होममेड वायरलेस स्वायत्त इंसुलिन पंप नियंत्रण

"मी आता सायबोर्ग आहे!" - ऑस्ट्रेलियन लियाम झिबिडी, एक तरुण प्रोग्रामर, ब्लॉकचेन/फुलस्टॅक अभियंता आणि लेखक, अभिमानाने घोषित करतो, कारण तो त्याच्या पृष्ठांवर स्वतःला सादर करतो ब्लॉग पोस्ट. ऑगस्टच्या सुरुवातीस, त्याने एक घालण्यायोग्य उपकरण तयार करण्यासाठी त्याचा DIY प्रकल्प पूर्ण केला, ज्याला त्याने निर्लज्जपणे "कृत्रिम स्वादुपिंड" असे नाव दिले. त्याऐवजी, आम्ही स्वयं-नियमन करणार्या इन्सुलिन पंपबद्दल बोलत आहोत आणि आमच्या सायबॉर्गने त्याच्या निर्मितीच्या काही पैलूंमध्ये सोपा मार्ग स्वीकारला नाही. उपकरणाची संकल्पना आणि त्यावर अवलंबून असलेल्या मुक्त स्रोत तंत्रज्ञानाबद्दल नंतर लेखात अधिक वाचा.

डिव्हाइस आकृतीचा अपवाद वगळता चित्रे वरून घेतली आहेत लियामचा ब्लॉग

डमींसाठी मधुमेह

लियामला टाइप 1 मधुमेह आहे.
जर ते बरोबर असेल, तर “मधुमेह” या शब्दाचा अर्थ वाढलेल्या लघवीचे प्रमाण असलेल्या रोगांचा समूह आहे - मूत्र उत्सर्जन, परंतु मधुमेह मेल्तिस (डीएम) असलेल्या रुग्णांचे प्रमाण मोठे आहे आणि लहान नावाने गुप्तपणे डीएमचे मूळ घेतले आहे. मध्ययुगात, मधुमेह असलेल्या बहुतेक रुग्णांनी त्यांच्या मूत्रात साखरेची उपस्थिती लक्षात घेतली. संप्रेरक इन्सुलिन (जे इतिहासातील पहिले पूर्णपणे अनुक्रमित प्रथिने देखील बनले होते) आणि मधुमेहाच्या रोगजननात त्याची भूमिका शोधण्यापूर्वी बराच काळ गेला.
इन्सुलिन हा सर्वात महत्वाचा संप्रेरक आहे जो बर्याच पदार्थांच्या चयापचय नियंत्रित करतो, परंतु त्याचा मुख्य प्रभाव "मुख्य" साखर - ग्लुकोजसह कार्बोहायड्रेट्सच्या चयापचयवर होतो. पेशींमध्ये ग्लुकोजच्या चयापचय प्रक्रियेसाठी, इन्सुलिन, साधारणपणे, एक सिग्नलिंग रेणू आहे. पेशींच्या पृष्ठभागावर विशेष इंसुलिन रिसेप्टर रेणू असतात. त्यांच्यावर “बसून”, इन्सुलिन जैवरासायनिक अभिक्रियांचा कॅस्केड सुरू करण्याचा सिग्नल देते: सेल सक्रियपणे त्याच्या पडद्याद्वारे ग्लूकोज आतून वाहून नेण्यास सुरवात करते आणि त्यावर अंतर्गत प्रक्रिया करते.
इन्सुलिन तयार करण्याच्या प्रक्रियेची तुलना पुराशी लढण्यासाठी आलेल्या मानवी स्वयंसेवकांच्या कार्याशी करता येईल. इंसुलिनची पातळी ग्लुकोजच्या प्रमाणावर अवलंबून असते: जितके जास्त असेल तितके एकंदर इंसुलिनची पातळी प्रतिसादात वाढते. मी पुनरावृत्ती करतो: ऊतींमधील पातळी महत्वाची आहे, रेणूंची संख्या नाही, जी थेट ग्लुकोजच्या प्रमाणात आहे, कारण इन्सुलिन स्वतः ग्लुकोजला बांधत नाही आणि त्याच्या चयापचयवर खर्च होत नाही, जसे स्वयंसेवक पीत नाहीत. येणारे पाणी, पण ठराविक उंचीचे धरण बांधा. आणि पेशींच्या पृष्ठभागावर इन्सुलिनची ही विशिष्ट पातळी, तसेच पूरग्रस्त भागात तात्पुरत्या धरणांची उंची राखणे आवश्यक आहे.
हे स्पष्ट आहे की पुरेसे इंसुलिन नसल्यास, ग्लुकोजचे चयापचय विस्कळीत होते; ते पेशींमध्ये जात नाही, जैविक द्रवपदार्थांमध्ये जमा होते. हे मधुमेहाचे रोगजनक आहे. पूर्वी, "इन्सुलिन-आश्रित/स्वतंत्र मधुमेह" अशी गोंधळात टाकणारी संज्ञा होती, परंतु त्याचे खालीलप्रमाणे वर्गीकरण करणे अधिक योग्य आहे: प्रकार 1 मधुमेह म्हणजे इन्सुलिनची शारीरिक कमतरता (याचे कारण बहुतेकदा स्वादुपिंडाच्या पेशींचा मृत्यू आहे); टाइप 2 मधुमेह म्हणजे शरीराच्या स्वतःच्या इन्सुलिनच्या पातळीला प्रतिसाद कमी होणे (सर्व कारणे पूर्णपणे समजलेली नाहीत आणि भिन्न आहेत). पहिला प्रकार - काही स्वयंसेवक आहेत आणि त्यांच्याकडे धरणे बांधायला वेळ नाही; प्रकार 1 - सामान्य उंचीचे धरण, परंतु एकतर छिद्रांनी भरलेले किंवा ओलांडून बांधलेले.

मॅन्युअल समायोजन समस्या

दोन्ही प्रकार, जसे हे स्पष्ट होते की, पेशींच्या बाहेर ग्लुकोजच्या पातळीत वाढ होते - रक्त, मूत्र, ज्याचा संपूर्ण शरीरावर नकारात्मक प्रभाव पडतो. मोजून जगावे लागते आंतरराष्ट्रीय и धान्य युनिट्स अनुक्रमे सिरिंज आणि प्लेटमध्ये. परंतु शरीर स्वतःच काय करत होते हे आपण नेहमी व्यक्तिचलितपणे नियंत्रित करू शकत नाही. एखाद्या व्यक्तीला झोपायलाच हवे, आणि झोपताना, इन्सुलिनची पातळी कमी होत राहते; एखादी व्यक्ती, दररोजच्या परिस्थितीमुळे, वेळेवर खाऊ शकत नाही - आणि नंतर त्याची साखरेची पातळी कृत्रिमरित्या राखलेल्या इंसुलिनच्या पातळीच्या प्रभावाखाली कमी होईल. थोडक्यात, जीवन ग्लुकोज पातळीच्या मर्यादेच्या बोगद्यात सापडते, ज्याच्या पलीकडे कोमा आहे.
या समस्येच्या निराकरणाचा एक भाग म्हणजे आधुनिक उपकरणे ज्यांनी सिरिंज - इंसुलिन पंप बदलले. हे असे उपकरण आहे जे सतत घातलेली हायपोडर्मिक सुई वापरून आपोआप इन्सुलिनचे डोस देते. परंतु सध्याच्या ग्लुकोज पातळीच्या डेटाशिवाय केवळ सोयीस्कर वितरण योग्य इन्सुलिन रिप्लेसमेंट थेरपीची हमी देत ​​नाही. डॉक्टर आणि बायोटेक्नॉलॉजिस्टसाठी ही आणखी एक डोकेदुखी आहे: जलद चाचण्या आणि इन्सुलिन आणि ग्लुकोजच्या पातळीच्या गतिशीलतेचा अचूक अंदाज. तांत्रिकदृष्ट्या, हे सतत ग्लुकोज मॉनिटरिंग - CGM प्रणालीच्या स्वरूपात लागू केले जाऊ लागले. ही विविध उपकरणे आहेत जी त्वचेखाली सतत घातलेल्या सेन्सरमधून सतत डेटा वाचतात. ही पद्धत क्लासिकपेक्षा कमी क्लेशकारक आणि वापरकर्त्यांसाठी अधिक आकर्षक आहे. फिंगरप्रिक, परंतु नंतरचे अधिक अचूक आहे आणि जर साखरेची पातळी अजूनही खूप "घडली" असेल किंवा कालांतराने पटकन बदलत असेल तर वापरण्यासाठी शिफारस केली जाते.
या प्रणालीतील मध्यवर्ती दुवा एक व्यक्ती आहे - सामान्यतः रुग्ण स्वतः. तो ग्लुकोमीटर रीडिंग आणि अपेक्षित ट्रेंडवर अवलंबून इन्सुलिनचा पुरवठा समायोजित करतो - त्याने मिठाई खाल्ली आहे किंवा दुपारचे जेवण वगळण्याची तयारी केली आहे. परंतु अचूक इलेक्ट्रॉनिक्सच्या पार्श्वभूमीवर, एखादी व्यक्ती कमकुवत दुवा बनते - जर झोपेच्या वेळी त्याला गंभीर हायपोग्लेसेमिया झाला आणि चेतना गमावली तर काय? किंवा तो इतर काही अयोग्य पद्धतीने वागेल, डिव्हाइस चुकीच्या पद्धतीने विसरेल/चुकेल/सेट अप करेल, विशेषतः जर तो अजूनही लहान असेल तर? अशा परिस्थितीत, बर्याच लोकांनी फीडबॅक सिस्टम तयार करण्याचा विचार केला आहे - जेणेकरुन इंसुलिन इनपुट डिव्हाइस ग्लुकोज सेन्सरमधून आउटपुटकडे केंद्रित केले जाईल.

अभिप्राय आणि मुक्त स्रोत

तथापि, एक समस्या लगेच उद्भवते - बाजारात बरेच पंप आणि ग्लुकोमीटर आहेत. याव्यतिरिक्त, ही सर्व कार्यकारी उपकरणे आहेत आणि त्यांना एक सामान्य प्रोसेसर आणि सॉफ्टवेअर आवश्यक आहे जे त्यांना नियंत्रित करतात.
Habré वर लेख आधीच प्रकाशित केले गेले आहेत [1, 2] एका प्रणालीमध्ये दोन उपकरणे एकत्र करण्याच्या विषयावर. तिसरे प्रकरण जोडण्याव्यतिरिक्त, मी तुम्हाला जागतिक प्रकल्पांबद्दल थोडेसे सांगेन जे उत्साही लोकांच्या प्रयत्नांना एकत्र करतात ज्यांना स्वतःहून समान प्रणाली एकत्र करायची आहे.

ओपनएपीएस (ओपन आर्टिफिशियल पॅन्क्रियाज सिस्टम) प्रकल्पाची स्थापना सिएटल येथील डाना लुईस यांनी केली होती. 2014 च्या शेवटी, तिने, टाइप 1 मधुमेह देखील एक असाच प्रयोग करण्याचा निर्णय घेतला. प्रयत्न केल्यानंतर आणि नंतर तिच्या डिव्हाइसचे तपशीलवार वर्णन केल्यानंतर, तिला अखेरीस सापडले प्रकल्प, जे तुमचे स्वतःचे CGM मीटर आणि पंप कसे एकत्र करायचे याचे तपशीलवार वर्णन करते, विविध उत्पादकांकडून विविध बदलांमध्ये, आवश्यक मध्यवर्ती उपकरणांसह, Github वर सॉफ्टवेअर पर्याय, वापरकर्त्यांच्या वाढत्या समुदायाकडून भरपूर दस्तऐवजांसह. OpenAPS वर जोर देणारी सर्वात महत्वाची बाब म्हणजे "आम्ही तुम्हाला तपशीलवार सूचनांसह मदत करू, परंतु तुम्ही सर्वकाही स्वतःच केले पाहिजे." वस्तुस्थिती अशी आहे की अशा क्रियाकलाप FDA (अमेरिकन अन्न आणि औषध प्रशासन, ज्यांच्या अधिकारक्षेत्रात सर्व औषधे आणि वैद्यकीय उत्पादने समाविष्ट आहेत) च्या गंभीर मंजुरीपासून एक पाऊल दूर आहेत. आणि जर ती तुम्हाला प्रमाणित उपकरणे तोडण्यापासून आणि त्यांना स्वतःवर वापरण्यासाठी होममेड सिस्टममध्ये एकत्र करण्यास मनाई करू शकत नसेल, तर तुम्हाला ते बनवण्यास किंवा विकण्यास मदत करण्याचा कोणताही प्रयत्न केल्यास कठोर शिक्षा होईल. ओपनएपीएसची दुसरी, परंतु कमी महत्त्वाची कल्पना म्हणजे घरगुती प्रणालीची सुरक्षा. फॉर्ममध्ये दस्तऐवजीकरणदोनशे लेख आणि स्पष्ट, तपशीलवार अल्गोरिदम हे विशेषत: रुग्णाला मदत करण्यासाठी आणि स्वतःला इजा न पोहोचवण्याच्या उद्देशाने आहेत.

Nightscout खाते विंडो
दुसरा प्रकल्प नाईटस्काउट, वापरकर्त्यांना त्यांच्या CGM डिव्‍हाइसेसमधून रिअल टाइममध्‍ये स्‍मार्टफोन, स्‍मार्ट वॉच आणि इतर डिव्‍हाइसेसद्वारे क्लाउड स्‍टोरेजमध्‍ये डेटा अपलोड करण्‍याची तसेच प्राप्त डेटा पाहण्‍याची आणि त्यावर प्रक्रिया करण्‍याची अनुमती देते. प्रकल्पाचा उद्देश डेटाचा सर्वात माहितीपूर्ण आणि सोयीस्कर वापर करणे हा आहे आणि त्यात तपशीलवार मार्गदर्शक देखील आहेत, उदाहरणार्थ, तयार कॉन्फिगरेशन एक किंवा दुसर्या OS सह स्मार्टफोनसह ग्लुकोमीटर आणि आवश्यक सॉफ्टवेअर आणि इंटरमीडिएट ट्रान्समीटर.
तुमच्या जीवनशैलीतील ग्लुकोजमधील दैनंदिन चढउतार निश्चित करण्यासाठी आणि वर्तणूक आणि अन्न सेवनातील संभाव्य सुधारणा, स्मार्टफोन किंवा स्मार्ट वॉचमध्ये सोयीस्कर ग्राफिकल स्वरूपात डेटा प्रसारित करण्यासाठी, नजीकच्या भविष्यात ग्लुकोजच्या पातळीतील ट्रेंडचा अंदाज घेण्यासाठी डेटा व्हिज्युअलायझेशन महत्त्वाचे आहे. याशिवाय, हा डेटा OpenAPS सॉफ्टवेअरद्वारे वाचता आणि त्यावर प्रक्रिया करता येतो. लियाम त्याच्या प्रोजेक्टमध्ये नेमका हाच वापर करतो. KDPV लेखांवर - क्लाउड सेवेतील त्याचा वैयक्तिक डेटा, जिथे उजवीकडे जांभळा "काटा" ओपनएपीएसद्वारे अंदाजित ग्लुकोजच्या पातळीचा अंदाज आहे.

लियामचा प्रकल्प

आपण त्याच्या ब्लॉगवरील संबंधित नोंदीमध्ये या प्रकल्पाबद्दल तपशीलवार वाचू शकता, मी ते अधिक योजनाबद्ध आणि स्पष्टपणे पुन्हा सांगण्याचा प्रयत्न करेन.
हार्डमध्ये खालील उपकरणांचा समावेश आहे: मेडट्रॉनिक इंसुलिन पंप जो लियामला मूळत: होता; एनएफसी सेन्सरसह सीजीएम (ग्लुकोमीटर) फ्री स्टाइल लिबर; त्याच्याशी MiaoMiao ट्रान्समीटर कनेक्ट केलेले आहे, जे त्वचेच्या NFC सेन्सरवरून ब्लूटूथद्वारे स्मार्टफोनमध्ये डेटा प्रसारित करते; ओपन एपीएस वापरून संपूर्ण प्रणाली नियंत्रित करण्यासाठी प्रोसेसर म्हणून इंटेल एडिसन मायक्रो कॉम्प्युटर; एक्सप्लोरर हॅट हे नंतरचे स्मार्टफोन आणि पंप यांच्याशी जोडण्यासाठी रेडिओ ट्रान्समीटर आहे.
वर्तुळ पूर्ण झाले.

संपूर्ण हार्डवेअरची किंमत Liam €515 आहे, त्याच्याकडे पूर्वी असलेला पंप वगळता. त्याने बंद केलेल्या एडिसनसह त्याच्या सर्व गोष्टी ऍमेझॉनवरून ऑर्डर केल्या. तसेच, CGM Libre साठी त्वचेखालील सेन्सर एक महाग उपभोग्य आहेत - प्रति तुकडा 70 युरो, जो 14 दिवस टिकतो.

सॉफ्टवेअर: प्रथम, एडिसनसाठी जुबिलिनक्स लिनक्स वितरण आणि नंतर त्यावर ओपनएपीएस स्थापित करणे, ज्याचा त्याच्या मते, डिव्हाइसच्या लेखकाने त्रास सहन केला. पुढे CGM वरून स्मार्टफोन आणि क्लाउडवर डेटा ट्रान्सफर सेट करणे आवश्यक होते, ज्यासाठी त्याला xDrip ऍप्लिकेशन (150 युरो) च्या वैयक्तिक बिल्डचा परवाना घ्यावा लागला आणि Nightscout सेट करा - त्याला विशेष प्लगइनद्वारे OpenAPS सह "लग्न" करावे लागले. . संपूर्ण उपकरणाच्या ऑपरेशनमध्ये देखील समस्या होत्या, परंतु नाईटस्काउट समुदायाने बग शोधण्यात लियामला यशस्वीरित्या मदत केली.

अर्थात, असे दिसते की लेखकाने प्रकल्प जास्त गुंतागुंतीचा केला आहे. दीर्घकाळ बंद असलेल्या इंटेल एडिसनला लियामने "रास्पबेरी पाईपेक्षा अधिक ऊर्जा कार्यक्षम" म्हणून निवडले. Apple OS ने सॉफ्टवेअर परवाना आणि Android स्मार्टफोनशी तुलना करता येणार्‍या किंमतींमध्ये अडचणी जोडल्या. तथापि, त्याचा अनुभव उपयुक्त आहे आणि घरगुती उपकरणांच्या अनेक समान प्रकल्पांना जोडेल, जे तुलनेने कमी पैशासाठी बर्याच लोकांच्या जीवनाची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. ज्या लोकांना त्यांच्या स्वतःच्या सामर्थ्यांवर आणि कौशल्यांवर अवलंबून राहण्याची सवय आहे.
लिआमने असा युक्तिवाद केला की टाइप 1 मधुमेहामुळे तो मुक्त झाला आहे आणि त्याने तयार केलेले उपकरण त्याच्या स्वतःच्या शरीरावर नियंत्रण ठेवण्याचा मानसिक आराम मिळवण्याचा एक मार्ग आहे. आणि त्याची सामान्य जीवनशैली परत मिळवण्याव्यतिरिक्त, बंद-लूप इंसुलिन पंप प्रणाली तयार करणे हा त्याच्यासाठी आत्म-अभिव्यक्तीचा एक शक्तिशाली अनुभव होता. ते लिहितात, “जेएस कोडसह तुमची चयापचय नियंत्रणात ठेवणे हॉस्पिटलमध्ये जाण्यापेक्षा चांगले आहे.”

स्त्रोत: www.habr.com