"Kuring cyborg ayeuna!" - Liam Zibidi Australia, programmer ngora, insinyur blockchain / Fullstack sareng panulis, kalayan bangga nyatakeun, nalika anjeunna nampilkeun dirina dina halaman na. . Dina awal Agustus, anjeunna réngsé proyék DIY pikeun nyiptakeun alat anu tiasa dianggo, anu anjeunna henteu isin disebut "pankréas jieunan." Sabalikna, urang nyarioskeun ngeunaan pompa insulin anu ngatur diri, sareng cyborg urang henteu nyandak jalan anu gampang dina sababaraha aspek ciptaanna. Baca langkung seueur ngeunaan konsép alat sareng téknologi open source anu diandelkeun engké dina tulisan.
ilustrasi iwal diagram alat dicokot tina
Diabetes pikeun dummies
Liam ngagaduhan diabetes jinis 1.
Upami leres, maka kecap "diabetes" hartosna sakelompok panyakit anu ningkat diuresis - kaluaran cikiih, tapi proporsi pasien diabetes mellitus (DM) langkung ageung, sareng nami pondokna cicingeun akar pikeun DM. Deui dina Abad Pertengahan, seuseueurna pasien kalayan diabetes nyatet ayana gula dina cikiihna. Rada lila kaliwat saméméh kapanggihna hormon insulin (anu ogé jadi kahiji protéin diurutkeun lengkep dina sajarah) jeung peranna dina pathogenesis diabetes.
Insulin mangrupikeun hormon anu paling penting anu ngatur métabolisme seueur zat, tapi pangaruh utami nyaéta dina métabolisme karbohidrat, kalebet gula "utama" - glukosa. Pikeun métabolisme glukosa dina sél, insulin, kasarna nyarios, molekul sinyal. Aya molekul reséptor insulin khusus dina permukaan sél. "Linggih" dina aranjeunna, insulin masihan sinyal pikeun ngaluncurkeun kaskade réaksi biokimia: sél mimiti aktip ngangkut glukosa ka jero ngaliwatan mémbran na sareng ngolahna sacara internal.
Prosés ngahasilkeun insulin tiasa diibaratkeun sareng karya sukarelawan manusa anu sumping pikeun ngalawan banjir. Tingkat insulin gumantung kana jumlah glukosa: beuki aya, beuki tingkat insulin sakabéh naék salaku respon. Kuring ngulang: éta tingkat jaringan anu penting, sareng sanés jumlah molekul, anu sabanding langsung sareng glukosa, sabab insulin sorangan henteu ngabeungkeut glukosa sareng henteu dianggo pikeun métabolismena, sapertos sukarelawan henteu nginum alkohol. cai asup, tapi ngawangun bendungan tina jangkungna nu tangtu. Sareng perlu pikeun ngajaga tingkat insulin anu tangtu ieu dina permukaan sél, ogé jangkungna bendungan samentawis di daérah banjir.
Éta jelas yén upami teu cekap insulin, métabolisme glukosa kaganggu; éta henteu nembus kana sél, ngumpulkeun dina cairan biologis. Ieu mangrupikeun pathogenesis diabetes. Saméméhna, aya terminologi ngabingungkeun "diabetes anu gumantung-insulin / mandiri," tapi langkung leres pikeun ngagolongkeunana sapertos kieu: diabetes tipe 1 nyaéta kakurangan fisik insulin (alesan ieu paling sering maotna sél pankréas); Diabetes Tipe 2 nyaéta panurunan dina réspon awak kana tingkat insulin sorangan (sadayana alesan henteu kahartos sareng variatif). Tipe 1 - aya sababaraha sukarelawan sareng aranjeunna henteu gaduh waktos pikeun ngawangun bendungan; Tipe 2 - bendungan jangkungna normal, tapi pinuh ku liang atawa diwangun sakuliah.
Masalah adjustment manual
Duanana jinis, sakumaha anu jelas, nyababkeun paningkatan tingkat glukosa di luar sél - dina getih, cikiih, anu ngagaduhan pangaruh négatip dina awak. Urang kudu hirup ku cacah и dina jarum suntik sareng piring masing-masing. Tapi anjeun teu tiasa salawasna sacara manual ngatur naon anu dilakukeun ku awak sorangan. Hiji jalma kedah bobo, sareng nalika bobo, tingkat insulin terus turun; Hiji jalma tiasa, kusabab kaayaan sapopoé, henteu tuang dina waktosna - teras tingkat gulana bakal turun dina pangaruh tingkat insulin anu dijaga sacara artifisial. Intina, kahirupan mendakan diri dina torowongan wates tingkat glukosa, saluareun anu aya koma.
Bagian tina solusi pikeun masalah ieu nyaéta alat modéren anu ngagentos jarum suntik - pompa insulin. Ieu mangrupikeun alat anu ngagunakeun jarum hypodermic anu terus-terusan diselapkeun pikeun otomatis dosis insulin. Tapi pangiriman anu gampang waé henteu ngajamin terapi ngagantian insulin anu leres tanpa data tingkat glukosa ayeuna. Ieu nyeri sirah anu sanés pikeun dokter sareng biotéhnologi: tés gancang sareng prediksi anu leres ngeunaan dinamika tingkat insulin sareng glukosa. Téhnisna, ieu mimiti dilaksanakeun dina bentuk monitoring glukosa kontinyu - sistem CGM. Ieu mangrupikeun rupa-rupa alat anu terus-terusan maca data tina sénsor anu terus diselapkeun dina kulit. Metoda ieu kirang traumatis sareng langkung pikaresepeun pikeun pangguna tibatan anu klasik. , tapi anu terakhir langkung akurat sareng disarankeun pikeun dianggo upami tingkat gula masih "turun" atanapi kumaha waé robih gancang dina waktosna.
Link panengah dina sistem ieu mangrupa jalma - biasana sabar sorangan. Éta nyaluyukeun suplai insulin gumantung kana bacaan glukométer sareng tren anu diperkirakeun - naha anjeunna parantos tuang manisan atanapi badé ngantunkeun tuang siang. Tapi ngalawan latar tukang éléktronika akurat, jalma janten tautan anu lemah - kumaha upami nalika bobo anjeunna ngalaman hypoglycemia parah sareng kaleungitan eling? Atanapi anjeunna bakal kalakuanana ku cara anu teu pantes, hilap / sono / salah nyetél alatna, khususna upami anjeunna masih budak? Dina kasus sapertos kitu, seueur jalma anu mikir ngeunaan nyiptakeun sistem eupan balik - supados alat input insulin berorientasi kana kaluaran tina sénsor glukosa.
Eupan balik sarta open source
Tapi, masalah langsung timbul - aya seueur pompa sareng glukométer di pasar. Salaku tambahan, ieu sadayana alat eksekutif, sareng aranjeunna peryogi prosésor umum sareng parangkat lunak anu ngatur éta.
Artikel-artikel geus dipedalkeun dina Habré [, ] dina topik ngagabungkeun dua alat kana hiji sistem. Salaku tambahan pikeun kasus katilu, kuring bakal nyarios sakedik ngeunaan proyék global anu ngagabungkeun usaha para peminat anu hoyong ngumpul sistem anu sami.
Proyék OpenAPS (Open Artificial Pancreas System) diadegkeun ku Dana Lewis ti Seattle. Dina ahir taun 2014, anjeunna, ogé penderita diabetes tipe 1, mutuskeun pikeun ngalakukeun percobaan anu sami. Saatos nyobian teras ngajelaskeun alatna sacara rinci, anjeunna tungtungna mendakan , Nu ngajelaskeun di jéntré kumaha ngagabungkeun méteran CGM sorangan jeung pompa, dina sagala rupa variasi ti pabrik béda, jeung alat panengah perlu, pilihan software on Github, kalawan loba dokuméntasi ti komunitas tumuwuh pamaké. Aspék pangpentingna anu OpenAPS nekenkeun nyaéta "kami bakal ngabantosan anjeun kalayan petunjuk anu lengkep, tapi anjeun kedah ngalakukeun sadayana nyalira." Kanyataanana yén kagiatan sapertos kitu mangrupikeun léngkah tina sanksi serius ti FDA (Amérika Pangan sareng Narkoba Administrasi, anu yurisdiksina kalebet sadaya obat sareng produk médis). Sareng upami anjeunna henteu tiasa ngalarang anjeun ngarobih alat anu disertipikasi sareng ngagabungkeun kana sistem buatan bumi supados tiasa dianggo dina diri anjeun, maka sagala usaha pikeun ngabantosan anjeun ngadamel atanapi ngajual éta bakal dihukum parah. Gagasan anu kadua, tapi teu kurang pentingna tina OpenAPS nyaéta kaamanan sistem homemade. Dokuméntasi dina formulir jeung jelas, algoritma lengkep anu aimed husus dina nulungan sabar jeung teu ngarugikeun dirina.
Jandéla akun Nightscout
proyék séjén , ngamungkinkeun pamaké pikeun ngamuat data tina alat CGM maranéhna pikeun neundeun awan sacara real waktu ngaliwatan smartphone, arloji pinter jeung alat sejen, kitu ogé nempo tur ngolah data narima. Proyék ieu ditujukeun pikeun ngagunakeun data anu paling informatif sareng merenah, sareng ogé ngandung pituduh anu lengkep, contona, glukométer sareng smartphone sareng hiji atanapi OS anu sanés sareng parangkat lunak anu diperyogikeun sareng pamancar perantara.
Visualisasi data penting pikeun nangtukeun fluctuations poéan dina glukosa dina gaya hirup anjeun sarta kamungkinan koreksi kabiasaan jeung asupan dahareun, pikeun ngirimkeun data dina bentuk grafis merenah ka smartphone atawa jam pinter, pikeun ngaramal tren tingkat glukosa dina mangsa nu bakal datang, sarta dina Sajaba ti éta, data ieu bisa dibaca tur diolah ku software OpenAPS. Ieu persis naon Liam ngagunakeun dina proyék-Na. Dina tulisan KDPV - data pribadina tina jasa awan, dimana "garpu" ungu di beulah katuhu nyaéta tingkat glukosa anu diprediksi ku OpenAPS.
Proyék Liam
Anjeun tiasa maca ngeunaan proyék sacara rinci dina éntri anu saluyu dina blog na, kuring ngan ukur nyobian nyaritakeun deui sacara skéma sareng jelas.
The Hard ngawengku alat-alat ieu: pompa insulin Medtronic nu asalna Liam; CGM (glucometer) FreeStyle Libre sareng sensor NFC; disambungkeun kana éta pamancar MiaoMiao, nu transmits data ti sensor NFC kulit ka smartphone via Bluetooth; microcomputer Intel Edison salaku prosésor pikeun ngadalikeun sakabéh sistem maké Open APS; Explorer HAT mangrupikeun pamancar radio pikeun nyambungkeun anu terakhir sareng smartphone sareng pompa.
bunderan geus réngsé.
Sakabéh hardware ngarugikeun Liam € 515, teu kaasup pompa anjeunna saméméhna. Anjeunna maréntahkeun sagala hal na ti Amazon, kaasup Edison dilanjutkeun. Ogé, sénsor subkutan pikeun CGM Libre mangrupikeun konsumsi mahal - 70 euro per sapotong, anu salami 14 dinten.
Parangkat lunak: mimitina, distribusi Linux Jubilinux pikeun Edison teras pasang OpenAPS di dinya, anu pangarang alatna, numutkeun anjeunna, ngalaman. Salajengna nyaéta nyetél transfer data tina CGM ka smartphone sareng ka méga, dimana anjeunna kedah lisénsi ngawangun pribadi tina aplikasi xDrip (150 euro) sareng nyetél Nightscout - éta kedah "nikah" sareng OpenAPS ngalangkungan plugins khusus. . Aya ogé masalah sareng operasi sadaya alat, tapi komunitas Nightscout suksés ngabantosan Liam mendakan bug.
Tangtosna, sigana yén panulis parantos nyusahkeun proyék éta. Intel Edison anu lami-lami dieureunkeun dipilih ku Liam salaku "leuwih éfisién énergi tibatan Raspberry Pi." Apple OS ogé nambihan kasusah sareng lisénsi parangkat lunak sareng biaya anu sabanding sareng smartphone Android. Sanajan kitu, pangalaman na mangpaat tur bakal nambahan nepi ka loba proyék sarupa alat home-dijieun, nu dirancang nyata ngaronjatkeun kualitas kahirupan jalma rélatif saeutik duit. Jalma anu beuki biasa ngandelkeun kakuatan sareng kaahlian sorangan.
Liam boga pamadegan yén diabetes tipe 1 geus ngajadikeun manéhna bébas, sarta alat dijieunna mangrupa cara pikeun meunangkeun deui kanyamanan psikologis kontrol awak sorangan. Sareng salian pikeun meunangkeun deui gaya hirup normalna, nyiptakeun sistem pompa insulin loop tertutup mangrupikeun pangalaman éksprési diri anu kuat pikeun anjeunna. "Éta hadé pikeun ngajaga métabolisme anjeun dina kontrol ku kode JS ti mungkas nepi di rumah sakit," manéhna nyerat.
sumber: www.habr.com