"Sò un cyborg avà!" - L'Australian Liam Zibidi, un ghjovanu programatore, ingegnere è scrittore di blockchain/Fullstack, dichjara fieru, mentre si prisenta nantu à e pagine di a so pagina. . A principiu di l'aostu, hà finitu u so prughjettu di bricolage per creà un dispositivu purtatu, chì senza vergogna hà chjamatu "pancreas artificiale". Piuttostu, parlemu di una pompa d'insuline autoregulata, è u nostru cyborg ùn hà micca pigliatu a via faciule in certi aspetti di a so creazione. Leghjite più nantu à u cuncettu di u dispusitivu è e tecnulugii open source chì si basava più tardi in l'articulu.
illustrazioni cù l'eccezzioni di u diagrama di u dispusitivu sò pigliati da
Diabetes per i manichini
Liam hà diabete di tipu 1.
S'ellu hè currettu, a parolla "diabetes" significa un gruppu di malatie cù diuresi aumentata - pruduzzione d'urina, ma a proporzione di i malati cù diabete mellitus (DM) hè più grande, è u nome curtu hà secremente arradicatu per DM. Torna in u Medievu, a maiò parte di i pazienti cun diabete anu nutatu a prisenza di zuccaru in l'urina. Un bellu pezzu passava prima di a scuperta di l'hormone insulina (chì era ancu di diventà a prima proteina cumpletamente sequenziata in a storia) è u so rolu in a patogenesi di a diabetes.
L'insulina hè l'hormone più impurtante chì regula u metabolismu di assai sustanzi, ma u so effettu principale hè nantu à u metabolismu di carbuidrati, cumpresu u zuccaru "principale" - glucose. Per u metabolismu di u glucose in e cellule, l'insulina hè, grosso modo, una molécula di signalazione. Ci sò molécule speciale di receptore di insuline nantu à a superficia di e cellule. "Seduta" nantu à elli, l'insulina dà un signalu per lancià una cascata di reazzione biochimica: a cellula cumencia à trasportà attivamente u glucose in a so membrana è u processà internamente.
U prucessu di pruduzzione di l'insuline pò esse paragunatu à u travagliu di i vuluntarii umani chì sò venuti à cumbatte una inundazione. U livellu di l'insulina dipende da a quantità di glucose: più ci hè, più u livellu generale di l'insulina aumenta in risposta. Ripecu: hè u nivellu in i tessuti chì hè impurtante, è micca u numeru di molécule, chì hè direttamente proporzionale à u glucose, perchè l'insulina stessu ùn si lieghja micca à u glucose è ùn hè micca spesu in u so metabolismu, cum'è i vuluntarii ùn beie micca. acqua entrante, ma custruite dighe di una certa altezza. È hè necessariu di mantene stu certu nivulu di insuline nantu à a superficia di e cellule, è ancu l'altezza di diga temporale in i zoni inundati.
Hè chjaru chì, s'ellu ùn ci hè micca abbastanza insulina, u metabolismu di u glucose hè disturbatu, ùn passa micca in e cellule, accumulendu in fluidi biologichi. Questa hè a patogenesi di a diabetes. Nanzu, ci era una terminologia cunfusa "diabetes insulin-dependent / indipindenti", ma hè più curretta di classificà cusì: a diabetes mellitus 1 hè una mancanza fisica di insuline (u mutivu di questu hè più spessu a morte di e cellule pancreatiche); A diabetes mellitus 2 hè una diminuzione di a risposta di u corpu à u nivellu di a so propria insulina (tutti i motivi ùn sò micca sanu sanu è sò variati). 1u tipu - ci sò pocu vuluntarii è ùn anu micca tempu di custruisce diga; Tipu 2 - dighe di altezza normale, ma o piena di buchi o custruite in traversu.
Prublemu di regulazione manuale
I dui tipi, cum'è diventa chjaru, portanu à l'aumentu di u nivellu di glucose fora di e cellule - in u sangue, l'urina, chì hà un effettu negativu nantu à u corpu sanu. Ci tocca à campà cuntendu и in una siringa è piastra, rispettivamente. Ma ùn pudete micca sempre regulà manualmente ciò chì u corpu stessu facia. Una persona deve dorme, è mentre dorme, i livelli di insuline cuntinueghjanu à calà; una persona pò, per via di e circustanze di ogni ghjornu, ùn manghja micca à tempu - è allora u so livellu di zuccaru calarà sottu à l'influenza di un livellu artificiale di insulina. In essenza, a vita si trova in un tunnel di limiti di livellu di glucose, oltre chì ci hè coma.
A parte di a suluzione di stu prublema era l'apparecchi muderni chì rimpiazzavanu i siringi - pompe d'insulina. Questu hè un dispositivu chì usa una agulla ipodermica inserita continuamente per dosà automaticamente l'insulina. Ma a consegna còmuda sola ùn guarantisci micca a terapia di sustituzione di l'insulina curretta senza dati nantu à u nivellu di glucose attuale. Questu hè un altru mal di testa per i medichi è i biotecnologi: testi rapidi è prediczione curretta di a dinamica di i livelli di insulina è glucose. Tecnicamente, questu hà cuminciatu à esse implementatu in a forma di monitoraghju cuntinuu di glucose - sistemi CGM. Quessi sò una varietà di dispusitivi chì leghje continuamente dati da un sensoru constantemente inseritu sottu a pelle. Stu metudu hè menu traumaticu è più attraente per l'utilizatori cà u classicu. , Ma l'ultime hè più precisa è ricumandate per l'usu se u nivellu di zuccaru hè sempre assai "caduta" o in qualchì manera cambia rapidamente cù u tempu.
U ligame intermediu in stu sistema hè una persona - di solitu u paziente stessu. Il ajuste l'apport d'insuline en fonction des lectures du glucomètre et de la tendance attendue - qu'il ait mangé des sucreries ou qu'il se prépare à sauter le déjeuner. Ma in u sfondate di l'elettronica di precisione, una persona diventa un ligame debule - chì se durante u sonnu soffre una ipoglicemia severa è perde a cuscenza? O si cumportarà in qualchì altru modu inappropriatu, scurdate / miss / set up the device incorrectly, soprattuttu s'ellu hè sempre un zitellu? In tali casi, assai persone anu pensatu à creà sistemi di feedback - cusì chì u dispusitivu di input di insulina hè orientatu versu l'output da i sensori di glucose.
Feedback è open source
In ogni casu, un prublema hè subitu - ci sò parechje pompe è glucometers in u mercatu. Inoltre, questi sò tutti i dispositi esecutivi, è anu bisognu di un processatore cumuni è un software chì li cuntrolla.
Articuli sò digià publicati nant'à Habré [, ] nantu à u tema di cumminà dui dispositi in un sistema. In più di aghjunghje un terzu casu, vi dicu un pocu di prughjetti glubale chì combina i sforzi di i dilettanti chì volenu assemblà sistemi simili per sè stessu.
U prughjettu OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) hè statu fundatu da Dana Lewis da Seattle. À a fine di u 2014, ella, ancu una diabetica di tipu 1, hà decisu di fà un esperimentu simili. Dopu avè pruvatu è poi discrittendu u so dispusitivu in dettagliu, hà eventualmente scupertu , chì descrive in detail cumu cumminà u vostru propiu CGM meter è pump, in varii variazioni di diversi fabricatori, cù i dispositi intermedii necessarii, l'opzioni di software nantu à Github, cù assai documentazioni da una cumunità crescente di utilizatori. L'aspettu più impurtante chì OpenAPS enfatiza hè "vi aiuteremu cù struzzioni dettagliate, ma duvete fà tuttu da voi stessu". U fattu hè chì tali attività sò à un passu da e sanzioni serii da a FDA (l'Amministrazione Americana di l'Alimentazione è di Drug, chì a so ghjuridizione include tutti i medicini è i prudutti medichi). È s'ellu ùn pò micca pruibisce di rompe i dispositi certificati è di cumminà in sistemi casalinghi per usà nantu à sè stessu, allora ogni tentativu di aiutà à fà o vende serà severamente punitu. A seconda idea, ma micca menu impurtante di OpenAPS hè a sicurità di un sistema di casa. Documentazione in forma è l'algoritmi chjaru è detallati sò destinati specificamente à aiutà u paci è micca dannà ellu stessu.
Finestra di u contu Nightscout
Un altru prughjettu , permette à l'utilizatori di carricà e dati da i so dispositi CGM à l'almacenamiento in nuvola in tempu reale attraversu un smartphone, smart watch è altri dispositi, è ancu vede è processà e dati ricevuti. U prugettu hè destinatu à fà l'usu più informattivu è cunvene di e dati, è cuntene ancu guide dettagliate, per esempiu, glucometers cù smartphones cù un o un altru OS è u software necessariu è trasmettitori intermedi.
A visualizazione di dati hè impurtante per determinà i fluttuazioni di ogni ghjornu in u glucose in u vostru modu di vita è a correzione pussibule di u cumpurtamentu è l'ingesta di l'alimentariu, per trasmette dati in una forma grafica conveniente à un smartphone o smart watch, per predichendu tendenze in i livelli di glucose in un futuru vicinu, è in un futuru vicinu. Inoltre, queste dati ponu esse leghjite è trattate da u software OpenAPS. Questu hè esattamente ciò chì Liam usa in u so prughjettu. Nant'à l'articuli KDPV - i so dati persunali da u serviziu di nuvola, induve a "furchetta" viola à a diritta hè u nivellu di glucose previstu da OpenAPS.
U prughjettu di Liam
Pudete leghje nantu à u prugettu in detail in l'entrata currispundenti nantu à u so blog, solu pruvà à ritruvà più schematically è chjaramente.
U Hard include i seguenti dispusitivi: a pompa di insulina Medtronic chì Liam avia inizialmente; CGM (glucometer) FreeStyle Libre cù sensor NFC; cunnessu à questu hè u trasmettitore MiaoMiao, chì trasmette dati da u sensor NFC di a pelle à u smartphone via Bluetooth; Microcomputer Intel Edison cum'è un processore per cuntrullà u sistema sanu cù Open APS; Explorer HAT hè un trasmettitore radiu per cunnette l'ultime cù un smartphone è una pompa.
U circhiu hè cumpletu.
L'hardware tutale costava à Liam 515 €, escludendu a pompa chì avia avutu prima. Hà urdinatu tutte e so cose da Amazon, cumprese l'Edison discontinued. Inoltre, i sensori subcutaneous per CGM Libre sò un consumable caru - 70 euros per pezzu, chì dura per 14 ghjorni.
Software: prima, a distribuzione Jubilinux Linux per Edison è dopu installà OpenAPS nantu à questu, chì l'autore di u dispusitivu, secondu ellu, hà patitu. In seguitu hè stata cunfigurà u trasferimentu di dati da CGM à un smartphone è à u nuvulu, per quale hà avutu a licenza di una custruzzione persunale di l'applicazione xDrip (150 euro) è a stallazione di Nightscout - hà da esse "maritatu" cù OpenAPS attraversu plugins speciale. . Ci era ancu prublemi cù u funziunamentu di tuttu u dispusitivu, ma a cumunità Nightscout hà aiutatu cù successu à Liam à truvà bug.
Di sicuru, pò pare chì l'autore hà troppu cumplicatu u prugettu. L'Intel Edison, longu discontinuatu, hè statu sceltu da Liam cum'è "più efficiente energeticu cà u Raspberry Pi". Apple OS hà ancu aghjustatu difficultà cù una licenza di software è i costi paragunabili à un smartphone Android. In ogni casu, a so sperienza hè utile è aghjunghje à parechji prughjetti simili di i dispositi fatti in casa, chì sò pensati per migliurà significativamente a qualità di vita di parechje persone per pocu soldi. E persone chì sò sempre più abituati à confià nantu à e so forze è e so cumpetenze.
Liam sustene chì a diabetes mellitus 1 l'hà fattu unfree, è u dispusitivu chì hà creatu hè una manera di ricuperà u cunfortu psicologicu di cuntrollu di u so propiu corpu. È in più di ricuperà u so modu di vita normale, a creazione di un sistema di pompa d'insuline in circuitu chjusu era una sperienza putente di l'auto-espressione per ellu. "Hè megliu mantene u vostru metabolismu sottu cuntrullatu cù u codice JS chì finisce in l'uspidale", scrive.
Source: www.habr.com