào ban đêm khi nguy cơ bị giảm thị giác nặng.

Lợi ích của kỹ thuật quang phổ nhân tạo

Thử nghiệm lâm sàng và dữ liệu thực tế đã luôn luôn chứng minh lợi thế đa mặt của hệ thống định dạng củaID trên cả phương pháp điều trị bơm MDI và liệu pháp bơm cảm biến có cảm biến (SP).

Điều khiển đa bài học đã cải tiến

Lợi ích sâu sắc nhất là sự gia tăng thời gian trong phạm vi ) ) (FLTT:1) (TIR) - tỷ lệ phần trăm của mức độ lượng đường huyết áp (FL) rơi trong tầm ngắm của 70–180 mg/dL. Studies, chẳng hạn như các cuộc thử nghiệm then chốt cho Tdem Control-IQ (b) (bpriend in [FL:2) [FL:2) [FL:2) New Journal [FL:3] và Metrycytern 780], đã cho thấy rằng hệ thống AID tăng 1015%, thường được dịch trực tiếp từ mức độ [TL].

Giảm bệnh bạch cầu Hy Lạp

Hệ thống tự động giảm tần số và mức độ nghiêm trọng của chứng thiếu đường huyết. Thuật toán có thể dự đoán một sự giảm thiểu insulin bị hạn chế và giảm khả năng vận chuyển insulin trước khi mức độ tăng lượng đường huyết xuống mức nguy hiểm. Hệ thống điều khiển-Q có thể giảm độ insulin cơ bản lên đến 100% khi dự đoán sự cố thử nghiệm ngẫu nhiên xác nhận một sự giảm đáng kể trong thời gian dưới 70 mg/L và trong trường hợp giảm độ cao của các sự kiện hạ sát cầu cơ sở thứ ba yêu cầu sự trợ giúp.

Giảm dần khả năng quản lý hàng ngày

Bằng cách tự động phân giải vô số vi mô trong suốt ngày và đêm, tuyến tụy nhân tạo giải phóng bệnh nhân khỏi sự kiểm soát không ngừng của bệnh nhân khỏi sự nhận thức về tiểu đường. Người dùng báo cáo ít lo lắng về giấc ngủ, tập thể dục và ăn uống. Hệ thống giảm nhu cầu dùng ngón tay thường xuyên và điều chỉnh máy bơm bằng tay, cải thiện tổng thể [FLT: 0] chất lượng ). Tính năng này đặc biệt ảnh hưởng đến việc chăm sóc trẻ em bị tiểu đường loại 1, thường bị gián đoạn bởi việc giám sát giấc ngủ đêm.

Lợi ích về tâm thần và hành vi

Ngoài số người, người dùng thường báo cáo cảm giác “bệnh tiểu đường giảm nhẹ, không ngừng lo sợ về chứng thiếu đường huyết, một rào cản lớn để đạt được mục tiêu dâm dục, được giảm bớt, có thể khuyến khích bệnh nhân sử dụng những chiến lược điều trị chuyên sâu hơn và tiếp tục hoạt động thể chất mà không lo sợ.

Ảnh hưởng trên tiểu cầu dài hạn

Mục tiêu cuối cùng của liệu pháp tiểu đường là ngăn chặn hoặc trì hoãn các biến chứng kinh niên làm xói mòn chất lượng cuộc sống và dẫn đến tử vong sớm. khả năng của tuyến tụy nhân tạo để đạt được vị trí kiểm soát gần như bình thường nó như một công cụ mạnh mẽ trong cuộc chiến này.

Bệnh ung thư võng mạc

Hệ thống định tuyến (A1c). Bộ DCCT cho thấy rằng liệu pháp đặc biệt (A1c ~7%) giảm nguy cơ tái phát triển cơ tái phát triển của 76% so với liệu pháp thông thường (~9% A1c). Hệ thống AID có khả năng đạt được A1c dưới đây trong nhiều người dùng. Bằng cách duy trì mức độ nhất, AP có tiềm năng giảm đáng kể khả năng nhìn thấy mô hình gây vệ tinh. [Ftes] [Ftemated- Ftes: 30- Ftes] và ghi đè lên khả năng đóng cửa các hệ thống: 30%] khả năng gây ra các hệ thống phụ thuộc vào cơ bản.

Nợ phải trả

Bệnh thận tiểu đường ảnh hưởng đến 40% người mắc bệnh tiểu đường và là nguyên nhân hàng đầu gây bệnh thận giai đoạn cuối. cao huyết áp dẫn đến sự lọc siêu mô, sự giãn nở ruột, và xơ hóa. Nghiên cứu EDIC cho thấy sự tăng huyết áp gần như không thẳng đứng trong giai đoạn cuối của hệ thống DBy liệt cấp. giảm tỷ lệ nhiễm trùng đến 50%. Công nghệ tuyến tụy, thắt chặt chức năng kiểm soát tuyến, và giảm cân (t định mức độ biến đổi gcly) (một yếu tố nguy cơ độc lập, một chức năng trực tiếp bảo tồn.

Tâm thần học

Hệ thống DCT/ERIC cho thấy liệu pháp thần kinh ngoại biên đã giảm thiểu khả năng dẫn truyền thần kinh đã được xác nhận là 69%. Trong khi sự giao cảm thường mất nhiều năm, bộ nhớ chuyển hóa được thiết lập bởi hệ thống kiểm soát tuyến đầu và bền là yếu tố quan trọng. Hệ thống AID/EDIC, cấp độ oxy ổn định, có thể giúp ngăn ngừa sự phân hủy đường dẫn thần kinh dưới hạ tầng (bằng đường dẫn phụ, căng thẳng oxy, căng thẳng) mà hệ thần kinh bị căng thẳng do sự giảm thiểu nghiêm trọng, giảm khả năng bảo vệ thần kinh đường huyết, giảm thiểu mức độ nguy cơ.

Bệnh tim mạch

Bệnh xơ cứng củ (CCT/EDIC) là nguyên nhân hàng đầu gây ra tử vong tiểu đường. Tình trạng tăng huyết áp gây rối loạn nhịp tim sau khi sinh, tăng cường chức năng gây thương tổn, và tăng khả năng chịu đựng của các mảng xơ cứng. Hệ thống tuyến yên, bằng cách cho bệnh nhân tiếp cận mục tiêu tử cung và phát triển an toàn, có thể nhận ra những lợi ích về tim mạch trong thế giới thực. Hơn nữa, bằng cách giảm khả năng tim mạch và giảm khả năng giảm cân lượng thấp có thể gây ra sự thiếu máu và tác động hóa chất có thể gây ra hiệu ứng hóa máu và tăng cường độ cơ tim mạch.

Tạo ra khả năng đa dạng Glycic

Một khía cạnh thường xuyên bị bỏ qua của việc ngăn chặn biến đổi glyclymic là khả năng biến đổi glymic (GV) (GV) - các cuộc bay giữa độ cao và mức thấp. GV thường được liên kết với sự căng thẳng oxy hóa và viêm nhiễm, độc lập với chất béo (glud). Hệ thống định giới tính, bởi bản chất của chúng, bằng cách làm mịn các cuộc thám hiểm đường dẫn đường bán dẫn đường, đặc biệt là qua đêm và sau khi áp suất. Các cuộc nghiên cứu cho thấy hệ thống đóng cửa như là phần tử định dạng GV hoạt động của biến thể (C) của biến thể (C) đến 5-%. Sự giảm GV có khả năng bảo vệ hiệu ứng vi mô và biến chứng rối loạn đa dạng lớn.

Những giới hạn và thử thách hiện nay

Bất kể lời hứa của họ, hệ thống tuyến tụy nhân tạo vẫn chưa hoàn hảo hoặc không thể tiếp cận được khắp nơi.

Chi phí và Truy cập

Chi phí trước của một hệ thống (CGM, bơm, cung cấp), có thể vượt quá 6000 đô la, với chi phí hàng tháng cho cảm biến và bộ truyền tải. bảo hiểm bảo hiểm khác nhau rất nhiều, và nhiều bệnh nhân, đặc biệt ở các nước thu nhập thấp và trung bình, không thể đủ khả năng để các hệ thống này. nỗ lực cần thiết để giảm chi phí và mở rộng truy cập thông qua chính sách chăm sóc y tế và thay thế chung.

Người dùng ợ và sự huấn luyện

Người dùng phải tính lượng cacbon cacbon, hiệu chỉnh hệ thống CGM (trong một số hệ thống) và đáp ứng với báo động. Số lượng ca khúc không chính xác hoặc thông báo bữa ăn không đúng có thể dẫn đến tăng đường huyết. Việc sử dụng thành công đòi hỏi sự đào tạo đầu tiên và kỹ thuật phân loại, có thể là rào cản cho người lớn tuổi hoặc người có kỹ năng vô sinh giới hạn.

Sự chính xác và đáng tin cậy của cảm xúc

Thuật toán này chỉ tốt khi nhận được dữ liệu. Cảm biến CGM có thể trở thành không chính xác do nén, nhiễu, hay cảm biến trôi. Các thông tin đọc sai có thể dẫn tới việc truyền insulin không thích hợp. Lỗi tại bất cứ điểm nào trong hệ thống (ít thất bại, bơm oclustion, nhiễm trùng nơi Mạng) yêu cầu người dùng trở lại trình quản lý bằng tay.

Bữa ăn và tập thể dục

Hệ thống lai hiện tại quản lý các bữa ăn không tốt mà không cần nhập. Hệ thống đóng đầy đủ chống lại sự tăng lượng đường huyết nhanh sau bữa ăn có nhiều ca-ra-bi. Tương tự, việc tập thể dục có thể gây ra cả giọt nhanh và sự nhạy cảm insulin chậm trễ - đưa ra những thách thức. Các thuật toán đang cải thiện với việc học thích nghi, nhưng vẫn cần sự can thiệp bằng tay.

Các yếu tố tâm lý học

Một số người dùng trải nghiệm “ngẫm nghĩ về việc dùng thuốc giảm đau hoặc quá sức chịu đựng của hệ thống, tin cậy vào một thuật toán để sản xuất insulin một cách tự động có thể khó khăn. Ngược lại, tin cậy quá mức và lờ đi những báo động có thể dẫn đến chứng suy giảm liều lượng gây bệnh tiểu đường (DKA) nếu thiết lập sự truyền nhiễm không thành công.

Hướng tương lai

Cánh đồng đang tiến triển nhanh chóng về phía hệ thống hoàn toàn tự động, hai tầng và tích hợp.

Hệ thống Dual-Hormone

Thêm glucagon (hay một tương tự) bên cạnh insulin có thể hiệu lực một tuyến tụy hai lớp cơ bản. Nó cho phép tự động giải cứu khỏi chứng thiếu đường huyết thấp và tốt hơn để xử lý việc tập thể dục và bỏ lỡ bữa ăn. Hệ thống nghiên cứu như thiết bị i Let Beta Bions là trong giai đoạn cuối của giai đoạn thử nghiệm và cho thấy kết quả cải thiện so với hệ thống chỉ insulin.

Hợp nhất với nền tảng sức khỏe số

Hệ thống tương lai sẽ tích hợp với điện thoại thông minh, đồng hồ thông minh, và phân tích dữ liệu dựa trên mây. từ xa thực tế giám sát bởi người chăm sóc và nhà cung cấp chăm sóc y tế sẽ tăng cường an toàn. thông minh nhân tạo và máy học tập có thể tối ưu hóa các thuật toán cho các mẫu cá nhân, dự đoán các bữa ăn và thực tập từ dữ liệu hành vi.

Cảm biến không thể giải quyết và không xâm nhập

Việc nghiên cứu vào quang học không xâm nhập hoặc cảm biến điện từ có thể loại bỏ hoàn toàn nhu cầu cảm biến phụ.

Những sự sắp đặt được cải tiến của thành Insulin

Việc xử lý insulin nhanh hơn (v.g., siêu chất lispro) và insulin thông minh giải phóng dựa trên lượng đường phân giải đường có thể cải thiện hiệu suất thuật toán. Tương tự, sự tương tự như vậy, các phép tương tự glucagon sẽ giúp hệ thống 2Hron trở nên thực tế.

Mở rộng các chỉ mục

Thí nghiệm lâm sàng đang khám phá tuyến tụy nhân tạo sử dụng loại 2 tiểu đường, đặc biệt là ở bệnh nhân bị suy giảm thận hoặc cần trị liệu insulin cao. Kết quả cho thấy khả năng kiểm soát tuyến tiền liệt được cải tiến mà không tăng lượng đường dẫn tiểu đường.

Giảm giá và truy cập toàn cầu

Hệ thống tuyến tụy nhân tạo, như #We AreNo Waiting cộng đồng với các dự án như OpenAPS và Loop, đã tạo ra các hệ thống nhân tạo tự làm (DIY) sử dụng máy bơm cũ, ít tốn kém hơn và CGMs. Trong khi không được cấp phát, các hệ thống này đã cung cấp một đường đồ họa cho công nghệ giá rẻ. Các tổ chức phi lợi nhuận đang làm việc với các nhà sản xuất để giảm giá trị sử dụng.

Kết luận

Công nghệ tuyến tụy nhân tạo đại diện cho sự thay đổi mô hình quản lý tiểu đường bằng cách tự động kết nối các hoạt động phức tạp của lượng đường huyết, insulin, và việc xử lý bữa ăn, những hệ thống này đạt được mức độ kiểm soát glycemic mà trước đây không thể đạt được đối với nhiều bệnh nhân bằng chứng liên kết với việc giảm thiểu lượng bạch huyết không bền vững đến mức đáng kể trong vi mạch và biến chứng đa nhân sinh học là quá lớn khi công nghệ trưởng thành có thể tăng giá trị, thân thiện với người dùng và tự điều khiển tiềm năng để thay đổi lịch sử tự nhiên của tiểu đường và cải thiện cuộc sống của hàng triệu người đang tiến một cuộc sống không phải là một sự thách thức lớn trong khoa học mà được thiết lập tốt, mà là sự bảo đảm cho phép tiếp cận với công nghệ này, những người có thể tiếp cận với sự thay đổi này, những người cần thiết bị thay đổi