"Orain ziborg bat naiz!" - Liam Zibidi australiarrak, programatzaile gazte, blockchain/Fullstack ingeniari eta idazleak, harro adierazten du bere burua bere orrialdeetan aurkezten duen bitartean. . Abuztuaren hasieran, bere brikolaje-proiektua amaitu zuen gailu eramangarri bat sortzeko, eta lotsarik gabe "pankrea artifiziala" izendatu zuen. Aitzitik, intsulina-ponpa autoerregulatzaile bati buruz ari gara, eta gure ziborgak ez zuen bide erraza hartu bere sorkuntzaren zenbait alderditan. Irakurri gehiago gailuaren kontzeptuari eta kode irekiko teknologiari buruz geroago artikuluan.
ilustrazioak gailuaren diagrama izan ezik
Manikinentzako diabetesa
Liamek 1 motako diabetesa du.
Zuzena bada, "diabetes" hitzak diuresia handitu duten gaixotasunen multzoa esan nahi du - gernuaren irteera, baina diabetes mellitus (DM) duten pazienteen proportzioa handiagoa da, eta izen laburrak ezkutuan errotu du DM. Erdi Aroan, diabetesa zuten paziente gehienek gernuan azukrearen presentzia nabaritu zuten. Denbora dezente igaro zen intsulinaren hormona (historiako guztiz sekuentziatutako lehen proteina ere bihurtuko zena) eta diabetesaren patogenian duen zeregina aurkitu baino lehen.
Intsulina substantzia askoren metabolismoa erregulatzen duen hormona garrantzitsuena da, baina bere eragin nagusia karbohidratoen metabolismoan dago, azukre "nagusia" barne - glukosa. Zeluletan glukosaren metabolismorako, intsulina, gutxi gorabehera, seinaleztapen-molekula bat da. Zelulen gainazalean intsulina-hartzaileen molekula bereziak daude. Horien gainean "eserita", intsulinak erreakzio biokimikoen jauzi bat abiarazteko seinalea ematen du: zelula glukosa aktiboki garraiatzen hasten da bere mintzean zehar eta barrutik prozesatzen du.
Intsulina ekoizteko prozesua uholde bati aurre egitera etorri ziren giza boluntarioen lanarekin pareka daiteke. Intsulina-maila glukosa kantitatearen araberakoa da: zenbat eta gehiago egon, orduan eta gehiago igotzen da intsulina-maila orokorra erantzunez. Berriro diot: inportantea ehunen maila da, eta ez molekula kopurua, glukosarekin zuzenean proportzionala dena, intsulina bera ez baita glukosari lotzen eta ez baita bere metabolismoan gastatzen, boluntarioek edaten ez duten bezala. sarrerako ura, baina altuera jakin bateko presak eraiki. Eta beharrezkoa da zelulen gainazalean intsulina maila jakin hori mantentzea, baita urpean dauden guneetan behin-behineko presaen altuera ere.
Argi dago intsulina nahikoa ez badago, glukosaren metabolismoa eten egiten dela; ez da zeluletara pasatzen, fluido biologikoetan metatuz. Hau da diabetesaren patogenia. Aurretik, terminologia nahasia zegoen "intsulinarekiko/independentea den diabetesa", baina zuzenagoa da honela sailkatzea: 1 motako diabetesa intsulinaren gabezia fisikoa da (horren arrazoia pankreako zelulen heriotza da gehienetan); 2 motako diabetesa gorputzak bere intsulina mailaren aurrean duen erantzuna gutxitzea da (arrazoi guztiak ez dira guztiz ulertzen eta askotarikoak dira). 1. mota - boluntario gutxi daude eta ez dute presak egiteko astirik; 2. mota: altuera arrunteko presak, baina zuloz beteta edo zeharka eraikita.
Eskuzko doikuntza arazoa
Bi motak, argi ikusten denez, zeluletatik kanpo glukosa maila handitzea dakar - odolean, gernuan, eta horrek eragin negatiboa du gorputz osoan. Kontatuz bizi behar dugu ΠΈ xiringa batean eta plakan, hurrenez hurren. Baina ezin duzu beti eskuz erregulatu gorputzak berak egiten zuena. Pertsona batek lo egin behar du, eta lo egiten duen bitartean, intsulina mailak jaisten jarraitzen du; Pertsona batek, eguneroko egoera dela eta, garaiz ez jan dezake, eta orduan bere azukre-maila jaitsi egingo da artifizialki mantentzen den intsulina-mailaren eraginez. Funtsean, bizitza glukosa-mailaren mugen tunel batean aurkitzen da, eta hortik haratago koma dago.
Arazo honen konponbidearen zati bat xiringak ordezkatzen zituzten gailu modernoak izan ziren - intsulina ponpak. Intsulina automatikoki dosifikatzeko etengabe txertatzen den orratz hipodermiko bat erabiltzen duen gailua da. Baina entrega erosoak bakarrik ez du intsulinaren ordezko terapia zuzena bermatzen egungo glukosa mailari buruzko daturik gabe. Hau beste buruhauste bat da medikuentzat eta bioteknologoentzat: proba azkarrak eta intsulina eta glukosa mailaren dinamikaren iragarpen zuzena. Teknikoki, hau glukosaren etengabeko monitorizazio moduan ezartzen hasi zen - CGM sistemak. Azalaren azpian etengabe txertatutako sentsore batetik datuak etengabe irakurtzen dituzten hainbat gailu dira. Metodo hau klasikoa baino ez da hain traumatikoa eta erakargarriagoa erabiltzaileentzat. , baina azken hau zehatzagoa da eta erabiltzeko gomendagarria da azukre maila oraindik oso "jaitsi" badago edo nolabait denboran zehar azkar aldatzen bada.
Sistema honen tarteko lotura pertsona bat da, normalean pazientea bera. Intsulina-hornidura doitzen du glukometroaren irakurketen eta espero den joeraren arabera - gozokiak jan dituen ala bazkaria saltatzeko prestatzen ari den ala ez. Baina doitasun elektronikaren atzealdean, pertsona bat lotura ahula bihurtzen da - zer gertatzen da loan zehar hipogluzemia larria jasaten badu eta konortea galtzen badu? Edo beste modu desegokiren batean jokatuko du, gailua gaizki ahaztu/galdu/konfiguratuko du, batez ere haurra bada oraindik? Kasu horietan, jende askok iritzi-sistemak sortzea pentsatu du, intsulina sarrerako gailua glukosa-sentsoreen irteerara bideratu dadin.
Iritzia eta kode irekia
Hala ere, berehala sortzen da arazo bat: ponpa eta glukometro asko daude merkatuan. Gainera, hauek guztiak gailu exekutiboak dira, eta haiek kontrolatzen dituen prozesadore eta software komun bat behar dute.
Artikuluak argitaratu dira dagoeneko HabrΓ©-n [, ] bi gailu sistema batean konbinatzearen gaiari buruz. Hirugarren kasu bat gehitzeaz gain, beren kabuz antzeko sistemak muntatu nahi dituzten zaleen ahaleginak batzen dituzten proiektu globalei buruz apur bat kontatuko dizuet.
OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) proiektua Seattleko Dana Lewis-ek sortu zuen. 2014. urtearen amaieran, berak ere, 1 motako diabetikoak, antzeko esperimentu bat egitea erabaki zuen. Probatu eta gero bere gailua xehetasunez deskribatu ondoren, azkenean aurkitu zuen , zeinak zehatz-mehatz deskribatzen du nola konbinatu zure CGM neurgailua eta ponpa, fabrikatzaile ezberdinen hainbat aldaeratan, beharrezko bitarteko gailuekin, Github-en software-aukerekin, gero eta erabiltzaileen komunitate baten dokumentazio askorekin. OpenAPS-k azpimarratzen duen alderdirik garrantzitsuena "argibide zehatzekin lagunduko dizugu, baina zuk zeuk egin behar duzu dena". Kontua da jarduera horiek FDAren (American Food and Drug Administration, bere jurisdikzioan sendagai eta produktu mediko guztiak barne hartzen dituen) zigor larrietatik urrats batera daudela. Eta ezin badizu debekatu ziurtatutako gailuak hautsi eta etxeko sistemetan konbinatzea zeure buruari erabiltzeko, orduan egiten edo saltzen laguntzeko saiakera gogor zigortuko da. OpenAPSren bigarren ideia, baina ez hain garrantzitsua, etxeko sistema baten segurtasuna da. Dokumentazioa formularioan eta algoritmo argi eta zehatzak bereziki gaixoari laguntzera eta bere burua kaltetu ez egitera zuzenduta daude.
Nightscout kontuaren leihoa
Beste proiektu bat , erabiltzaileei CGM gailuetatik datuak hodeiko biltegiratzera igotzeko aukera ematen die denbora errealean smartphone baten, erloju adimendunaren eta beste gailu batzuen bidez, baita jasotako datuak ikusi eta prozesatzeko ere. Proiektua datuen erabilera informatzaile eta erosoena egitea du helburu, eta gida zehatzak ere baditu, adibidez, glukometroak OS bat edo beste duten telefono adimendunekin eta beharrezko softwarea eta bitarteko transmisoreak.
Datuen bistaratzea garrantzitsua da zure bizimoduan glukosaren eguneroko gorabeherak zehazteko eta portaeraren eta elikagaien kontsumoa zuzentzeko, datuak modu grafiko egoki batean telefono adimendun edo erloju adimendun batera transmititzeko, etorkizun hurbilean glukosa-mailen joerak aurreikusteko eta Gainera, datu hauek OpenAPS softwareak irakurri eta prozesatu ditzake. Horixe da Liam-ek bere proiektuan erabiltzen duena. KDPV artikuluetan - hodeiko zerbitzuko bere datu pertsonalak, non eskuineko "sardexka" morea OpenAPSek aurreikusitako glukosa-maila den.
Liam-en proiektua
Proiektuari buruz zehatz-mehatz irakur dezakezu bere blogean dagokion sarreran, eskematikoago eta argiago kontatzen saiatuko naiz.
The Hard-ek gailu hauek ditu: Liam-ek jatorrian zuen Medtronic intsulina-ponpa; CGM (glukometroa) FreeStyle Libre NFC sentsorearekin; hari konektatuta dago MiaoMiao transmisorea, zeinak larruazaleko NFC sentsoretik telefonora Bluetooth bidez transmititzen dituen datuak; Intel Edison mikroordenagailua Open APS erabiliz sistema osoa kontrolatzeko prozesadore gisa; Explorer HAT irrati-igorlea da azken hau smartphone batekin eta ponpa batekin konektatzeko.
Zirkulua osatu da.
Hardware osoak 515 euro balio zuen Liam-i, lehen zeukan ponpa kenduta. Bere gauza guztiak Amazon-i agindu zizkion, etendako Edison barne. Gainera, CGM Librerako larruazalpeko sentsoreak kontsumigarri garestiak dira - 70 euro pieza bakoitzeko, 14 egun irauten dutenak.
Softwarea: lehenik eta behin, Edisonentzako Jubilinux Linux banaketa eta ondoren OpenAPS instalatzea bertan, gailuaren egileak, bere esanetan, jasan zuena. Ondoren, CGM-tik smartphone batera eta hodeira datu-transferentzia konfiguratu zen, horretarako xDrip aplikazioaren eraikuntza pertsonal bat lizentziatu behar zuen (150 euro) eta Nightscout konfiguratu - OpenAPS-ekin "ezkondu" behar zen plugin berezien bidez. . Gailu osoaren funtzionamenduarekin ere arazoak izan ziren, baina Nightscout komunitateak arrakastaz lagundu zion Liam akatsak aurkitzen.
Jakina, badirudi egileak proiektua gehiegi konplikatu duela. Aspalditik etenda zegoen Intel Edison Liam-ek "Raspberry Pi baino energia eraginkorragoa" zela aukeratu zuen. Apple OS-ek ere zailtasunak gehitu zituen software-lizentzia batekin eta Android telefono baten pareko kostuak. Hala ere, bere esperientzia baliagarria da eta etxeko gailuen antzeko proiektu asko gehituko dira, diru gutxiren truke jende askoren bizi-kalitatea nabarmen hobetzeko diseinatuta daudenak. Norbere indar eta gaitasunetan fidatzera gero eta ohituta dauden pertsonak.
Liamek dio 1 motako diabetesak aske bihurtu duela, eta berak sortutako gailua bere gorputzaren gaineko kontrolaren erosotasun psikologikoa berreskuratzeko modu bat da. Eta bere bizimodu normala berreskuratzeaz gain, begizta itxiko intsulina ponpa sistema bat sortzea auto-adierazpen esperientzia indartsua izan zen berarentzat. "Hobe da zure metabolismoa kontrolpean edukitzea JS kodearekin ospitalean amaitzea baino", idatzi du.
Iturria: www.habr.com