"Issa cyborg!" - L-Awstraljan Liam Zibidi, programmatur żagħżugħ, inġinier u kittieb tal-blockchain/Fullstack, jiddikjara kburi, hekk kif jippreżenta ruħu fuq il-paġni tiegħu . Fil-bidu ta’ Awwissu, huwa lesta l-proġett DIY tiegħu biex joħloq apparat li jintlibes, li bla mistħija sejjaħ bħala “frixa artifiċjali”. Pjuttost, qed nitkellmu dwar pompa ta 'l-insulina li tirregola lilhom infushom, u ċ-ċiborg tagħna ma ħax il-mod faċli f'xi aspetti tal-ħolqien tiegħu. Aqra aktar dwar il-kunċett tal-apparat u t-teknoloġiji open source li bbażat fuqhom aktar tard fl-artiklu.
l-illustrazzjonijiet bl-eċċezzjoni tad-dijagramma tal-apparat huma meħuda minn
Dijabete għall-manikini
Liam għandu d-dijabete tat-tip 1.
Jekk hija korretta, allura l-kelma "dijabete" tfisser grupp ta 'mard b'żieda fid-dijureżi - produzzjoni ta' awrina, iżda l-proporzjon ta 'pazjenti bid-dijabete mellitus (DM) huwa akbar, u l-isem qasir segretament ħa l-għeruq għad-DM. Lura fil-Medju Evu, ħafna mill-pazjenti bid-dijabete nnutaw il-preżenza taz-zokkor fl-awrina tagħhom. Għadda żmien pjuttost twil qabel l-iskoperta tal-ormon insulina (li kellha ssir ukoll l-ewwel proteina kompletament sekwenzata fl-istorja) u r-rwol tagħha fil-patoġenesi tad-dijabete.
L-insulina hija l-aktar ormon importanti li jirregola l-metaboliżmu ta 'ħafna sustanzi, iżda l-effett ewlieni tagħha huwa fuq il-metaboliżmu tal-karboidrati, inkluż iz-zokkor "prinċipali" - glukożju. Għall-metaboliżmu tal-glukożju fiċ-ċelloli, l-insulina hija, bejn wieħed u ieħor, molekula ta 'sinjalazzjoni. Hemm molekuli speċjali ta 'riċettur ta' l-insulina fuq il-wiċċ taċ-ċelloli. "Seduta" fuqhom, l-insulina tagħti sinjal biex tniedi kaskata ta 'reazzjonijiet bijokimiċi: iċ-ċellula tibda tittrasporta b'mod attiv il-glukożju 'l ġewwa mill-membrana tagħha u tipproċessaha internament.
Il-proċess tal-produzzjoni ta 'l-insulina jista' jitqabbel max-xogħol ta 'voluntiera umani li ġew jiġġieldu għargħar. Il-livell ta 'insulina jiddependi fuq l-ammont ta' glukożju: aktar ma jkun hemm, aktar il-livell ġenerali ta 'insulina jogħla b'rispons. Nirrepeti: huwa l-livell fit-tessuti li huwa importanti, u mhux in-numru ta 'molekuli, li huwa direttament proporzjonali għall-glukożju, minħabba li l-insulina nnifisha ma torbotx mal-glukożju u ma tintefaqx fuq il-metaboliżmu tagħha, bħalma l-voluntiera ma tixrobx il- ilma deħlin, iżda jibnu digi ta 'ċertu għoli. U huwa meħtieġ li jinżamm dan ċertu livell ta 'insulina fuq il-wiċċ taċ-ċelloli, kif ukoll l-għoli ta' digi temporanji f'żoni mgħarrqa.
Huwa ċar li jekk ma jkunx hemm biżżejjed insulina, allura l-metaboliżmu tal-glukosju jiġi mfixkel; ma jgħaddix fiċ-ċelloli, jakkumula fil-fluwidi bijoloġiċi. Din hija l-patoġenesi tad-dijabete. Preċedentement, kien hemm terminoloġija konfuża "dijabete dipendenti fuq l-insulina/indipendenti", iżda huwa aktar korrett li tiġi kklassifikata kif ġej: id-dijabete tat-tip 1 hija nuqqas fiżiku ta 'insulina (ir-raġuni għal dan hija ħafna drabi l-mewt taċ-ċelluli tal-frixa); Id-dijabete tat-tip 2 hija tnaqqis fir-rispons tal-ġisem għal-livell tal-insulina tiegħu stess (ir-raġunijiet kollha mhumiex mifhuma bis-sħiħ u huma varjati). 1 tip - hemm ftit voluntiera u m'għandhomx ħin biex jibnu digi; Tip 2 - digi ta 'għoli normali, iżda jew mimlija toqob jew mibnija madwar.
Problema ta 'aġġustament manwali
Iż-żewġ tipi, kif jidher ċar, iwasslu għal livelli ogħla ta 'glukożju barra ċ-ċelloli - fid-demm, l-awrina, li għandu effett negattiv fuq il-ġisem kollu. Irridu ngħixu billi ngħoddu и f'siringa u platt, rispettivament. Imma mhux dejjem tista 'tirregola manwalment dak li l-ġisem innifsu kien qed jagħmel. Persuna trid torqod, u waqt l-irqad, il-livelli tal-insulina jkomplu jonqsu; persuna tista ', minħabba ċ-ċirkostanzi ta' kuljum, ma tiekolx fil-ħin - u mbagħad il-livell taz-zokkor tiegħu jinżel taħt l-influwenza ta 'livell ta' insulina miżmum artifiċjalment. Essenzjalment, il-ħajja ssib ruħha f'mina ta 'limiti tal-livell tal-glukożju, li lil hinn minnha hemm il-koma.
Parti mis-soluzzjoni għal din il-problema kienet apparat modern li ħa post is-siringi - pompi tal-insulina. Dan huwa apparat li juża labra ipodermika mdaħħla kontinwament biex awtomatikament iddoża l-insulina. Iżda twassil konvenjenti waħdu ma jiggarantixxix terapija korretta ta 'sostituzzjoni ta' l-insulina mingħajr dejta dwar il-livell attwali ta 'glucose. Din hija uġigħ ta 'ras ieħor għat-tobba u l-bijoteknoloġisti: testijiet rapidi u tbassir korrett tad-dinamika tal-livelli tal-insulina u l-glukożju. Teknikament, dan beda jiġi implimentat fil-forma ta 'monitoraġġ kontinwu tal-glukożju - sistemi CGM. Dawn huma varjetà ta 'apparati li kontinwament jaqraw dejta minn sensor imdaħħal b'mod kostanti taħt il-ġilda. Dan il-metodu huwa inqas trawmatiku u aktar attraenti għall-utenti minn dak klassiku. , iżda dan tal-aħħar huwa aktar preċiż u rakkomandat għall-użu jekk il-livell taz-zokkor ikun għadu ħafna "waqa'" jew b'xi mod jinbidel malajr maż-żmien.
Ir-rabta intermedja f'din is-sistema hija persuna - normalment il-pazjent innifsu. Jaġġusta l-provvista ta 'l-insulina skont il-qari tal-glukometru u x-xejra mistennija - kemm jekk kiel ħelu jew jekk qed jipprepara biex jaqbeż l-ikla ta' nofsinhar. Iżda fl-isfond ta 'elettronika ta' preċiżjoni, persuna ssir ħolqa dgħajfa - x'jiġri jekk waqt l-irqad issofri ipogliċemija severa u titlef is-sensi? Jew se jġib ruħu b'xi mod ieħor mhux xieraq, jinsa/miss/jwaqqaf l-apparat ħażin, speċjalment jekk għadu tifel? F'każijiet bħal dawn, ħafna nies ħasbu dwar il-ħolqien ta 'sistemi ta' feedback - sabiex l-apparat ta 'input ta' l-insulina jkun orjentat lejn l-output minn sensuri tal-glukożju.
Feedback u sors miftuħ
Madankollu, immedjatament tqum problema - hemm ħafna pompi u glukometri fis-suq. Barra minn hekk, dawn huma kollha apparati eżekuttivi, u jeħtieġu proċessur u softwer komuni li jikkontrollawhom.
Artikli diġà ġew ippubblikati fuq Habré [, ] dwar is-suġġett li tgħaqqad żewġ apparati f'sistema waħda. Minbarra li nżid it-tielet każ, se ngħidlek ftit dwar proġetti globali li jgħaqqdu l-isforzi ta 'dilettanti li jridu jiġbru sistemi simili waħedhom.
Il-proġett OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) twaqqaf minn Dana Lewis minn Seattle. Fl-aħħar tal-2014, hi, ukoll dijabetika tat-tip 1, iddeċidiet li twettaq esperiment simili. Wara li ppruvat u mbagħad iddeskriviet it-tagħmir tagħha fid-dettall, eventwalment skopriet , li jiddeskrivi fid-dettall kif tgħaqqad il-miter u l-pompa tas-CGM tiegħek stess, f'diversi varjazzjonijiet minn manifatturi differenti, mal-apparati intermedji meħtieġa, għażliet ta 'softwer fuq Github, b'ħafna dokumentazzjoni minn komunità dejjem tikber ta' utenti. L-aktar aspett importanti li jenfasizza OpenAPS huwa "aħna ngħinuk b'istruzzjonijiet dettaljati, imma trid tagħmel kollox lilek innifsek." Il-fatt hu li attivitajiet bħal dawn huma pass 'il bogħod minn sanzjonijiet serji mill-FDA (l-Amministrazzjoni Amerikana tal-Ikel u d-Droga, li l-ġurisdizzjoni tagħha tinkludi l-mediċini u l-prodotti mediċi kollha). U jekk hi ma tistax tipprojbixxilek milli tkisser apparat iċċertifikat u tgħaqqadhom f'sistemi magħmula mid-dar sabiex tużahom fuqek innifsek, allura kull tentattiv biex jgħinek tagħmel jew tbigħha tkun ikkastigata severament. It-tieni, iżda mhux inqas importanti idea ta 'OpenAPS hija s-sigurtà ta' sistema homemade. Dokumentazzjoni fil-formola u algoritmi ċari u dettaljati huma mmirati speċifikament biex jgħinu lill-pazjent u ma jagħmilx ħsara lilu nnifsu.
Tieqa tal-kont Nightscout
Proġett ieħor , jippermetti lill-utenti jtellgħu data mill-apparat CGM tagħhom għall-ħażna sħaba f'ħin reali permezz ta 'smartphone, smart watch u apparat ieħor, kif ukoll jaraw u jipproċessaw id-data riċevuta. Il-proġett huwa mmirat li jagħmel l-aktar użu informattiv u konvenjenti tad-data, u fih ukoll gwidi dettaljati, pereżempju, glukometri bi smartphones b'OS wieħed jew ieħor u s-softwer meħtieġ u trasmettituri intermedji.
Il-viżwalizzazzjoni tad-dejta hija importanti biex jiġu ddeterminati l-varjazzjonijiet ta’ kuljum fil-glukożju fl-istil tal-ħajja tiegħek u l-korrezzjoni possibbli tal-imġieba u t-teħid tal-ikel, għat-trażmissjoni tad-dejta f’forma grafika konvenjenti għal smartphone jew għassa intelliġenti, biex tbassar xejriet fil-livelli tal-glukożju fil-futur qarib, u fil- Barra minn hekk, din id-dejta tista’ tinqara u tiġi pproċessata mis-softwer OpenAPS. Dan huwa eżattament dak li juża Liam fil-proġett tiegħu. Fuq l-artikoli KDPV - id-dejta personali tiegħu mis-servizz tal-cloud, fejn il-"furketta" vjola fuq il-lemin hija l-livelli mbassra tal-glukożju mbassra minn OpenAPS.
Proġett ta' Liam
Tista 'taqra dwar il-proġett fid-dettall fl-entrata korrispondenti fuq il-blog tiegħu, jien ser nipprova nerġa' nirrakkontah b'mod aktar skematiku u ċar.
The Hard jinkludi l-apparati li ġejjin: il-pompa tal-insulina Medtronic li oriġinarjament kellu Liam; CGM (glukometru) FreeStyle Libre b'sensor NFC; konness miegħu huwa t-trasmettitur MiaoMiao, li jittrasmetti data mis-sensor NFC tal-ġilda lill-smartphone permezz tal-Bluetooth; Mikrokompjuter Intel Edison bħala proċessur biex jikkontrolla s-sistema kollha bl-użu ta 'Open APS; Explorer HAT huwa trasmettitur tar-radju biex jgħaqqad dan tal-aħħar ma 'smartphone u pompa.
Iċ-ċirku huwa komplut.
Il-hardware kollu sewa lil Liam €515, minbarra l-pompa li kellu qabel. Huwa ordna l-affarijiet kollha tiegħu mill-Amazon, inkluż l-Edison li ma baqax jitkompla. Ukoll, sensuri taħt il-ġilda għal CGM Libre huma konsumabbli għali - 70 euro għal kull biċċa, li jdum għal 14-il jum.
Softwer: l-ewwelnett, id-distribuzzjoni Jubilinux Linux għal Edison u mbagħad l-installazzjoni ta 'OpenAPS fuqha, li l-awtur tal-apparat, skond hu, sofra magħha. Sussegwentement kien iwaqqaf trasferiment tad-data minn CGM għal smartphone u għall-cloud, li għalih kellu liċenzja build personali tal-applikazzjoni xDrip (150 euro) u jwaqqaf Nightscout - kellu jkun "miżżewweġ" ma 'OpenAPS permezz ta' plugins speċjali. . Kien hemm ukoll problemi bit-tħaddim tal-apparat kollu, iżda l-komunità Nightscout għenet b'suċċess lil Liam isib bugs.
Naturalment, jista 'jidher li l-awtur ikkumplika żżejjed il-proġett. L-Intel Edison li kien ilu mwaqqaf kien magħżul minn Liam bħala "aktar effiċjenti fl-enerġija mill-Raspberry Pi." Apple OS żied ukoll diffikultajiet b'liċenzja tas-softwer u spejjeż komparabbli ma' smartphone Android. Madankollu, l-esperjenza tiegħu hija utli u se żżid ma 'ħafna proġetti simili ta' apparati magħmula mid-dar, li huma mfassla biex itejbu b'mod sinifikanti l-kwalità tal-ħajja ta 'ħafna nies għal relattivament ftit flus. Nies li huma dejjem aktar imdorrijin li jiddependu fuq is-saħħiet u l-ħiliet tagħhom stess.
Liam jargumenta li d-dijabete tat-tip 1 għamlitlu mhux ħieles, u l-apparat li ħoloq huwa mod kif jerġa’ jikseb il-kumdità psikoloġika tal-kontroll fuq ġismu stess. U minbarra li reġa' kiseb l-istil ta 'ħajja normali tiegħu, il-ħolqien ta' sistema ta 'pompa ta' l-insulina b'ċirku magħluq kienet esperjenza qawwija ta 'espressjoni personali għalih. "Huwa aħjar li żżomm il-metaboliżmu tiegħek taħt kontroll bil-kodiċi JS milli tispiċċa fl-isptar," jikteb.
Sors: www.habr.com