Umelé slinivky: zmena hry na lécbu diabetu?

Lékarská inovace pri lécbe diabetu 1. typu má obrovský skok vpred s vynálezem a pokusem o umelý pankreas. Mohlo by toto inteligentní telefon zalozené na algoritmu zmenit zivoty diabetiku k lepsímu?
Lécba diabetu 1. typu by mohla být navzdy zmenena umelým slinivkou brisní.
Obrázek kredit: UVA zdraví

Podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) má témer 1 z 10 Americanu cukrovku. Z nich je zhruba 5% diabetiku typu 1, coz se rovná 1,5 milionu Americanu.

Lécba diabetu 1. typu je vysoce úcinná, ale je pomerne problematické utrpení. Pacienti musí pravidelne cerpat krev, kontrolovat hladiny glukózy a vstríknout odpovídající mnozství inzulínu.

Soucasné intervence zanechávají nechtenou prílezitost k lidské chybe. Jsou také docela nepríjemné a nepohodlné; honba za lepsí lécbou pokracuje.

Jedním z takových zlepsení, které ukazují velké sliby, je tak zvaný umelý pankreas. Myslenka umelého pankreatu byla projednávána po desetiletí, ale teprve nedávno se stala potenciálne zivotaschopnou volbou.

Navrhl Boris Kovatchev a jeho tým na Lékarské fakulte Univerzity Virginie, tato inovacní medicína má potenciál zmenit miliony zivotu k lepsímu.

Kovatchev pracuje na takovém zarízení jiz od roku 2006. Puvodne byl tento typ systému s uzavrenou smyckou, který mohl monitorovat hladiny glukózy a správne podávat inzulin, povazován za nemozný.

Myslenka umelého pankreatu byla s vedomím skepticismu vedeckého spolecenství, ale nastestí Kovatchev pokracovala neuspokojive:

"Ukazujeme, ze to není jen mozné, ale muze fungovat i na smartphonu."

Co je to diabetes typu 1?

Inzulín obvykle usnadnuje vstrebávání glukózy z krve do tela, kde se pouzívá. Diabetes 1. typu nastane, kdyz pankreas prestane vyrábet dostatek inzulinu.

Diabetes typu 2 je nejcasteji zpusoben volbou zivotního stylu, jako je spatná strava a nedostatek pohybu; Diabetes 1. typu vsak nesouvisí s zivotním stylem. Beta-bunky v pankreatu, které produkují inzulín, jsou napadeny nevhodnou odpovedí imunitního systému, coz je ciní nedostatecné pro potreby tela.

Aby se tento nedostatek v biochemii vykompenzoval, pacienti casto musí pichat prsty, vzít krevní vzorek, merit hladiny glukózy a vstríknout se inzulínem, aby se vyrovnala rovnováha. Tato pravidelná námaha je nezbytná pro udrzení hladiny glukózy v krvi v zdravém rozmezí.

Krome nepohodlí a nepohodlí, jako u vseho, co je závislé na interakci cloveka, existuje moznost chyby. Zvýsené hladiny glukózy mohou casem poskodit ledviny, nervy, oci a krevní cévy. Na druhém konci spektra muze nízká hladina glukózy nebo "hypos" v extrémních prípadech vést ke kómatu nebo k smrti.

Cokoliv, co by odstranilo moznost chyby uzivatele, bude zrejmým prínosem.

Jak funguje umelý pankreas

Kovatchevuv umelý pankreas, nazývaný také jako kontrola glukózy v krvi pri diabetu, odvádí vetsinu lidských interakcí, které jsou v soucasné dobe nezbytné pro samolécbu.

Centrální rozbocovac systému pouzívá platformu nazvanou InControl, která bezí na rekonfigurovaném smartphonu. Toto rucní zarízení je bezdrátove propojeno s monitorem na merení krevního cukru, inzulínovou pumpou a vzdálenou kontrolní stanicí. Monitor hladiny cukru v krvi prebírá hladiny glukózy v krvi kazdých 5 minut a odecítá údaje do prístroje InControl.

Prístroj je rízen algoritmy a podává správné mnozství inzulínu jemnou jehlou, aniz by pacient musel vypustit i kapku krve.

Algoritmy jsou místem, kde prichází skutecná inovace. Jsou navrzeny k tomu, aby si uvedomili, kolik inzulínu bude pravdepodobne potrebovat. Nestací, aby tato technologie jednoduse reagovala na hladiny v krvi v urcitém casovém okamziku, musí predpovedet hladiny glukózy, predcházet zmeny a prizpusobovat se individuální citlivosti na inzulín. To není zádný spatný výkon.

Lidská slinivka je schopna provést tyto výpocty s lehkostí, ale navrhnout neco tak schopného, ??jako je pankreas, je skutecne obtízným úkolem.

Na otázku o algoritmech, rekl Kovatchev Zdravotní novinky dnes:

"Tyto algoritmy jsou zalozeny na modelu lidského metabolického systému, který pouzívá údaje z kontinuálního sledování hladiny glukózy, dávky inzulínu a prípadne dalsích dostupných signálu, rozpoznat vzorce výkyvu cukru v krvi a predpovídat, kde je hladina cukru v krvi pacienta .

Potom algoritmus poskytuje inzulín na základe predpokládaných hodnot glukózy. Zvlástní pozornost je venována predikci a zmírnení hypoglykemie - je pro ni zvlást vyladen samostatný algoritmus (nazýváme systém bezpecnostního dohledu) a je v tomto úkolu velmi dobrý. "

Rekl nám, ze bezpecnostní systém je jejich nejvíce testovaný algoritmus; pouzívá se po mnoho let.

Kovatchev dále vysvetluje, jak funguje umelý pankreas ve videu níze:

Testování prulomového orgánu

Národní institut diabetu a onemocnení trávicího ústrojí a ledvin podporuje tento dulezitý výzkum ve výsi 12,6 milionu dolaru.

Umelý pankreas zacal své záverecné studie na devíti místech v USA a Evrope. V první fázi bude systém testovat 240 pacientu s diabetem typu 1 po dobu 6 mesícu. Druhý cyklus studií uvidí 180 pacientu z první fáze nosení systému po dobu dalsích 6 mesícu.

Navrzený ve spolupráci s technologií TypeZero Technologies v Charlottesville, VA, systém bude porovnáván se standardní inzulínovou pumpou proti dvema dulezitým kritériím: jak dobre se rídí hladina cukru v krvi a zda je snízeno riziko hypoglykemie nebo nízká hladina cukru v krvi.

Kovatchev vysvetluje své cíle pro umelý pankreas:

"Konecne úspesný jako optimální lécba diabetu, umelý pankreas musí dokázat svou bezpecnost a úcinnost v dlouhodobých pivotních studiích v prirozeném prostredí pacienta.

Nasím nejdulezitejsím cílem je zavést novou paradigma lécby cukrovky: umelý pankreas není jediné funkcní zarízení; je prizpusobivá a snadno nositelná sít obklopující pacienta v ekosystému digitálního zpracování. "

Dalsí zlepsení na obzoru

Tato inovace vypadá, ze má miliony lidí obrovský a pozitivní rozdíl. Jeho cílem je zlepsit zivoty diabetiku typu 1 tím, ze se uvolní zátez kontroly hladiny inzulínu rucne. Navíc díky algoritmum by mel umelý pankreas udrzovat glukózu v krvi na fyziologicky normální úrovni.

Samozrejme, kazdý lékarský pokrok prinásí s sebou novou radu horizontu, na nez se bude snazit. MNY zeptal se Kovatchev, zda existují nejaké úpravy nebo zlepsení, které by chtel udelat k umelému pankreatu dále po lince:

"Systémy s více signály a více hormonálními systémy jsou zkoumány tak, aby pouzívaly dalsí signály, jako je snímání srdecní frekvence nebo pohybu a dalsí hormony, jako je amylin." Veríme, ze technologie se bude v techto smerech vyvíjet. "

Kovatchev a spolupracovníci jiz znají pouzití jiných hormonu v umelém pankreatu; jeho tým také zkoumá, zda muze být systém potreba pouze v urcitých dnech, napríklad v noci a / nebo po jídle.

Umelý pankreas vypadá pravdepodobne ze síly na sílu. Ve spojení s ostatními technologiemi, které jsou v soucasné dobe zkoumány, bude cukrovka brzy bít o urychlený ústup. Zdravotní novinky dnes nedávno pokrytý výzkum moznosti transplantace bunek sekretujících inzulín do diabetických pacientu.

Kmenové bunky presne vedí jejich cestu: Mcmaster vedci

Lidské kmenové bunky mají jedinecnou vlastnost tvarovat se do libovolného typu bunek, ale kdyz prijde na konecné místo pristání, presne vedí, kam jít. To bylo odhaleno v príspevku publikovaném nedávno ve vedeckém casopise Cell Stem Cell. Mick Bhatia, který je reditelem výzkumného ústavu McMaster Stem Cell a Cancer Research Institute, byl vedoucím studie.

(Health)

Má chut jídla lépe, tím drazsí je?

Psychologie chuti je rozvedena v nové studii, která ukazuje, ze zákazníci chápou, ze jídlo je chutnejsí, pokud za to zaplatí víc. Výzkumní pracovníci z Cornellovy univerzity v Ithace v NY spolupracovali s vysoce kvalitním italským bufetem, aby zjistili, jak cenová politika ovlivnuje vnímání zákazníku o tom, co jedí.

(Health)