"Mi estas ciborgo nun!" - Aŭstraliano Liam Zibidi, juna programisto, blokĉeno/Fullstack-inĝeniero kaj verkisto, fiere deklaras, dum li prezentas sin sur la paĝoj de sia . Komence de aŭgusto, li kompletigis sian DIY-projekton por krei porteblan aparaton, kiun li senhonte nomis "artefarita pankreato". Prefere, ni parolas pri memreguliga insulinpumpilo, kaj nia ciborgo ne prenis la facilan elirejon en iuj aspektoj de sia kreaĵo. Legu pli pri la koncepto de la aparato kaj la malfermfontaj teknologioj, kiujn ĝi fidis poste en la artikolo.
ilustraĵoj kun la escepto de la aparatdiagramo estas prenitaj de
Diabeto por maniloj
Liam havas diabeton de tipo 1.
Se ĝi estas ĝusta, tiam la vorto "diabeto" signifas grupon de malsanoj kun pliigita diurezo - urina ekskrecio, sed la proporcio de pacientoj kun diabeto mellitus (DM) estas pli granda, kaj la mallonga nomo sekrete enradikiĝis por DM. Reen en la Mezepoko, plej multaj pacientoj kun diabeto rimarkis la ĉeeston de sukero en sia urino. Pasis sufiĉe longa tempo antaŭ la malkovro de la hormono insulino (kiu ankaŭ fariĝis la unua tute sekvencita proteino en la historio) kaj ĝia rolo en la patogenezo de diabeto.
Insulino estas la plej grava hormono, kiu reguligas la metabolon de multaj substancoj, sed ĝia ĉefa efiko estas sur la metabolo de karbonhidratoj, inkluzive de la "ĉefa" sukero - glukozo. Por la metabolo de glukozo en ĉeloj, insulino estas, proksimume, signala molekulo. Estas specialaj molekuloj de ricevilo de insulino sur la surfaco de ĉeloj. "Sidante" sur ili, insulino donas signalon por lanĉi kaskadon de biokemiaj reagoj: la ĉelo komencas aktive transporti glukozon enen tra sia membrano kaj procesi ĝin interne.
La procezo de produktado de insulino povas esti komparita kun la laboro de homaj volontuloj kiuj venis por batali inundon. La nivelo de insulino dependas de la kvanto de glukozo: ju pli estas, des pli la ĝenerala insulinnivelo altiĝas responde. Mi ripetas: gravas la nivelo en histoj, kaj ne la nombro de molekuloj, kiu estas rekte proporcia al glukozo, ĉar insulino mem ne ligas al glukozo kaj ne elspezas por ĝia metabolo, same kiel volontuloj ne trinkas la. envenanta akvo, sed konstruu digojn de certa alteco. Kaj necesas konservi ĉi tiun certan nivelon de insulino sur la surfaco de la ĉeloj, same kiel la altecon de provizoraj digoj en inunditaj areoj.
Estas klare, ke se ne estas sufiĉe da insulino, tiam la metabolo de glukozo estas interrompita; ĝi ne pasas en la ĉelojn, amasiĝante en biologiaj fluidoj. Ĉi tio estas la patogenezo de diabeto. Antaŭe, estis konfuza terminologio "insulindependa/sendependa diabeto", sed estas pli ĝuste klasifiki ĝin jene: tipo 1 diabeto estas fizika manko de insulino (la kialo por tio plej ofte estas la morto de pankreataj ĉeloj); Diabeto de tipo 2 estas malpliigo de la respondo de la korpo al la nivelo de sia propra insulino (ĉiuj kialoj ne estas plene komprenitaj kaj estas diversaj). 1-a tipo - estas malmultaj volontuloj kaj ili ne havas tempon por konstrui digojn; Tipo 2 - digoj de normala alteco, sed aŭ plenaj de truoj aŭ konstruitaj laŭlarĝe.
Mana alĝustigo problemo
Ambaŭ tipoj, kiel evidentiĝas, kondukas al pliigitaj niveloj de glukozo ekster la ĉeloj - en la sango, urino, kio havas negativan efikon sur la tuta korpo. Ni devas vivi per kalkulado и en injektilo kaj telero, respektive. Sed vi ne ĉiam povas permane reguligi tion, kion la korpo mem faris. Homo devas dormi, kaj dum dormo, la niveloj de insulino daŭre malaltiĝas; homo povas, pro ĉiutagaj cirkonstancoj, ne manĝi ĝustatempe - kaj tiam lia sukernivelo malaltiĝos sub la influo de artefarite konservita nivelo de insulino. Esence, vivo troviĝas en tunelo de glukozo-nivelaj limoj, preter kiu estas komato.
Parto de la solvo de ĉi tiu problemo estis modernaj aparatoj, kiuj anstataŭigis injektilojn - insulinpumpilojn. Ĉi tio estas aparato, kiu uzas kontinue enigitan hipoderman nadlon por aŭtomate dozi insulinon. Sed oportuna livero sole ne garantias ĝustan anstataŭan terapion de insulino sen datumoj pri la nuna glukoza nivelo. Ĉi tio estas alia kapdoloro por kuracistoj kaj bioteknologoj: rapidaj provoj kaj ĝusta antaŭdiro de la dinamiko de insulino kaj glukozo-niveloj. Teknike, ĉi tio komencis esti efektivigita en la formo de kontinua glukoza monitorado - CGM-sistemoj. Ĉi tiuj estas diversaj aparatoj, kiuj senĉese legas datumojn de sensilo konstante enmetita sub la haŭto. Ĉi tiu metodo estas malpli traŭmata kaj pli alloga por uzantoj ol la klasika. , sed ĉi-lasta estas pli preciza kaj rekomendita por uzo se la sukernivelo ankoraŭ estas tre "faligita" aŭ iel ŝanĝiĝas rapide kun la tempo.
La meza ligilo en ĉi tiu sistemo estas persono - kutime la paciento mem. Ĝi ĝustigas la provizon de insulino depende de la glukometroj kaj la atendata tendenco - ĉu li manĝis dolĉaĵojn aŭ ĉu li prepariĝas por preterpasi la tagmanĝon. Sed sur la fono de precizeca elektroniko, homo fariĝas malforta ligilo - kio se dum dormo li suferas severan hipoglikemion kaj perdas konscion? Aŭ ĉu li kondutas en alia malkonvena maniero, forgesos/maltrafis/agordis la aparaton malĝuste, precipe se li estas ankoraŭ infano? En tiaj kazoj, multaj homoj pensis pri kreado de retrosistemoj - tiel ke la insulina eniga aparato estas orientita al la eligo de glukozaj sensiloj.
Reago kaj malferma fonto
Tamen tuj aperas problemo - estas multaj pumpiloj kaj glukometroj sur la merkato. Krome, ĉi tiuj estas ĉiuj plenumaj aparatoj, kaj ili bezonas komunan procesoron kaj programaron, kiu regas ilin.
Artikoloj jam estis publikigitaj pri Habré [, ] pri la temo kombini du aparatojn en unu sistemon. Krom aldoni trian kazon, mi rakontos al vi iomete pri tutmondaj projektoj, kiuj kombinas la klopodojn de entuziasmuloj, kiuj volas kunmeti similajn sistemojn memstare.
La projekto OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) estis fondita de Dana Lewis el Seatlo. Fine de 2014 ŝi, ankaŭ tipo 1-diabeto, decidis fari similan eksperimenton. Post provi kaj poste priskribi sian aparaton detale, ŝi finfine malkovris , kiu detale priskribas kiel kombini vian propran CGM-mezurilon kaj pumpilon, en diversaj variadoj de malsamaj fabrikantoj, kun la necesaj mezaj aparatoj, programaraj elektoj sur Github, kun multe da dokumentado de kreskanta komunumo de uzantoj. La plej grava aspekto, kiun OpenAPS emfazas, estas "ni helpos vin per detalaj instrukcioj, sed vi devas fari ĉion mem." La fakto estas, ke tiaj agadoj estas unu paŝo for de seriozaj sankcioj de la FDA (la Usona Administracio pri Manĝaĵoj kaj Medikamentoj, kies jurisdikcio inkluzivas ĉiujn medikamentojn kaj medicinajn produktojn). Kaj se ŝi ne povas malpermesi al vi rompi atestitajn aparatojn kaj kombini ilin en memfaritajn sistemojn por uzi ilin sur vi mem, tiam ĉiu provo helpi vin fari aŭ vendi ĝin estos severe punita. La dua, sed ne malpli grava ideo de OpenAPS estas la sekureco de memfarita sistemo. Dokumentado en la formo kaj klaraj, detalaj algoritmoj celas specife helpi la pacienton kaj ne damaĝi sin.
Fenestro de la konto Nightscout
Alia projekto , permesas al uzantoj alŝuti datumojn de siaj CGM-aparatoj al nuba stokado en reala tempo per inteligenta telefono, inteligenta horloĝo kaj aliaj aparatoj, kaj ankaŭ vidi kaj prilabori la ricevitajn datumojn. La projekto celas fari la plej informan kaj oportunan uzon de datumoj, kaj ankaŭ enhavas detalajn gvidojn, ekzemple, glukometroj kun saĝtelefonoj kun unu aŭ alia OS kaj la necesaj programaroj kaj mezaj dissendiloj.
Datuma bildigo estas grava por determini ĉiutagajn fluktuojn de glukozo en via vivstilo kaj ebla korekto de konduto kaj manĝokonsumado, por transdoni datumojn en oportuna grafika formo al inteligenta telefono aŭ inteligenta horloĝo, por antaŭdiri tendencojn en glukozoniveloj en proksima estonteco, kaj en la proksima estonteco. Krome, ĉi tiuj datumoj povas esti legitaj kaj prilaboritaj per OpenAPS-programaro. Ĝuste tion Liam uzas en sia projekto. Pri KDPV-artikoloj - liaj personaj datumoj de la nuba servo, kie la purpura "forko" dekstre estas la antaŭviditaj glukozoniveloj antaŭdiritaj de OpenAPS.
La Projekto de Liam
Pri la projekto vi povas legi detale en la responda enskribo en lia blogo, mi nur provos rerakonti ĝin pli skeme kaj klare.
The Hard inkluzivas la sekvajn aparatojn: la Medtronic-insulinpumpilon, kiun Liam origine havis; CGM (glukometro) FreeStyle Libre kun NFC-sensilo; ligita al ĝi estas la dissendilo MiaoMiao, kiu transdonas datumojn de la haŭta NFC-sensilo al la inteligenta telefono per Bluetooth; Intel Edison mikrokomputilo kiel procesoro por kontroli la tutan sistemon uzante Open APS; Explorer HAT estas radiosendilo por konekti ĉi-lastan per inteligenta telefono kaj pumpilo.
La cirklo estas kompleta.
La tuta aparataro kostis al Liam €515, ekskludante la pumpilon, kiun li antaŭe havis. Li mendis ĉiujn siajn aĵojn de Amazon, inkluzive de la ĉesigita Edison. Ankaŭ, subkutanaj sensiloj por CGM Libre estas multekosta konsumebla - 70 eŭroj po peco, kiu daŭras 14 tagojn.
Programaro: unue, la distribuo Jubilinux Linukso por Edison kaj poste instali OpenAPS sur ĝi, kiun la aŭtoro de la aparato, laŭ li, suferis. Sekva estis agordi datumtransdonon de CGM al saĝtelefono kaj al la nubo, por kiu li devis licenci personan konstruon de la aplikaĵo xDrip (150 eŭroj) kaj starigi Nightscout - ĝi devis esti "edziĝinta" kun OpenAPS per specialaj kromprogramoj. . Ankaŭ estis problemoj pri la funkciado de la tuta aparato, sed la Nightscout-komunumo sukcese helpis al Liam trovi cimojn.
Kompreneble, povas ŝajni, ke la aŭtoro tro komplikis la projekton. La long-ĉesigita Intel Edison estis elektita fare de Liam kiel "pli energia efika ol la Raspberry Pi." Apple OS ankaŭ aldonis malfacilaĵojn kun programarlicenco kaj kostoj kompareblaj al Android-poŝtelefono. Tamen, lia sperto estas utila kaj aldonos al multaj similaj projektoj de hejmaj aparatoj, kiuj estas dezajnitaj por signife plibonigi la vivokvaliton de multaj homoj por relative malmulte da mono. Homoj, kiuj ĉiam pli kutimas fidi siajn proprajn fortojn kaj kapablojn.
Liam argumentas, ke tipo 1-diabeto igis lin nelibera, kaj la aparato kiun li kreis estas maniero reakiri la psikologian komforton de kontrolo de sia propra korpo. Kaj krom reakiri lian normalan vivstilon, krei fermitan buklan insulinpumpilon estis potenca sperto de memesprimo por li. "Estas pli bone kontroli vian metabolon per JS-kodo ol fini en la hospitalo," li skribas.
fonto: www.habr.com