"Mən indi kiborqam!" - Gənc proqramçı, blokçeyn/Fullstack mühəndisi və yazıçısı avstraliyalı Liam Zibidi özünü öz səhifələrində təqdim edərkən qürurla bəyan edir. . Avqustun əvvəlində o, utanmadan “süni mədəaltı vəzi” adlandırdığı geyilə bilən cihaz yaratmaq üçün öz DIY layihəsini tamamladı. Daha doğrusu, biz özünü tənzimləyən insulin nasosundan danışırıq və bizim kiborq onun yaradılmasının bəzi aspektlərində asan çıxış yolu tutmayıb. Cihazın konsepsiyası və onun istinad etdiyi açıq mənbə texnologiyaları haqqında daha sonra məqalədə oxuyun.
cihaz diaqramı istisna olmaqla təsvirlər götürülür
Dummies üçün diabet
Liamın 1-ci tip diabeti var.
Əgər doğrudursa, o zaman “şəkərli diabet” sözü diurezinin artması – sidik ifrazı olan bir qrup xəstəlik deməkdir, lakin şəkərli diabet (DM) xəstələrinin nisbəti daha böyükdür və qısa ad gizli şəkildə DM üçün kök salmışdır. Hələ orta əsrlərdə diabetli xəstələrin əksəriyyəti sidikdə şəkərin olduğunu qeyd edirdilər. İnsulin hormonunun kəşfindən (həmçinin tarixdə ilk tam ardıcıl zülal olacaqdı) və onun diabetin patogenezindəki rolundan xeyli vaxt keçdi.
İnsülin bir çox maddələrin mübadiləsini tənzimləyən ən vacib hormondur, lakin onun əsas təsiri karbohidratların, o cümlədən "əsas" şəkər - qlükoza mübadiləsinə aiddir. Hüceyrələrdə qlükoza mübadiləsi üçün insulin, kobud desək, siqnal molekuludur. Hüceyrələrin səthində xüsusi insulin reseptor molekulları var. Onların üzərində "oturan" insulin biokimyəvi reaksiyaların kaskadını işə salmaq üçün bir siqnal verir: hüceyrə membranı vasitəsilə qlükozanı aktiv şəkildə içəriyə daşımağa və daxili emal etməyə başlayır.
İnsulin istehsal prosesini daşqınla mübarizə aparmağa gələn insan könüllülərinin işinə bənzətmək olar. İnsulinin səviyyəsi qlükoza miqdarından asılıdır: nə qədər çox olarsa, cavab olaraq ümumi insulin səviyyəsi də bir o qədər yüksəlir. Yenə deyirəm: qlükoza ilə birbaşa mütənasib olan molekulların sayı deyil, toxumalardakı səviyyə vacibdir, çünki insulin özü qlükoza ilə bağlanmır və onun metabolizminə sərf edilmir, necə ki, könüllülər daxil olanları içmirlər. su, lakin müəyyən hündürlükdə bəndlər tikmək. Hüceyrələrin səthində bu müəyyən insulin səviyyəsini, həmçinin su basmış ərazilərdə müvəqqəti bəndlərin hündürlüyünü saxlamaq lazımdır.
Aydındır ki, kifayət qədər insulin yoxdursa, qlükoza mübadiləsi pozulur, hüceyrələrə keçmir, bioloji mayelərdə toplanır. Bu diabetin patogenezidir. Əvvəllər “insulindən asılı/müstəqil diabet” çaşdırıcı terminologiya var idi, lakin onu aşağıdakı kimi təsnif etmək daha düzgündür: 1-ci tip diabet fiziki olaraq insulin çatışmazlığıdır (bunun səbəbi ən çox mədəaltı vəzi hüceyrələrinin ölümüdür); Tip 2 diabet, bədənin öz insulin səviyyəsinə reaksiyasının azalmasıdır (bütün səbəblər tam başa düşülmür və müxtəlifdir). 1-ci tip - könüllülər azdır və onların bənd tikməyə vaxtı yoxdur; Tip 2 - normal hündürlükdə, lakin ya deşiklərlə dolu və ya eninə tikilmiş bəndlər.
Manual tənzimləmə problemi
Hər iki növ, aydın olduğu kimi, hüceyrələrdən kənarda - qanda, sidikdə, bütün bədənə mənfi təsir göstərən qlükoza səviyyəsinin artmasına səbəb olur. Biz saymaqla yaşamalıyıq и müvafiq olaraq şprisdə və boşqabda. Ancaq bədənin özünün nə etdiyini həmişə əl ilə tənzimləyə bilməzsiniz. İnsan yatmalıdır və yatarkən insulin səviyyəsi aşağı düşməyə davam edir; bir insan, gündəlik şərtlərə görə, vaxtında yemək yeyə bilməz - və sonra süni şəkildə saxlanılan insulin səviyyəsinin təsiri altında şəkər səviyyəsi aşağı düşəcəkdir. Əslində, həyat özünü qlükoza səviyyəsinin sərhədləri tunelində tapır, ondan kənarda koma var.
Bu problemin həllinin bir hissəsi şprisləri - insulin nasoslarını əvəz edən müasir cihazlar idi. Bu, insulinin avtomatik dozası üçün davamlı olaraq daxil edilən dərialtı iynədən istifadə edən cihazdır. Ancaq rahat çatdırılma, mövcud qlükoza səviyyəsi haqqında məlumat olmadan düzgün insulin əvəzedici terapiyaya zəmanət vermir. Bu, həkimlər və biotexnoloqlar üçün başqa bir baş ağrısıdır: sürətli testlər və insulin və qlükoza səviyyəsinin dinamikasının düzgün proqnozlaşdırılması. Texniki olaraq, bu, davamlı qlükoza monitorinqi - CGM sistemləri şəklində həyata keçirilməyə başladı. Bunlar daim dəri altına daxil edilmiş sensordan məlumatları davamlı olaraq oxuyan müxtəlif cihazlardır. Bu üsul klassikdən daha az travmatik və istifadəçilər üçün daha cəlbedicidir. , lakin sonuncu daha dəqiqdir və şəkər səviyyəsi hələ də çox “aşağı düşmüşdürsə” və ya zamanla birtəhər tez dəyişirsə istifadə üçün tövsiyə olunur.
Bu sistemdə ara əlaqə bir şəxsdir - adətən xəstənin özü. O, qlükometrin göstəricilərindən və gözlənilən tendensiyadan asılı olaraq insulin tədarükünü tənzimləyir - o, şirniyyat yeyib, ya da naharı atlamağa hazırlaşır. Ancaq dəqiq elektronika fonunda insan zəif bir əlaqəyə çevrilir - yuxu zamanı ağır hipoqlikemiyadan əziyyət çəkirsə və huşunu itirirsə? Yoxsa başqa bir qeyri-münasib davranacaq, cihazı unudar/qaçır/səhv quraşdırır, xüsusən də hələ uşaqdırsa? Belə hallarda, bir çox insanlar geribildirim sistemləri yaratmaq barədə düşünürdülər - belə ki, insulin daxiletmə cihazı qlükoza sensorlarından çıxışa yönəldilmişdir.
Əlaqə və açıq mənbə
Ancaq dərhal bir problem yaranır - bazarda çoxlu nasoslar və qlükometrlər var. Bundan əlavə, bunlar hamısı icraedici cihazlardır və onlara nəzarət edən ümumi prosessor və proqram təminatı lazımdır.
Artıq Habré-də məqalələr dərc olunub [, ] iki cihazın bir sistemdə birləşdirilməsi mövzusunda. Üçüncü halı əlavə etməklə yanaşı, oxşar sistemləri özbaşına yığmaq istəyən həvəskarların səylərini birləşdirən qlobal layihələr haqqında bir az məlumat verəcəyəm.
OpenAPS (Açıq Süni Pankreas Sistemi) layihəsinin əsası Sietldən olan Dana Lewis tərəfindən qoyulub. 2014-cü ilin sonunda 1-ci tip diabet xəstəsi olan o, oxşar təcrübə keçirməyə qərar verdi. Cihazını sınadıqdan və ətraflı təsvir etdikdən sonra o, nəhayət kəşf etdi , öz CGM sayğacınızı və nasosunuzu müxtəlif istehsalçıların müxtəlif varyasyonlarında, lazımi ara cihazlarla, Github-da proqram seçimləri ilə, artan istifadəçilər birliyindən çoxlu sənədlərlə necə birləşdirəcəyinizi ətraflı təsvir edir. OpenAPS-in vurğuladığı ən vacib cəhət "sizə ətraflı təlimatlarla kömək edəcəyik, lakin hər şeyi özünüz etməlisiniz." Məsələ burasındadır ki, bu cür fəaliyyətlər FDA-nın (Amerika Qida və Dərman İdarəsi, yurisdiksiyasına bütün dərman və tibbi məhsulların daxil olduğu) ciddi sanksiyalarından bir addım uzaqdır. Və əgər o, sertifikatlı cihazları sındırmağı və onlardan özünüzdə istifadə etmək üçün onları evdə hazırlanmış sistemlərə birləşdirməyi sizə qadağan edə bilmirsə, onu düzəltməyə və ya satmağa kömək etmək üçün hər hansı bir cəhd ciddi şəkildə cəzalandırılacaq. OpenAPS-in ikinci, lakin daha az vacib ideyası evdə hazırlanmış sistemin təhlükəsizliyidir. Formada sənədləşmə və aydın, təfərrüatlı alqoritmlər xüsusi olaraq xəstəyə kömək etmək və özünə zərər verməmək məqsədi daşıyır.
Nightscout hesab pəncərəsi
Başqa bir layihə , istifadəçilərə smartfon, ağıllı saat və digər cihazlar vasitəsilə real vaxt rejimində CGM cihazlarından məlumatları bulud yaddaşına yükləməyə, həmçinin qəbul edilmiş məlumatlara baxmaq və emal etməyə imkan verir. Layihə məlumatların ən informativ və rahat istifadəsinə yönəlmişdir və həmçinin ətraflı təlimatları ehtiva edir, məsələn, bu və ya digər OS-yə malik smartfonlar və lazımi proqram təminatı və ara ötürücülər olan qlükometrlər.
Məlumatların vizuallaşdırılması həyat tərzinizdə qlükozanın gündəlik dəyişməsini və davranış və qida qəbulunun mümkün korreksiyasını müəyyən etmək, məlumatları rahat qrafik formada smartfona və ya smart saata ötürmək, yaxın gələcəkdə qlükoza səviyyəsinin tendensiyalarını proqnozlaşdırmaq üçün vacibdir. Bundan əlavə, bu məlumatlar OpenAPS proqramı ilə oxuna və işlənə bilər. Liam öz layihəsində məhz bundan istifadə edir. KDPV məqalələrində - sağdakı bənövşəyi "çəngəl" OpenAPS tərəfindən proqnozlaşdırılan proqnozlaşdırılan qlükoza səviyyələri olduğu bulud xidmətindən onun şəxsi məlumatları.
Liamın layihəsi
Layihə haqqında onun bloqundakı müvafiq yazıda ətraflı oxuya bilərsiniz, mən sadəcə onu daha sxematik və aydın şəkildə izah etməyə çalışacağam.
Hard aşağıdakı cihazlardan ibarətdir: Liamın əvvəlcə malik olduğu Medtronic insulin nasosu; NFC sensorlu CGM (qlükometr) FreeStyle Libre; ona qoşulmuş MiaoMiao ötürücü, məlumatı dəri NFC sensorundan Bluetooth vasitəsilə smartfona ötürür; Open APS istifadə edərək bütün sistemi idarə etmək üçün prosessor kimi Intel Edison mikrokompüteri; Explorer HAT, sonuncunu smartfon və nasosla birləşdirmək üçün radio ötürücüdür.
Dairə tamamlandı.
Bütün avadanlıq, əvvəllər malik olduğu nasos istisna olmaqla, Liam-a 515 avroya başa gəldi. O, istehsalı dayandırılmış Edison da daxil olmaqla, bütün əşyalarını Amazondan sifariş etdi. Həmçinin, CGM Libre üçün subkutan sensorlar bahalı istehlak materialıdır - hər bir parça üçün 70 avro, 14 gün davam edir.
Proqram təminatı: ilk növbədə, Edison üçün Jubilinux Linux paylanması və sonra ona görə cihazın müəllifinin əziyyət çəkdiyi OpenAPS-in quraşdırılması. Sonra CGM-dən smartfona və buluda məlumat ötürülməsini qurmaq idi, bunun üçün o, xDrip tətbiqinin şəxsi quruluşunu (150 avro) lisenziyalaşdırmalı və Nightscout-u qurmalı idi - xüsusi plaginlər vasitəsilə OpenAPS ilə "evlənməli" idi. . Bütün cihazın işləməsində də problemlər var idi, lakin Nightscout icması Liama müvəffəqiyyətlə səhvləri tapmaqda kömək etdi.
Təbii ki, müəllifin layihəni həddindən artıq mürəkkəbləşdirdiyi görünə bilər. Uzun müddət istehsalı dayandırılan Intel Edison, Liam tərəfindən "Raspberry Pi-dən daha səmərəli enerji" olaraq seçildi. Apple ƏS həmçinin proqram lisenziyası və Android smartfonu ilə müqayisə edilə bilən qiymətlərlə bağlı çətinliklər əlavə etdi. Bununla belə, onun təcrübəsi faydalıdır və nisbətən az pul üçün bir çox insanın həyat keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş evdə hazırlanan cihazların bir çox oxşar layihələrini əlavə edəcəkdir. Getdikcə öz güclü və bacarıqlarına güvənməyə alışmış insanlar.
Liam iddia edir ki, 1-ci tip şəkərli diabet onu azad edib və onun yaratdığı cihaz öz bədəni üzərində nəzarətin psixoloji rahatlığını bərpa etmək üçün bir yoldur. Və normal həyat tərzini bərpa etməklə yanaşı, qapalı dövrəli insulin nasos sistemi yaratmaq onun üçün güclü özünü ifadə təcrübəsi idi. "JS kodu ilə maddələr mübadiləsini nəzarət altında saxlamaq xəstəxanada qalmaqdan daha yaxşıdır" deyə yazır.
Mənbə: www.habr.com