211service.com
Dirbtinė kasa seka du hormonus
1 tipo diabeto valdymas yra organizavimo ir kontrolės žygdarbis. Kuo geriau diabetas gali kontroliuoti cukraus kiekį kraujyje, tuo mažesnė ilgalaikių sveikatos komplikacijų tikimybė. Tačiau net ir naudojant tokius prietaisus kaip automatinės insulino pompos, kurios išleidžia nuolatinę insulino dozę, diabetikams vis tiek reikia nepamiršti pridėti papildomos insulino dozės valgio metu, o daugelis praleidžia daug laiko kiekvieną dieną, kai cukraus kiekis kraujyje yra didesnis arba mažesnė nei įprasta.
Mokslininkai stengėsi sukurti dirbtinę kasos sistemą, kuri stebėtų cukraus kiekį kraujyje ir jį normalizuotų automatiškai, be jokio žmogaus indėlio. Preliminarus klinikinis tyrimas buvo išsamiai aprašytas šį mėnesį Mokslas Transliacinė medicina žymi reikšmingą pažangą kuriant visiškai automatizuotą sistemą. Sistema galėjo kontroliuoti cukraus kiekį kraujyje nedidelėje diabetu sergančių pacientų grupėje, net kai pacientai valgė daug angliavandenių turintį maistą, o tai yra vienas iš pagrindinių iššūkių dirbtinės kasos sistemoms.
Dauguma kuriamų dirbtinės kasos sistemų sujungia cukraus kiekio kraujyje matuoklį su insulino pompa. Šiame tyrime naudojamas prietaisas prideda kitą komponentą, kuris stebi hormoną gliukagoną, kuris neutralizuoja insuliną. Gliukagonas padeda išvengti per mažo cukraus kiekio kraujyje sumažėjimo, jei suleidžiama per daug insulino. Nors diabetikai vis dar gamina gliukagoną, jis ne visada veikia tinkamai.
Manome, kad gliukagonas yra svarbi papildoma saugos priemonė, sako Stevenas Raselas , Masačusetso bendrosios ligoninės endokrinologas, vienas iš tyrimo vadovų. Russellas paaiškina, kad hipoglikemija gali būti pagrindinė diabetikų problema – paradoksalu, bet kuo geriau diabetikai kontroliuoja cukraus kiekį kraujyje, tuo didesnė rizika jiems. Hipoglikemija, kuri atsiranda, kai cukraus kiekis kraujyje nukrenta per žemai, gali sukelti prakaitavimą, drebulį, galvos svaigimą ir sumišimą, o kai kuriais atvejais tai gali būti pavojinga gyvybei.
Naujasis tyrimas pirmiausia buvo skirtas išbandyti algoritmą, kurį komanda sukūrė, kad prognozuotų insulino ir gliukagono kiekį, reikalingą normaliam cukraus kiekiui kraujyje palaikyti. Edvardas Damiano Bostono universiteto bioinžinierius ir tyrimo vienas iš vadovų teigia, kad insulinas absorbuojamas ir pašalinamas iš organizmo lėtai, todėl algoritmas negali tiesiog reaguoti į esamą cukraus kiekį kraujyje, bet taip pat turi numatyti, kur jis krypsta. Jis sako, kad kiekviena dozė stebi didėjantį insulino kiekį, taip pat ankstesnių dozių mažėjimą.
Sistema buvo išbandyta 11 suaugusiųjų, sergančių 1 tipo cukriniu diabetu, 27 valandas, per kurias tiriamieji valgė tris daug angliavandenių turinčius patiekalus. Užuot pasikliavę po oda esančiu gliukozės matuokliu, tyrėjai kas penkias minutes tiesiogiai matavo cukraus kiekį kraujyje. Tada programinė įranga apskaičiavo reikalingą insulino ir gliukagono kiekį. Dozes skyrė slaugytojos.
Pirmajame tyrime šešiems tiriamiesiems sistema palaikė normalų cukraus kiekį kraujyje, tačiau kiti penki patyrė hipoglikemiją, kurią reikėjo išgelbėti geriant vaisių sultis. Tyrėjai nustatė, kad šie penki pacientai užtruko daug ilgiau, nei tikėtasi, kad absorbuotų ir pašalintų gautą insuliną. Taigi jie pakoregavo sistemos parametrus, kad atitiktų lėtesnį insulino absorbcijos greitį, ir pakartotinai išbandė tuos pačius tiriamuosius. Tada sistema sugebėjo kontroliuoti visų dalyvių cukraus kiekį kraujyje, nors lygis buvo šiek tiek didesnis tiems, kurie per pirmąjį tyrimą greitai absorbavo insuliną.
Bruce'as Bekingemas , Stenfordo universiteto vaikų endokrinologas, kuris nedalyvavo darbe, teigia, kad pagrindinis pasiekimas yra įrodyti, kad sistema veikia net po to, kai tiriamieji valgo daug. Jis sako, kad valgymas yra tikroji kliūtis kuriant dirbtinę kasą. Neseniai atliktame Kembridžo universiteto (JK) grupės tyrime buvo išbandyta panaši sistema, tačiau tik per naktį, kai pacientai nevalgė. Bekingemas teigia, kad dar vienas iššūkis prietaisams bus pratybų valdymas, dėl kurio taip pat gali svyruoti cukraus kiekis kraujyje.
Naujojo prietaiso komanda planuoja tolesnį bandymą, naudodama FDA patvirtintą nuolatinį gliukozės monitorių ir automatizuotą dviejų hormonų tiekimo sistemą. Šiame tyrime dvigubo hormono sistema bus lyginama su tik insulino vartojančia sistema, ji apims dvi dienas ir apims pratimų laikotarpį.
Aronas Kovalskis Nepilnamečių diabeto tyrimų fondo, kuris iš dalies finansavo tyrimą, Dirbtinės kasos projekto direktorius, teigia, kad insulino ir gliukagono sistema yra dirbtinės kasos technologijų ateitis. Mūsų pagrindinis tikslas yra pabandyti kuo labiau priartėti prie žmogaus fiziologijos be diabeto, sako jis. Tačiau pateikti tokią sistemą rinkai bus sudėtinga. Kowalski sako, kad nėra FDA patvirtintų pompų, tiekiančių dvi skirtingas medžiagas, o gliukagonas šiuo metu naudojamas tik kritiniais atvejais, kai cukriniu diabetu sergantiems pacientams pasireiškia pavojinga hipoglikemija – jis yra miltelių pavidalu, kurį reikia ištirpinti.
Artimiausiu metu Kowalski mano, kad dirbtinės kasos prietaisai, kuriuose yra tik insulino, bus prieinami daug greičiau. Europoje jau patvirtinta insulino pompa, kuri gali išsijungti automatiškai, kai cukraus kiekis kraujyje nukrenta per žemai. Ir Dirbtinės kasos projektas dirba su Animas korporacija , kuri gamina gliukozės kiekio matuoklius, sistemą, kuri stebi cukraus kiekį kraujyje, bet automatiškai tiekia insuliną tik tada, kai cukraus kiekis kraujyje nukrenta virš arba žemiau tam tikro diapazono. Kowalski mano, kad toks prietaisas, nors ir nevisiškai automatizuoja insulino tiekimą, gali suteikti diabetikams itin svarbios ramybės.