હોમમેઇડ વાયરલેસ ઓટોનોમસ ઇન્સ્યુલિન પંપ નિયંત્રણ

"હું હવે સાયબોર્ગ છું!" - ઓસ્ટ્રેલિયન લિયામ ઝિબિડી, એક યુવાન પ્રોગ્રામર, બ્લોકચેન/ફુલસ્ટેક એન્જિનિયર અને લેખક, ગર્વથી જાહેર કરે છે, કારણ કે તે પોતાની જાતને તેના પૃષ્ઠો પર રજૂ કરે છે. બ્લોગ પોસ્ટ. ઓગસ્ટની શરૂઆતમાં, તેણે પહેરી શકાય તેવું ઉપકરણ બનાવવા માટે તેનો DIY પ્રોજેક્ટ પૂર્ણ કર્યો, જેને તેણે નિઃશંકપણે "કૃત્રિમ સ્વાદુપિંડ" તરીકે ઓળખાવ્યું. તેના બદલે, અમે સ્વ-નિયમનકારી ઇન્સ્યુલિન પંપ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, અને અમારા સાયબોર્ગે તેની રચનાના કેટલાક પાસાઓમાં સરળ રસ્તો અપનાવ્યો નથી. ઉપકરણની વિભાવના અને તેના પર આધાર રાખતી ઓપન સોર્સ ટેક્નોલોજી વિશે પછીથી લેખમાં વધુ વાંચો.

ઉપકરણ ડાયાગ્રામના અપવાદ સાથેના ચિત્રોમાંથી લેવામાં આવ્યા છે લિયેમનો બ્લોગ

ડમી માટે ડાયાબિટીસ

લિયામને પ્રકાર 1 ડાયાબિટીસ છે.
જો તે સાચું છે, તો પછી "ડાયાબિટીસ" શબ્દનો અર્થ થાય છે વધારો મૂત્રવર્ધક પદાર્થ - પેશાબના આઉટપુટ સાથેના રોગોનું જૂથ, પરંતુ ડાયાબિટીસ મેલીટસ (ડીએમ) ધરાવતા દર્દીઓનું પ્રમાણ મોટું છે, અને ટૂંકું નામ ગુપ્ત રીતે ડીએમ માટે મૂળ છે. મધ્ય યુગમાં, ડાયાબિટીસના મોટાભાગના દર્દીઓએ તેમના પેશાબમાં ખાંડની હાજરી નોંધી હતી. હોર્મોન ઇન્સ્યુલિનની શોધ પહેલા ઘણો લાંબો સમય વીતી ગયો (જે ઇતિહાસમાં પ્રથમ સંપૂર્ણ ક્રમબદ્ધ પ્રોટીન પણ બનવાનું હતું) અને ડાયાબિટીસના પેથોજેનેસિસમાં તેની ભૂમિકા.
ઇન્સ્યુલિન એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ હોર્મોન છે જે ઘણા પદાર્થોના ચયાપચયને નિયંત્રિત કરે છે, પરંતુ તેની મુખ્ય અસર કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના ચયાપચય પર છે, જેમાં "મુખ્ય" ખાંડ - ગ્લુકોઝનો સમાવેશ થાય છે. કોશિકાઓમાં ગ્લુકોઝના ચયાપચય માટે, ઇન્સ્યુલિન, આશરે કહીએ તો, સિગ્નલિંગ પરમાણુ છે. કોષોની સપાટી પર ખાસ ઇન્સ્યુલિન રીસેપ્ટર પરમાણુઓ હોય છે. તેમના પર "બેઠેલા", ઇન્સ્યુલિન બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓના કાસ્કેડને શરૂ કરવા માટે સંકેત આપે છે: કોષ તેના પટલ દ્વારા ગ્લુકોઝને અંદરની તરફ સક્રિય રીતે પરિવહન કરવાનું શરૂ કરે છે અને તેને આંતરિક રીતે પ્રક્રિયા કરે છે.
ઇન્સ્યુલિન ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયાને પૂર સામે લડવા આવેલા માનવ સ્વયંસેવકોના કાર્ય સાથે સરખાવી શકાય. ઇન્સ્યુલિનનું સ્તર ગ્લુકોઝના જથ્થા પર આધાર રાખે છે: જેટલું વધારે છે, તેટલું વધુ એકંદર ઇન્સ્યુલિનનું સ્તર પ્રતિભાવમાં વધે છે. હું પુનરાવર્તન કરું છું: તે પેશીઓમાં સ્તર છે જે મહત્વપૂર્ણ છે, અને પરમાણુઓની સંખ્યા નથી, જે ગ્લુકોઝના સીધા પ્રમાણસર છે, કારણ કે ઇન્સ્યુલિન પોતે ગ્લુકોઝ સાથે જોડાયેલું નથી અને તેના ચયાપચય પર ખર્ચવામાં આવતું નથી, જેમ સ્વયંસેવકો પીતા નથી. આવતા પાણી, પરંતુ ચોક્કસ ઊંચાઈના ડેમ બાંધો. અને કોષોની સપાટી પર ઇન્સ્યુલિનનું આ ચોક્કસ સ્તર તેમજ પૂરગ્રસ્ત વિસ્તારોમાં કામચલાઉ બંધની ઊંચાઈ જાળવવી જરૂરી છે.
તે સ્પષ્ટ છે કે જો ત્યાં પૂરતી ઇન્સ્યુલિન નથી, તો પછી ગ્લુકોઝનું ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે; તે કોષોમાં પસાર થતું નથી, જૈવિક પ્રવાહીમાં એકઠા થાય છે. આ ડાયાબિટીસનું પેથોજેનેસિસ છે. અગાઉ, "ઇન્સ્યુલિન-આશ્રિત/સ્વતંત્ર ડાયાબિટીસ" એવી ગૂંચવણભરી પરિભાષા હતી, પરંતુ તેને નીચે પ્રમાણે વર્ગીકૃત કરવું વધુ યોગ્ય છે: પ્રકાર 1 ડાયાબિટીસ એ ઇન્સ્યુલિનની શારીરિક અભાવ છે (તેનું કારણ મોટેભાગે સ્વાદુપિંડના કોષોનું મૃત્યુ છે); પ્રકાર 2 ડાયાબિટીસ એ તેના પોતાના ઇન્સ્યુલિનના સ્તર માટે શરીરના પ્રતિભાવમાં ઘટાડો છે (તમામ કારણો સંપૂર્ણપણે સમજી શક્યા નથી અને વૈવિધ્યસભર છે). 1 લી પ્રકાર - થોડા સ્વયંસેવકો છે અને તેમની પાસે ડેમ બનાવવાનો સમય નથી; પ્રકાર 2 - સામાન્ય ઉંચાઈના ડેમ, પરંતુ કાં તો છિદ્રોથી ભરેલા છે અથવા આરપાર બાંધેલા છે.

મેન્યુઅલ એડજસ્ટમેન્ટ સમસ્યા

બંને પ્રકારો, જેમ તે સ્પષ્ટ થાય છે, કોષોની બહાર ગ્લુકોઝના સ્તરમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે - લોહીમાં, પેશાબમાં, જે સમગ્ર શરીર પર નકારાત્મક અસર કરે છે. આપણે ગણીને જીવવાનું છે આંતરરાષ્ટ્રીય и અનાજ એકમો અનુક્રમે સિરીંજ અને પ્લેટમાં. પરંતુ તમે હંમેશા મેન્યુઅલી નિયમન કરી શકતા નથી કે શરીર પોતે શું કરી રહ્યું હતું. વ્યક્તિએ સૂવું જ જોઈએ, અને સૂતી વખતે, ઇન્સ્યુલિનનું સ્તર ઘટતું રહે છે; એક વ્યક્તિ, રોજિંદા સંજોગોને લીધે, સમયસર ખાઈ શકતી નથી - અને પછી તેનું ખાંડનું સ્તર કૃત્રિમ રીતે જાળવવામાં આવેલા ઇન્સ્યુલિનના સ્તરના પ્રભાવ હેઠળ ઘટશે. સારમાં, જીવન પોતાને ગ્લુકોઝ સ્તરની મર્યાદાઓની ટનલમાં શોધે છે, જેની બહાર કોમા છે.
આ સમસ્યાના ઉકેલનો એક ભાગ આધુનિક ઉપકરણો હતા જેણે સિરીંજ - ઇન્સ્યુલિન પંપને બદલ્યા. આ એક એવું ઉપકરણ છે જે ઇન્સ્યુલિનને આપમેળે ડોઝ કરવા માટે સતત દાખલ કરેલી હાઇપોડર્મિક સોયનો ઉપયોગ કરે છે. પરંતુ એકલા અનુકૂળ ડિલિવરી વર્તમાન ગ્લુકોઝ સ્તરના ડેટા વિના યોગ્ય ઇન્સ્યુલિન રિપ્લેસમેન્ટ થેરાપીની બાંયધરી આપતું નથી. ડોકટરો અને બાયોટેકનોલોજીસ્ટ માટે આ બીજો માથાનો દુખાવો છે: ઝડપી પરીક્ષણો અને ઇન્સ્યુલિન અને ગ્લુકોઝના સ્તરની ગતિશીલતાની સાચી આગાહી. તકનીકી રીતે, આ સતત ગ્લુકોઝ મોનિટરિંગ - CGM સિસ્ટમ્સના સ્વરૂપમાં અમલમાં મૂકવાનું શરૂ થયું. આ વિવિધ પ્રકારના ઉપકરણો છે જે ત્વચાની નીચે સતત દાખલ કરાયેલા સેન્સરમાંથી ડેટાને સતત વાંચે છે. આ પદ્ધતિ ક્લાસિક કરતાં ઓછી આઘાતજનક અને વપરાશકર્તાઓ માટે વધુ આકર્ષક છે. ફિંગરપ્રિક, પરંતુ બાદમાં વધુ સચોટ છે અને ઉપયોગ માટે ભલામણ કરવામાં આવે છે જો ખાંડનું સ્તર હજી પણ ખૂબ "ઘટેલું" હોય અથવા સમય જતાં કોઈક રીતે ઝડપથી બદલાય.
આ સિસ્ટમમાં મધ્યવર્તી કડી એક વ્યક્તિ છે - સામાન્ય રીતે દર્દી પોતે. તે ગ્લુકોમીટર રીડિંગ્સ અને અપેક્ષિત વલણના આધારે ઇન્સ્યુલિનના પુરવઠાને સમાયોજિત કરે છે - પછી ભલે તેણે મીઠાઈ ખાધી હોય અથવા લંચ છોડવાની તૈયારી કરી હોય. પરંતુ ચોકસાઇ ઇલેક્ટ્રોનિક્સની પૃષ્ઠભૂમિ સામે, વ્યક્તિ નબળી કડી બની જાય છે - જો ઊંઘ દરમિયાન તે ગંભીર હાઈપોગ્લાયકેમિઆનો ભોગ બને અને ચેતના ગુમાવે તો શું? અથવા તે કોઈ અન્ય અયોગ્ય રીતે વર્તશે, ઉપકરણને ભૂલથી/ચૂકી જશે/સેટઅપ કરશે, ખાસ કરીને જો તે હજી બાળક છે? આવા કિસ્સાઓમાં, ઘણા લોકોએ પ્રતિસાદ પ્રણાલીઓ બનાવવા વિશે વિચાર્યું છે - જેથી ઇન્સ્યુલિન ઇનપુટ ઉપકરણ ગ્લુકોઝ સેન્સરમાંથી આઉટપુટ તરફ લક્ષી હોય.

પ્રતિસાદ અને ઓપન સોર્સ

જો કે, તરત જ એક સમસ્યા ઊભી થાય છે - બજારમાં ઘણા પંપ અને ગ્લુકોમીટર છે. વધુમાં, આ બધા એક્ઝિક્યુટિવ ઉપકરણો છે, અને તેમને એક સામાન્ય પ્રોસેસર અને સૉફ્ટવેરની જરૂર છે જે તેમને નિયંત્રિત કરે છે.
હેબ્રે [1, 2] બે ઉપકરણોને એક સિસ્ટમમાં જોડવાના વિષય પર. ત્રીજો કેસ ઉમેરવા ઉપરાંત, હું તમને વૈશ્વિક પ્રોજેક્ટ્સ વિશે થોડું કહીશ જે ઉત્સાહીઓના પ્રયત્નોને જોડે છે જેઓ તેમના પોતાના પર સમાન સિસ્ટમ્સ એસેમ્બલ કરવા માંગે છે.

OpenAPS (ઓપન આર્ટિફિશિયલ પેન્ક્રિયાસ સિસ્ટમ) પ્રોજેક્ટની સ્થાપના સિએટલના ડાના લુઈસ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. 2014 ના અંતમાં, તેણી, ટાઇપ 1 ડાયાબિટીક પણ હતી, તેણે સમાન પ્રયોગ હાથ ધરવાનું નક્કી કર્યું. પ્રયાસ કર્યા પછી અને પછી તેના ઉપકરણનું વિગતવાર વર્ણન કર્યા પછી, તેણીએ આખરે શોધ્યું સાઇટ પ્રોજેક્ટ, જે તમારા પોતાના CGM મીટર અને પંપને કેવી રીતે જોડવું તેનું વિગતવાર વર્ણન કરે છે, વિવિધ ઉત્પાદકોની વિવિધ ભિન્નતાઓમાં, જરૂરી મધ્યવર્તી ઉપકરણો સાથે, Github પરના સોફ્ટવેર વિકલ્પો, વપરાશકર્તાઓના વધતા સમુદાયના ઘણા બધા દસ્તાવેજો સાથે. OpenAPS પર ભાર મૂકે છે તે સૌથી મહત્વપૂર્ણ પાસું એ છે કે "અમે તમને વિગતવાર સૂચનાઓ સાથે મદદ કરીશું, પરંતુ તમારે બધું જાતે જ કરવું જોઈએ." હકીકત એ છે કે આવી પ્રવૃત્તિઓ FDA (અમેરિકન ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન, જેના અધિકારક્ષેત્રમાં તમામ દવાઓ અને તબીબી ઉત્પાદનોનો સમાવેશ થાય છે) તરફથી ગંભીર પ્રતિબંધોથી એક પગલું દૂર છે. અને જો તે તમને પ્રમાણિત ઉપકરણોને તોડવા અને તમારા પર તેનો ઉપયોગ કરવા માટે તેમને હોમમેઇડ સિસ્ટમ્સમાં જોડવાથી પ્રતિબંધિત કરી શકતી નથી, તો પછી તેને બનાવવામાં અથવા વેચવામાં તમારી મદદ કરવાના કોઈપણ પ્રયાસને સખત સજા કરવામાં આવશે. ઓપનએપીએસનો બીજો, પરંતુ ઓછો મહત્વનો વિચાર એ હોમમેઇડ સિસ્ટમની સુરક્ષા છે. ફોર્મમાં દસ્તાવેજીકરણબે સો લેખો અને સ્પષ્ટ, વિગતવાર અલ્ગોરિધમ્સનો હેતુ ખાસ કરીને દર્દીને મદદ કરવા અને પોતાને નુકસાન ન પહોંચાડવાનો છે.

નાઇટસ્કાઉટ એકાઉન્ટ વિન્ડો
બીજો પ્રોજેક્ટ નાઇટસ્કાઉટ, વપરાશકર્તાઓને તેમના CGM ઉપકરણોમાંથી સ્માર્ટફોન, સ્માર્ટ ઘડિયાળ અને અન્ય ઉપકરણો દ્વારા રીઅલ ટાઇમમાં ક્લાઉડ સ્ટોરેજ પર ડેટા અપલોડ કરવાની તેમજ પ્રાપ્ત ડેટાને જોવા અને પ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રોજેક્ટનો હેતુ ડેટાનો સૌથી વધુ માહિતીપ્રદ અને અનુકૂળ ઉપયોગ કરવાનો છે, અને તેમાં વિગતવાર માર્ગદર્શિકાઓ પણ છે, ઉદાહરણ તરીકે, તૈયાર રૂપરેખાંકનો એક અથવા બીજા ઓએસ સાથે સ્માર્ટફોન સાથે ગ્લુકોમીટર અને જરૂરી સોફ્ટવેર અને મધ્યવર્તી ટ્રાન્સમીટર.
તમારી જીવનશૈલીમાં ગ્લુકોઝમાં દૈનિક વધઘટ નક્કી કરવા અને વર્તણૂક અને ખોરાકની માત્રામાં સંભવિત સુધારણા માટે, સ્માર્ટફોન અથવા સ્માર્ટ ઘડિયાળમાં ડેટાને અનુકૂળ ગ્રાફિકલ સ્વરૂપમાં ટ્રાન્સમિટ કરવા, નજીકના ભવિષ્યમાં ગ્લુકોઝના સ્તરમાં વલણોની આગાહી કરવા માટે ડેટા વિઝ્યુલાઇઝેશન મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, આ ડેટા ઓપનએપીએસ સોફ્ટવેર દ્વારા વાંચી અને પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. લિયામ તેના પ્રોજેક્ટમાં આનો ઉપયોગ કરે છે. KDPV લેખો પર - ક્લાઉડ સેવામાંથી તેનો વ્યક્તિગત ડેટા, જ્યાં જમણી બાજુએ જાંબલી "કાંટો" એ OpenAPS દ્વારા અનુમાનિત ગ્લુકોઝ સ્તરો છે.

લિયેમનો પ્રોજેક્ટ

તમે તેના બ્લોગ પરની અનુરૂપ એન્ટ્રીમાં પ્રોજેક્ટ વિશે વિગતવાર વાંચી શકો છો, હું તેને વધુ યોજનાકીય અને સ્પષ્ટ રીતે ફરીથી કહેવાનો પ્રયાસ કરીશ.
હાર્ડમાં નીચેના ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે: મેડટ્રોનિક ઇન્સ્યુલિન પંપ જે લિઆમ પાસે હતો; NFC સેન્સર સાથે CGM (ગ્લુકોમીટર) ફ્રી સ્ટાઇલ લિબર; તેની સાથે MiaoMiao ટ્રાન્સમીટર જોડાયેલ છે, જે ત્વચાના NFC સેન્સરમાંથી ડેટાને બ્લૂટૂથ દ્વારા સ્માર્ટફોનમાં ટ્રાન્સમિટ કરે છે; ઓપન એપીએસનો ઉપયોગ કરીને સમગ્ર સિસ્ટમને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રોસેસર તરીકે ઇન્ટેલ એડિસન માઇક્રોકોમ્પ્યુટર; એક્સપ્લોરર હેટ એ સ્માર્ટફોન અને પંપ સાથે બાદમાં કનેક્ટ કરવા માટેનું રેડિયો ટ્રાન્સમીટર છે.
વર્તુળ પૂર્ણ છે.

આખા હાર્ડવેરની કિંમત લિઆમ €515 હતી, તેની પાસે અગાઉ જે પંપ હતો તે સિવાય. તેણે બંધ કરાયેલ એડિસન સહિત તેની તમામ વસ્તુઓ એમેઝોન પરથી મંગાવી હતી. ઉપરાંત, CGM લિબ્રે માટે સબક્યુટેનીયસ સેન્સર એક ખર્ચાળ ઉપભોજ્ય છે - 70 યુરો પ્રતિ ટુકડા, જે 14 દિવસ સુધી ચાલે છે.

સૉફ્ટવેર: સૌપ્રથમ, એડિસન માટે જુબિલિનક્સ લિનક્સ વિતરણ અને પછી તેના પર ઓપનએપીએસ ઇન્સ્ટોલ કરવું, જે ઉપકરણના લેખક, તેમના અનુસાર, સહન કરે છે. આગળ CGM થી સ્માર્ટફોન અને ક્લાઉડમાં ડેટા ટ્રાન્સફર સેટ કરવાનું હતું, જેના માટે તેણે xDrip એપ્લિકેશન (150 યુરો)ના વ્યક્તિગત બિલ્ડનું લાયસન્સ લેવું પડ્યું અને નાઇટસ્કાઉટ સેટઅપ કરવું પડ્યું - તેને ખાસ પ્લગઇન્સ દ્વારા OpenAPS સાથે "લગ્ન" કરવાનું હતું. . સમગ્ર ઉપકરણના સંચાલનમાં પણ સમસ્યાઓ હતી, પરંતુ નાઈટસ્કાઉટ સમુદાયે બગ્સ શોધવામાં લીયમને સફળતાપૂર્વક મદદ કરી.

અલબત્ત, એવું લાગે છે કે લેખકે પ્રોજેક્ટને વધુ જટિલ બનાવ્યો છે. લાંબા સમયથી બંધ ઇન્ટેલ એડિસનને લિયામ દ્વારા "રાસ્પબેરી પી કરતાં વધુ ઊર્જા કાર્યક્ષમ" તરીકે પસંદ કરવામાં આવી હતી. Apple OS એ સોફ્ટવેર લાયસન્સ અને એન્ડ્રોઇડ સ્માર્ટફોન સાથે તુલનાત્મક ખર્ચમાં પણ મુશ્કેલીઓ ઉમેરી. જો કે, તેમનો અનુભવ ઉપયોગી છે અને ઘરે બનાવેલા ઉપકરણોના ઘણા સમાન પ્રોજેક્ટ્સમાં ઉમેરો કરશે, જે પ્રમાણમાં ઓછા પૈસા માટે ઘણા લોકોના જીવનની ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવા માટે રચાયેલ છે. જે લોકો પોતાની શક્તિ અને કૌશલ્યો પર વધુને વધુ આધાર રાખવા માટે ટેવાયેલા છે.
લિયેમ દલીલ કરે છે કે પ્રકાર 1 ડાયાબિટીસએ તેને મુક્ત બનાવ્યો છે, અને તેણે બનાવેલ ઉપકરણ તેના પોતાના શરીર પર નિયંત્રણની મનોવૈજ્ઞાનિક આરામ મેળવવાનો એક માર્ગ છે. અને તેની સામાન્ય જીવનશૈલી પાછી મેળવવા ઉપરાંત, બંધ-લૂપ ઇન્સ્યુલિન પંપ સિસ્ટમ બનાવવી એ તેના માટે આત્મ-અભિવ્યક્તિનો શક્તિશાળી અનુભવ હતો. "હોસ્પિટલમાં સમાપ્ત થવા કરતાં JS કોડ સાથે તમારા ચયાપચયને નિયંત્રણમાં રાખવું વધુ સારું છે," તે લખે છે.

સોર્સ: www.habr.com