"Unë jam një kiborg tani!" - Australiani Liam Zibidi, një programues i ri, inxhinier blockchain/Fullstack dhe shkrimtar, deklaron me krenari, teksa prezantohet në faqet e tij. . Në fillim të gushtit, ai përfundoi projektin e tij DIY për të krijuar një pajisje të veshur, të cilën ai pa turp e quajti një "pankreas artificial". Përkundrazi, ne po flasim për një pompë insuline vetë-rregulluese, dhe kiborgu ynë nuk mori rrugën e lehtë në disa aspekte të krijimit të tij. Lexoni më shumë rreth konceptit të pajisjes dhe teknologjive me burim të hapur në të cilat u mbështet më vonë në artikull.
ilustrimet me përjashtim të diagramit të pajisjes janë marrë nga
Diabeti për bedelet
Liam ka diabet të tipit 1.
Nëse është e saktë, atëherë fjala "diabet" do të thotë një grup sëmundjesh me diurezë të shtuar - sekretim i urinës, por përqindja e pacientëve me diabet mellitus (DM) është më e madhe dhe emri i shkurtër ka zënë rrënjë fshehurazi për DM. Në mesjetë, shumica e pacientëve me diabet vunë re praninë e sheqerit në urinën e tyre. Një kohë e gjatë kaloi para zbulimit të hormonit insulinë (i cili do të bëhej gjithashtu proteina e parë plotësisht e renditur në histori) dhe rolit të tij në patogjenezën e diabetit.
Insulina është hormoni më i rëndësishëm që rregullon metabolizmin e shumë substancave, por efekti i saj kryesor është në metabolizmin e karbohidrateve, duke përfshirë sheqerin "kryesor" - glukozën. Për metabolizmin e glukozës në qeliza, insulina është, përafërsisht, një molekulë sinjalizuese. Në sipërfaqen e qelizave ka molekula speciale të receptorit të insulinës. "E ulur" mbi to, insulina jep një sinjal për të nisur një kaskadë reaksionesh biokimike: qeliza fillon të transportojë në mënyrë aktive glukozën nga brenda përmes membranës së saj dhe ta përpunojë atë nga brenda.
Procesi i prodhimit të insulinës mund të krahasohet me punën e vullnetarëve njerëzorë që erdhën për të luftuar një përmbytje. Niveli i insulinës varet nga sasia e glukozës: sa më shumë të jetë, aq më shumë rritet niveli i përgjithshëm i insulinës si përgjigje. E përsëris: i rëndësishëm është niveli në inde dhe jo numri i molekulave, i cili është drejtpërdrejt proporcional me glukozën, sepse vetë insulina nuk lidhet me glukozën dhe nuk shpenzohet për metabolizmin e saj, ashtu si vullnetarët nuk e pinë. ujë në hyrje, por ndërtoni diga të një lartësie të caktuar. Dhe është e nevojshme të ruhet ky nivel i caktuar i insulinës në sipërfaqen e qelizave, si dhe lartësia e digave të përkohshme në zonat e përmbytura.
Është e qartë se nëse nuk ka insulinë të mjaftueshme, atëherë metabolizmi i glukozës prishet; ajo nuk kalon në qeliza, duke u grumbulluar në lëngjet biologjike. Kjo është patogjeneza e diabetit. Më parë ekzistonte terminologjia konfuze "diabet i varur/i pavarur nga insulina", por është më e saktë ta klasifikojmë si më poshtë: diabeti i tipit 1 është mungesa fizike e insulinës (arsyeja për këtë është më shpesh vdekja e qelizave pankreatike); Diabeti i tipit 2 është një rënie në reagimin e trupit ndaj nivelit të insulinës së tij (të gjitha arsyet nuk janë kuptuar plotësisht dhe janë të ndryshme). Lloji i parë - ka pak vullnetarë dhe nuk kanë kohë për të ndërtuar diga; Lloji 1 - diga me lartësi normale, por të mbushura me vrima ose të ndërtuara përtej.
Problemi i rregullimit manual
Të dy llojet, siç bëhet e qartë, çojnë në rritjen e niveleve të glukozës jashtë qelizave - në gjak, urinë, e cila ka një efekt negativ në të gjithë trupin. Duhet të jetojmë duke numëruar и në një shiringë dhe pjatë, përkatësisht. Por nuk mund të rregulloni gjithmonë manualisht atë që po bënte vetë trupi. Një person duhet të flejë, dhe ndërsa fle, nivelet e insulinës vazhdojnë të bien; një person, për shkak të rrethanave të përditshme, mund të mos hajë në kohë - dhe më pas niveli i tij i sheqerit do të bjerë nën ndikimin e një niveli të mbajtur artificialisht të insulinës. Në thelb, jeta e gjen veten në një tunel kufijsh të nivelit të glukozës, përtej të cilit ka koma.
Pjesë e zgjidhjes së këtij problemi ishin pajisjet moderne që zëvendësuan shiringat - pompat e insulinës. Kjo është një pajisje që përdor një gjilpërë hipodermike të futur vazhdimisht për të dozuar automatikisht insulinën. Por vetëm dorëzimi i përshtatshëm nuk garanton terapinë e duhur të zëvendësimit të insulinës pa të dhëna për nivelin aktual të glukozës. Kjo është një tjetër dhimbje koke për mjekët dhe bioteknologët: teste të shpejta dhe parashikim i saktë i dinamikës së niveleve të insulinës dhe glukozës. Teknikisht, kjo filloi të zbatohej në formën e monitorimit të vazhdueshëm të glukozës - sistemet CGM. Këto janë një sërë pajisjesh që lexojnë vazhdimisht të dhëna nga një sensor i futur vazhdimisht nën lëkurë. Kjo metodë është më pak traumatike dhe më tërheqëse për përdoruesit sesa ajo klasike. , por kjo e fundit është më e saktë dhe e rekomanduar për përdorim nëse niveli i sheqerit është ende shumë "i rënë" ose ndryshon disi shpejt me kalimin e kohës.
Lidhja e ndërmjetme në këtë sistem është një person - zakonisht vetë pacienti. Ai rregullon furnizimin me insulinë në varësi të leximeve të glukometrit dhe tendencës së pritshme - nëse ai ka ngrënë ëmbëlsira apo po përgatitet të anashkalojë drekën. Por në sfondin e elektronikës precize, një person bëhet një lidhje e dobët - çka nëse gjatë gjumit ai vuan hipoglicemi të rëndë dhe humbet vetëdijen? Apo do të sillet në ndonjë mënyrë tjetër të papërshtatshme, do të harrojë/të humbasë/të vendosë gabim pajisjen, veçanërisht nëse është ende fëmijë? Në raste të tilla, shumë njerëz kanë menduar për krijimin e sistemeve të reagimit - në mënyrë që pajisja e hyrjes së insulinës të orientohet drejt daljes nga sensorët e glukozës.
Reagime dhe burim i hapur
Megjithatë, menjëherë lind një problem - ka shumë pompa dhe glukometra në treg. Për më tepër, këto janë të gjitha pajisje ekzekutive dhe kanë nevojë për një procesor dhe softuer të përbashkët që i kontrollon ato.
Artikujt tashmë janë publikuar në Habré [, ] në temën e kombinimit të dy pajisjeve në një sistem. Përveç shtimit të një rasti të tretë, do t'ju tregoj pak për projektet globale që kombinojnë përpjekjet e entuziastëve që duan të montojnë vetë sisteme të ngjashme.
Projekti OpenAPS (Sistemi i Pankreasit Artificial i Hapur) u themelua nga Dana Lewis nga Seattle. Në fund të vitit 2014, ajo, gjithashtu një diabetike e tipit 1, vendosi të ndërmerrte një eksperiment të ngjashëm. Pasi u përpoq dhe më pas përshkroi pajisjen e saj në detaje, ajo përfundimisht zbuloi , i cili përshkruan në detaje se si të kombinoni njehsorin dhe pompën tuaj CGM, në variacione të ndryshme nga prodhues të ndryshëm, me pajisjet e nevojshme ndërmjetëse, opsionet e softuerit në Github, me shumë dokumentacion nga një komunitet në rritje përdoruesish. Aspekti më i rëndësishëm që thekson OpenAPS është "ne do t'ju ndihmojmë me udhëzime të hollësishme, por ju duhet të bëni gjithçka vetë". Fakti është se aktivitete të tilla janë një hap larg sanksioneve serioze nga FDA (Administrata Amerikane e Ushqimit dhe Barnave, juridiksioni i së cilës përfshin të gjitha barnat dhe produktet mjekësore). Dhe nëse ajo nuk mund t'ju ndalojë të thyeni pajisjet e certifikuara dhe t'i kombinoni ato në sisteme të bëra vetë për t'i përdorur ato për veten tuaj, atëherë çdo përpjekje për t'ju ndihmuar ta bëni ose ta shisni atë do të ndëshkohet rëndë. Ideja e dytë, por jo më pak e rëndësishme e OpenAPS është siguria e një sistemi shtëpiak. Dokumentacioni në formë dhe algoritme të qarta dhe të detajuara synojnë posaçërisht për të ndihmuar pacientin dhe jo për të dëmtuar veten.
Dritarja e llogarisë Nightscout
Një tjetër projekt , i lejon përdoruesit të ngarkojnë të dhëna nga pajisjet e tyre CGM në ruajtjen e resë kompjuterike në kohë reale përmes një smartphone, orës inteligjente dhe pajisjeve të tjera, si dhe të shikojnë dhe përpunojnë të dhënat e marra. Projekti ka për qëllim përdorimin sa më informues dhe të përshtatshëm të të dhënave, dhe gjithashtu përmban udhëzues të detajuar, për shembull, glukometra me telefona inteligjentë me një ose një tjetër OS dhe softuerin e nevojshëm dhe transmetuesit e ndërmjetëm.
Vizualizimi i të dhënave është i rëndësishëm për përcaktimin e luhatjeve ditore të glukozës në stilin tuaj të jetesës dhe korrigjimin e mundshëm të sjelljes dhe marrjes së ushqimit, për transmetimin e të dhënave në një formë grafike të përshtatshme në një smartphone ose orë inteligjente, për parashikimin e tendencave në nivelet e glukozës në të ardhmen e afërt, dhe në Përveç kësaj, këto të dhëna mund të lexohen dhe përpunohen nga softueri OpenAPS. Kjo është pikërisht ajo që Liam përdor në projektin e tij. Në artikujt e KDPV - të dhënat e tij personale nga shërbimi cloud, ku "pirunja" e purpurt në të djathtë është nivelet e parashikuara të glukozës të parashikuara nga OpenAPS.
Projekti i Liam
Ju mund të lexoni në lidhje me projektin në detaje në hyrjen përkatëse në blogun e tij, unë thjesht do të përpiqem ta ritregoj atë më skematikisht dhe qartë.
Hard përfshin pajisjet e mëposhtme: pompën e insulinës Medtronic që kishte fillimisht Liam; CGM (glukometër) FreeStyle Libre me sensor NFC; i lidhur me të është transmetuesi MiaoMiao, i cili transmeton të dhëna nga sensori NFC i lëkurës në smartphone përmes Bluetooth; Mikrokompjuteri Intel Edison si procesor për të kontrolluar të gjithë sistemin duke përdorur Open APS; Explorer HAT është një transmetues radio për lidhjen e këtij të fundit me një smartphone dhe një pompë.
Rrethi është i plotë.
I gjithë pajisja i kushtoi Liam 515 €, duke përjashtuar pompën që ai kishte më parë. Ai porositi të gjitha gjërat e tij nga Amazon, përfshirë Edison-in e ndërprerë. Gjithashtu, sensorët nënlëkurorë për CGM Libre janë një material harxhues i shtrenjtë - 70 euro për copë, i cili zgjat 14 ditë.
Softueri: së pari, shpërndarja Jubilinux Linux për Edison dhe më pas instalimi i OpenAPS në të, me të cilin ka vuajtur autori i pajisjes, sipas tij. Tjetra ishte konfigurimi i transferimit të të dhënave nga CGM në një smartphone dhe në cloud, për të cilin ai duhej të licenconte një ndërtim personal të aplikacionit xDrip (150 euro) dhe konfigurimin e Nightscout - ai duhej të "martohej" me OpenAPS përmes shtojcave speciale. . Kishte gjithashtu probleme me funksionimin e të gjithë pajisjes, por komuniteti Nightscout e ndihmoi me sukses Liam të gjente defekte.
Sigurisht, mund të duket se autori e ka ndërlikuar shumë projektin. Intel Edison i ndërprerë prej kohësh u zgjodh nga Liam si "më efikas në energji sesa Raspberry Pi". Apple OS shtoi gjithashtu vështirësi me një licencë softueri dhe kosto të krahasueshme me një smartphone Android. Sidoqoftë, përvoja e tij është e dobishme dhe do të shtojë shumë projekte të ngjashme të pajisjeve shtëpiake, të cilat janë krijuar për të përmirësuar ndjeshëm cilësinë e jetës së shumë njerëzve për relativisht pak para. Njerëzit që janë mësuar gjithnjë e më shumë të mbështeten në forcat dhe aftësitë e tyre.
Liam argumenton se diabeti i tipit 1 e ka bërë atë jo të lirë dhe pajisja që ai krijoi është një mënyrë për të rifituar komoditetin psikologjik të kontrollit mbi trupin e tij. Dhe përveç rikthimit të stilit të tij normal të jetesës, krijimi i një sistemi pompë insuline me lak të mbyllur ishte një përvojë e fuqishme e vetë-shprehjes për të. “Është më mirë ta mbani metabolizmin tuaj nën kontroll me kodin JS sesa të përfundoni në spital”, shkruan ai.
Burimi: www.habr.com