"Ako usa ka cyborg karon!" - Ang Australian nga si Liam Zibidi, usa ka batan-ong programmer, blockchain/Fullstack engineer ug magsusulat, mapasigarbuhong mipahayag, samtang iyang gipresentar ang iyang kaugalingon sa mga panid sa iyang . Sa sayong bahin sa Agosto, nahuman niya ang iyang proyekto sa DIY aron makahimo usa ka magamit nga aparato, nga wala maulaw nga gitawag niya nga "artipisyal nga pancreas." Hinuon, naghisgot kami bahin sa usa ka pump sa insulin nga nagkontrol sa kaugalingon, ug ang among cyborg wala magkuha sa dali nga paagi sa pipila nga mga aspeto sa iyang paglalang. Basaha ang dugang bahin sa konsepto sa aparato ug ang bukas nga gigikanan nga mga teknolohiya nga gisaligan niini sa ulahi sa artikulo.
Ang mga ilustrasyon gawas sa diagram sa device gikuha gikan sa
Diabetes alang sa mga dummies
Si Liam adunay type 1 diabetes.
Kung husto kini, nan ang pulong nga "diabetes" nagpasabut nga usa ka grupo sa mga sakit nga adunay dugang nga diuresis - pag-ihi sa ihi, apan ang proporsyon sa mga pasyente nga adunay diabetes mellitus (DM) mas dako, ug ang mubo nga ngalan sekreto nga nakagamot sa DM. Balik sa Edad Medya, kadaghanan sa mga pasyente nga adunay diabetes nakamatikod sa presensya sa asukal sa ilang ihi. Dugay na nga panahon ang milabay sa wala pa nadiskobrehan ang hormone nga insulin (nga nahimo usab nga una nga hingpit nga sunud-sunod nga protina sa kasaysayan) ug ang papel niini sa pathogenesis sa diabetes.
Ang insulin mao ang labing hinungdanon nga hormone nga nag-regulate sa metabolismo sa daghang mga sangkap, apan ang panguna nga epekto niini mao ang metabolismo sa mga karbohidrat, lakip ang "panguna" nga asukal - glucose. Alang sa metabolismo sa glucose sa mga selyula, ang insulin, sa halos pagkasulti, usa ka molekula nga nagsenyas. Adunay mga espesyal nga molekula sa receptor sa insulin sa nawong sa mga selyula. "Paglingkod" sa kanila, ang insulin naghatag usa ka senyales sa paglansad sa usa ka kaskad sa mga biochemical nga reaksyon: ang selyula nagsugod nga aktibo nga nagdala sa glucose sa sulod pinaagi sa lamad niini ug giproseso kini sa sulod.
Ang proseso sa pagpatunghag insulin mahimong ikatandi sa buhat sa mga boluntaryo sa tawo nga mianhi aron makig-away sa baha. Ang lebel sa insulin nagdepende sa gidaghanon sa glucose: kung mas daghan, mas daghan ang kinatibuk-ang lebel sa insulin nga mosaka isip tubag. Akong gisubli: kini ang lebel sa mga tisyu ang hinungdanon, ug dili ang gidaghanon sa mga molekula, nga direkta nga katimbang sa glucose, tungod kay ang insulin mismo dili mogapos sa glucose ug dili mogasto sa metabolismo niini, sama nga ang mga boluntaryo dili moinom sa asukal. umaabot nga tubig, apan magbuhat ug mga dam sa usa ka gitas-on. Ug kinahanglan nga ipadayon kini nga piho nga lebel sa insulin sa ibabaw sa mga selyula, ingon man ang gitas-on sa temporaryo nga mga dam sa mga lugar nga nabahaan.
Klaro nga kung walaβy igo nga insulin, nan ang metabolismo sa glucose nabalda, dili kini moagi sa mga selyula, nga natipon sa mga biological nga likido. Kini ang pathogenesis sa diabetes. Kaniadto, adunay makalibog nga terminolohiya nga "nagsalig sa insulin / independente nga diabetes," apan mas husto ang pagklasipikar niini sa mga musunud: ang type 1 nga diabetes usa ka pisikal nga kakulang sa insulin (ang hinungdan niini kasagaran ang pagkamatay sa mga pancreatic cells); Ang type 2 nga diabetes usa ka pagkunhod sa tubag sa lawas sa lebel sa kaugalingon nga insulin (ang tanan nga mga hinungdan dili hingpit nga masabtan ug lainlain). 1st type - gamay ra ang mga boluntaryo ug wala silay oras sa paghimo ug mga dam; Type 2 - mga dam nga normal ang gitas-on, apan puno sa mga buho o gitukod tabok.
Problema sa manual adjustment
Ang duha nga mga tipo, ingon nga kini mahimong tin-aw, modala ngadto sa pagtaas sa lebel sa glucose sa gawas sa mga selyula - sa dugo, ihi, nga adunay negatibo nga epekto sa tibuuk nga lawas. Kinahanglan kitang mabuhi pinaagi sa pag-ihap ΠΈ sa usa ka syringe ug plato, matag usa. Apan dili nimo makontrol kanunay kung unsa ang gibuhat sa lawas mismo. Ang usa ka tawo kinahanglan matulog, ug samtang natulog, ang lebel sa insulin nagpadayon sa pagkunhod; Ang usa ka tawo mahimo, tungod sa adlaw-adlaw nga mga kahimtang, dili mokaon sa oras - ug unya ang iyang lebel sa asukal mahulog ubos sa impluwensya sa usa ka artipisyal nga gipadayon nga lebel sa insulin. Sa esensya, ang kinabuhi nakit-an ang kaugalingon sa usa ka tunel sa mga limitasyon sa lebel sa glucose, nga sa unahan adunay koma.
Kabahin sa solusyon sa kini nga problema mao ang mga modernong aparato nga nagpuli sa mga syringe - mga bomba sa insulin. Kini usa ka aparato nga naggamit usa ka padayon nga gisulud nga hypodermic nga dagom aron awtomatiko nga mag-dose sa insulin. Apan ang kombenyente nga paghatud nga nag-inusara dili garantiya sa husto nga terapiya sa pagpuli sa insulin nga walaβy datos sa karon nga lebel sa glucose. Kini usa pa nga labad sa ulo alang sa mga doktor ug biotechnologist: paspas nga mga pagsulay ug husto nga pagtagna sa dinamika sa lebel sa insulin ug glucose. Sa teknikal, nagsugod kini nga ipatuman sa porma sa padayon nga pag-monitor sa glucose - mga sistema sa CGM. Kini usa ka lainlaing mga aparato nga padayon nga nagbasa sa datos gikan sa usa ka sensor nga kanunay gisulud sa ilawom sa panit. Kini nga pamaagi dili kaayo traumatic ug mas madanihon sa mga tiggamit kaysa sa klasiko. , apan ang naulahi mas tukma ug girekomenda nga gamiton kung ang lebel sa asukal "miubos" pa kaayo o sa usa ka paagi nagbag-o dayon sa paglabay sa panahon.
Ang intermediate link niini nga sistema mao ang usa ka tawo - kasagaran ang pasyente mismo. Gipasibo niini ang suplay sa insulin depende sa mga pagbasa sa glucometer ug ang gipaabot nga uso - kung nakakaon ba siya mga tam-is o nangandam sa paglaktaw sa paniudto. Apan batok sa backdrop sa tukma nga elektroniko, ang usa ka tawo nahimong huyang nga sumpay - unsa man kung sa panahon sa pagkatulog siya nag-antus sa grabe nga hypoglycemia ug nawad-an sa panimuot? O mogawi ba siya sa lain nga dili angay nga paagi, makalimot / makalimtan / ma-set up ang aparato nga dili husto, labi na kung bata pa siya? Sa ingon nga mga kaso, daghang mga tawo ang naghunahuna bahin sa paghimo og mga sistema sa feedback - aron ang aparato sa pag-input sa insulin gipunting sa output gikan sa mga sensor sa glucose.
Feedback ug open source
Bisan pa, usa ka problema ang mitungha dayon - adunay daghang mga bomba ug glucometer sa merkado. Dugang pa, kini tanan mga ehekutibo nga aparato, ug kinahanglan nila ang usa ka sagad nga processor ug software nga nagkontrol kanila.
Namantala na ang mga artikulo sa HabrΓ© [, ] sa hilisgutan sa paghiusa sa duha ka mga aparato sa usa ka sistema. Gawas pa sa pagdugang sa usa ka ikatulo nga kaso, sultihan ko ikaw gamay bahin sa mga global nga proyekto nga naghiusa sa mga paningkamot sa mga mahiligon nga gusto nga mag-assemble sa parehas nga mga sistema sa ilang kaugalingon.
Ang OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) nga proyekto gitukod ni Dana Lewis gikan sa Seattle. Sa katapusan sa 2014, siya, usa usab ka type 1 nga diabetes, nakahukom nga maghimo usa ka parehas nga eksperimento. Human sa pagsulay ug dayon paghulagway sa iyang device sa detalye, siya sa katapusan nakadiskobre , nga naghulagway sa detalye kon unsaon paghiusa ang imong kaugalingong CGM meter ug pump, sa nagkalain-laing mga kalainan gikan sa lain-laing mga tiggama, uban sa gikinahanglan nga intermediate nga mga himan, software nga mga kapilian sa Github, uban sa daghang mga dokumentasyon gikan sa usa ka nagtubo nga komunidad sa mga tiggamit. Ang labing importante nga aspeto nga gipasiugda sa OpenAPS mao ang "motabang kami kanimo sa detalyado nga mga panudlo, apan kinahanglan nimo nga buhaton ang tanan sa imong kaugalingon." Ang kamatuoran mao nga ang ingon nga mga kalihokan usa ka lakang gikan sa seryoso nga mga silot gikan sa FDA (ang American Food and Drug Administration, kansang hurisdiksyon naglakip sa tanan nga mga tambal ug medikal nga mga produkto). Ug kung dili ka niya mapugngan nga bungkagon ang mga sertipikadong aparato ug isagol kini sa mga sistema sa balay aron magamit kini sa imong kaugalingon, nan ang bisan unsang pagsulay sa pagtabang kanimo sa paghimo o pagbaligya niini grabe nga silotan. Ang ikaduha, apan dili kaayo importante nga ideya sa OpenAPS mao ang seguridad sa usa ka homemade nga sistema. Dokumentasyon sa porma ug tin-aw, detalyado nga mga algorithm gitumong ilabi na sa pagtabang sa pasyente ug dili makadaot sa iyang kaugalingon.
Window sa account sa Nightscout
Laing proyekto , nagtugot sa mga tiggamit sa pag-upload og data gikan sa ilang CGM nga mga device ngadto sa cloud storage sa tinuod nga panahon pinaagi sa usa ka smartphone, smart watch ug uban pang mga device, ingon man sa pagtan-aw ug pagproseso sa nadawat nga data. Ang proyekto gitumong sa paghimo sa labing impormatibo ug sayon ββββnga paggamit sa datos, ug naglakip usab sa detalyadong mga giya, pananglitan, mga glucometer nga adunay mga smartphone nga adunay usa o lain nga OS ug ang kinahanglan nga software ug intermediate transmitter.
Ang pagtan-aw sa datos hinungdanon alang sa pagtino sa adlaw-adlaw nga pag-usab-usab sa glucose sa imong estilo sa kinabuhi ug posible nga pagtul-id sa pamatasan ug pag-inom sa pagkaon, alang sa pagpadala sa datos sa usa ka kombenyente nga graphical nga porma sa usa ka smartphone o smart nga relo, alang sa pagtagna sa mga uso sa lebel sa glucose sa umaabot, ug sa Dugang pa, kini nga datos mahimong basahon ug maproseso sa OpenAPS software. Mao gyud ni ang gigamit ni Liam sa iyang proyekto. Sa mga artikulo sa KDPV - ang iyang personal nga datos gikan sa serbisyo sa panganod, diin ang purpura nga "tinidor" sa tuo mao ang gitagna nga lebel sa glucose nga gitagna sa OpenAPS.
Proyekto ni Liam
Mahimo nimong mabasa ang bahin sa proyekto sa detalye sa katugbang nga entry sa iyang blog, sulayan ko lang nga isulti kini nga mas eskematiko ug klaro.
Ang Hard naglakip sa mosunod nga mga himan: ang Medtronic insulin pump nga orihinal nga nabatonan ni Liam; CGM (glucometer) FreeStyle Libre nga adunay sensor sa NFC; konektado niini mao ang MiaoMiao transmitter, nga nagpadala sa data gikan sa panit NFC sensor ngadto sa smartphone pinaagi sa Bluetooth; Intel Edison microcomputer isip usa ka processor aron makontrol ang tibuok sistema gamit ang Open APS; Ang Explorer HAT usa ka radio transmitter alang sa pagkonektar sa ulahi sa usa ka smartphone ug usa ka bomba.
Ang lingin sirado.
Ang tibuok hardware nagkantidad ug Liam β¬515, walay labot ang bomba nga iya kaniadto. Gisugo niya ang tanan niyang mga butang gikan sa Amazon, lakip ang gihunong nga Edison. Usab, ang mga subcutaneous sensor alang sa CGM Libre usa ka mahal nga magamit - 70 euro matag piraso, nga molungtad sa 14 ka adlaw.
Software: una, ang pag-apod-apod sa Jubilinux Linux para sa Edison ug dayon i-install ang OpenAPS niini, nga giantos sa tagsulat sa aparato, sumala kaniya. Sunod mao ang pag-set up sa pagbalhin sa data gikan sa CGM ngadto sa usa ka smartphone ug sa cloud, diin kinahanglan niyang lisensyado ang usa ka personal nga pagtukod sa xDrip application (150 euros) ug pag-set up sa Nightscout - kinahanglan kini nga "kasal" sa OpenAPS pinaagi sa mga espesyal nga plugins . Adunay usab mga problema sa operasyon sa tibuuk nga aparato, apan ang komunidad sa Nightscout malampuson nga nakatabang kang Liam nga makit-an ang mga bug.
Siyempre, morag gikomplikado sa tagsulat ang proyekto. Ang dugay na nga gihunong nga Intel Edison gipili ni Liam isip "mas episyente sa enerhiya kay sa Raspberry Pi." Nagdugang usab ang Apple OS og mga kalisud sa usa ka lisensya sa software ug gasto nga ikatandi sa usa ka Android smartphone. Bisan pa, ang iyang kasinatian mapuslanon ug makadugang sa daghang susama nga mga proyekto sa mga gamit nga hinimo sa balay, nga gidisenyo aron mapauswag ang kalidad sa kinabuhi sa daghang mga tawo sa medyo gamay nga salapi. Ang mga tawo nga labi nga naanad sa pagsalig sa ilang kaugalingon nga kusog ug kahanas.
Nangatarungan si Liam nga ang type 1 nga diabetes naghimo kaniya nga dili gawasnon, ug ang aparato nga iyang gihimo usa ka paagi aron mabawi ang sikolohikal nga kahupayan sa pagkontrol sa iyang kaugalingon nga lawas. Ug dugang sa pagbawi sa iyang normal nga estilo sa kinabuhi, ang paghimo sa usa ka closed-loop nga insulin pump system usa ka kusgan nga kasinatian sa pagpahayag sa kaugalingon alang kaniya. "Mas maayo nga kontrolon ang imong metabolismo gamit ang JS code kaysa maospital," misulat siya.
Source: www.habr.com