"Men endi kiborgman!" - Avstraliyalik Liam Zibidi, yosh dasturchi, blokcheyn/Fullstack muhandisi va yozuvchisi, o'zini o'z sahifalarida taqdim etar ekan, g'urur bilan ta'kidlaydi. . Avgust oyi boshida u kiyinadigan qurilma yaratish bo'yicha o'zining DIY loyihasini yakunladi va u uyalmasdan uni "sun'iy oshqozon osti bezi" deb nomladi. Aksincha, biz o'z-o'zini tartibga soluvchi insulin pompasi haqida gapiramiz va bizning kiborgimiz o'z yaratilishining ba'zi jihatlarida oson yo'lni tanlamadi. Qurilmaning kontseptsiyasi va u tayangan ochiq manba texnologiyalari haqida keyinroq maqolada o'qing.
qurilma diagrammasidan tashqari rasmlar olingan
Qo'g'irchoqlar uchun diabet
Liam 1-toifa diabetga chalingan.
Agar u to'g'ri bo'lsa, unda "diabet" so'zi diurezning ko'payishi - siydik chiqishi bo'lgan kasalliklar guruhini anglatadi, ammo diabetes mellitus (DM) bilan og'rigan bemorlarning ulushi kattaroq va qisqacha nom yashirincha DM uchun ildiz otgan. O'rta asrlarda diabet bilan og'rigan bemorlarning ko'pchiligi siydikda shakar mavjudligini qayd etishgan. Insulin gormoni kashf etilishidan oldin (bu tarixda birinchi to'liq ketma-ket protein bo'lishi kerak edi) va uning diabet patogenezida roli haqida ancha vaqt o'tdi.
Insulin ko'plab moddalarning metabolizmini tartibga soluvchi eng muhim gormondir, ammo uning asosiy ta'siri uglevodlar, shu jumladan "asosiy" shakar - glyukoza metabolizmiga ta'sir qiladi. Hujayralarda glyukoza almashinuvi uchun insulin, qo'pol qilib aytganda, signal beruvchi molekuladir. Hujayralar yuzasida maxsus insulin retseptorlari molekulalari mavjud. Ularga "o'tirib", insulin biokimyoviy reaktsiyalar kaskadini boshlash uchun signal beradi: hujayra glyukozani membranasi orqali faol ravishda ichkariga olib kirishni va uni ichkarida qayta ishlashni boshlaydi.
Insulin ishlab chiqarish jarayonini suv toshqini bilan kurashish uchun kelgan inson ko'ngillilarining ishiga o'xshatish mumkin. Insulin darajasi glyukoza miqdoriga bog'liq: qancha ko'p bo'lsa, javob sifatida umumiy insulin darajasi ko'tariladi. Takror aytaman: glyukoza bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lgan molekulalar soni emas, balki to'qimalarning darajasi muhim, chunki insulinning o'zi glyukoza bilan bog'lanmaydi va uning metabolizmiga sarflanmaydi, xuddi ko'ngillilar ichishmaydi. kiruvchi suv, lekin ma'lum balandlikdagi to'g'onlarni qurish. Va hujayralar yuzasida insulinning bu ma'lum darajasini, shuningdek, suv bosgan joylarda vaqtinchalik to'g'onlarning balandligini saqlab turish kerak.
Ma'lumki, agar insulin etarli bo'lmasa, glyukoza almashinuvi buziladi, u hujayralarga o'tmaydi, biologik suyuqliklarda to'planadi. Bu diabetning patogenezi. Ilgari "insulinga bog'liq/mustaqil diabet" terminologiyasi chalkash edi, ammo uni quyidagicha tasniflash to'g'riroq: 1-toifa diabet - bu insulinning jismoniy etishmasligi (buning sababi ko'pincha oshqozon osti bezi hujayralarining o'limi); 2-toifa diabet - bu o'z insulin darajasiga tananing reaktsiyasining pasayishi (barcha sabablar to'liq tushunilmagan va turli xil). 1-toifa - ko'ngillilar kam va ular to'g'on qurishga vaqtlari yo'q; 2-toifa - oddiy balandlikdagi to'g'onlar, lekin teshiklar bilan to'la yoki bo'ylab qurilgan.
Qo'lda sozlash muammosi
Ikkala tur ham, ma'lum bo'lishicha, hujayralar tashqarisida - qonda, siydikda glyukoza miqdorining oshishiga olib keladi, bu butun tanaga salbiy ta'sir qiladi. Biz hisoblab yashashimiz kerak и navbati bilan shprits va plastinkada. Ammo siz har doim ham tananing o'zi nima qilayotganini qo'lda tartibga sola olmaysiz. Biror kishi uxlashi kerak va uxlash vaqtida insulin darajasi pasayishda davom etadi; Biror kishi, kundalik sharoitlarga ko'ra, o'z vaqtida ovqatlanmasligi mumkin - keyin uning shakar darajasi sun'iy ravishda ushlab turilgan insulin darajasi ta'sirida tushadi. Aslida, hayot glyukoza darajasi chegaralari tunnelida topiladi, undan tashqarida koma mavjud.
Ushbu muammoni hal qilishning bir qismi shpritslar - insulin nasoslarini almashtirgan zamonaviy qurilmalar edi. Bu insulinni avtomatik ravishda dozalash uchun doimiy ravishda kiritiladigan teri osti ignasidan foydalanadigan qurilma. Ammo qulay etkazib berishning o'zi, hozirgi glyukoza darajasi to'g'risida ma'lumotsiz to'g'ri insulin almashtirish terapiyasini kafolatlamaydi. Bu shifokorlar va biotexnologlar uchun yana bir bosh og'rig'i: tezkor testlar va insulin va glyukoza darajasining dinamikasini to'g'ri prognoz qilish. Texnik jihatdan, bu doimiy glyukoza monitoringi - CGM tizimlari shaklida amalga oshirila boshlandi. Bu doimiy ravishda teri ostiga o'rnatilgan sensordan ma'lumotlarni doimiy ravishda o'qiydigan turli xil qurilmalar. Bu usul klassikdan ko'ra kamroq shikast va foydalanuvchilar uchun ko'proq jozibador. , lekin shakar darajasi hali ham juda "tushgan" yoki vaqt o'tishi bilan qandaydir tarzda tez o'zgarib qolsa, ikkinchisi aniqroq va foydalanish uchun tavsiya etiladi.
Ushbu tizimdagi oraliq bo'g'in odam - odatda bemorning o'zi. U insulin ta'minotini glyukometr ko'rsatkichlari va kutilgan tendentsiyaga qarab sozlaydi - u shirinlik iste'mol qilganmi yoki tushlikdan voz kechishga tayyormi. Ammo aniq elektronika fonida odam zaif bo'g'inga aylanadi - agar uxlash paytida u og'ir gipoglikemiyaga duchor bo'lsa va hushini yo'qotsa nima bo'ladi? Yoki u o'zini boshqa nomaqbul tarzda tutadimi, qurilmani unutib yuboradi / o'tkazib yuboradi / noto'g'ri sozlaydi, ayniqsa u hali bola bo'lsa? Bunday hollarda, ko'p odamlar insulin kiritish moslamasi glyukoza sensorlaridan chiqishga yo'naltirilgan bo'lishi uchun qayta aloqa tizimlarini yaratish haqida o'ylashgan.
Fikr va ochiq manba
Biroq, muammo darhol paydo bo'ladi - bozorda ko'plab nasoslar va glyukometrlar mavjud. Bundan tashqari, bularning barchasi ijro etuvchi qurilmalar bo'lib, ularni boshqaradigan umumiy protsessor va dasturiy ta'minot kerak.
Maqolalar allaqachon Habré-da chop etilgan [, ] ikkita qurilmani bir tizimga birlashtirish mavzusida. Uchinchi holatni qo'shishdan tashqari, men sizga o'xshash tizimlarni mustaqil ravishda yig'moqchi bo'lgan ishqibozlarning sa'y-harakatlarini birlashtirgan global loyihalar haqida bir oz gapirib beraman.
OpenAPS (Ochiq sun'iy oshqozon osti bezi tizimi) loyihasi Sietllik Dana Lyuis tomonidan asos solingan. 2014 yil oxirida u 1-toifa diabetga chalingan bo'lib, xuddi shunday tajriba o'tkazishga qaror qildi. U o'z qurilmasini batafsil tasvirlab, sinab ko'rgandan so'ng, oxir-oqibat kashf qildi , unda o'zingizning CGM hisoblagichingiz va nasosingizni turli ishlab chiqaruvchilarning turli xil variantlarida, kerakli oraliq qurilmalar, Github-dagi dasturiy ta'minot variantlari, o'sib borayotgan foydalanuvchilar hamjamiyatining ko'plab hujjatlari bilan qanday birlashtirish haqida batafsil ma'lumot berilgan. OpenAPS ta'kidlagan eng muhim jihat bu "biz sizga batafsil ko'rsatmalar bilan yordam beramiz, lekin siz hamma narsani o'zingiz qilishingiz kerak." Gap shundaki, bunday faoliyatlar FDA (Amerika oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi, uning yurisdiktsiyasiga barcha dori-darmonlar va tibbiy mahsulotlar kiradi) jiddiy sanktsiyalaridan bir qadam uzoqda. Va agar u sizga sertifikatlangan qurilmalarni buzishni va ularni o'zingizda ishlatish uchun ularni uy qurilishi tizimlariga birlashtirishni taqiqlay olmasa, uni yasash yoki sotishga yordam berishga urinish qattiq jazolanadi. OpenAPS-ning ikkinchi, ammo unchalik muhim bo'lmagan g'oyasi - bu uy qurilishi tizimining xavfsizligi. Shaklda hujjatlar va aniq, batafsil algoritmlar bemorga yordam berishga va o'ziga zarar bermaslikka qaratilgan.
Nightscout hisob oynasi
Yana bir loyiha , foydalanuvchilarga smartfon, aqlli soat va boshqa qurilmalar orqali real vaqt rejimida CGM qurilmalaridan maʼlumotlarni bulutli saqlashga yuklash, shuningdek, olingan maʼlumotlarni koʻrish va qayta ishlash imkonini beradi. Loyiha ma'lumotlardan eng ma'lumotli va qulay foydalanishga qaratilgan bo'lib, shuningdek, batafsil qo'llanmalarni o'z ichiga oladi, masalan, u yoki bu operatsion tizimga ega smartfonlar va kerakli dasturiy ta'minot va oraliq transmitterlarga ega glyukometrlar.
Ma'lumotni vizualizatsiya qilish hayot tarzingizdagi glyukoza miqdorining kunlik tebranishlarini aniqlash va xatti-harakatlar va oziq-ovqat iste'molini tuzatish, ma'lumotlarni qulay grafik shaklda smartfon yoki aqlli soatga uzatish, yaqin kelajakda glyukoza darajasining tendentsiyalarini bashorat qilish uchun muhimdir. Bundan tashqari, ushbu ma'lumotlar OpenAPS dasturi tomonidan o'qilishi va qayta ishlanishi mumkin. Liam o'z loyihasida aynan shu narsadan foydalanadi. KDPV maqolalarida - uning bulut xizmatidagi shaxsiy ma'lumotlari, bu erda o'ngdagi binafsha rangli "vilka" OpenAPS tomonidan bashorat qilingan glyukoza darajasining taxminiy darajasidir.
Liam loyihasi
Loyiha haqida uning blogidagi tegishli yozuvda batafsil o'qishingiz mumkin, men uni sxematik va aniqroq aytib berishga harakat qilaman.
Hard quyidagi qurilmalarni o'z ichiga oladi: Liamda dastlab bo'lgan Medtronic insulin pompasi; NFC sensorli CGM (glyukometr) FreeStyle Libre; unga MiaoMiao uzatgichi ulangan, u teri NFC sensoridan ma'lumotlarni Bluetooth orqali smartfonga uzatadi; Open APS yordamida butun tizimni boshqarish uchun protsessor sifatida Intel Edison mikrokompyuteri; Explorer HAT - bu ikkinchisini smartfon va nasos bilan ulash uchun radio uzatuvchi.
Doira tugadi.
Butun uskuna Liamga 515 evroga tushdi, bundan oldin u bor nasosni hisobga olmaganda. U o'zining barcha narsalarini Amazondan, shu jumladan ishlab chiqarilishi to'xtatilgan Edisondan buyurtma qilgan. Bundan tashqari, CGM Libre uchun teri osti datchiklari qimmat sarflanadigan materialdir - har bir dona uchun 70 evro, 14 kun davom etadi.
Dasturiy ta'minot: birinchi navbatda, Edison uchun Jubilinux Linux tarqatilishi va keyin unga OpenAPS-ni o'rnatish, uning so'zlariga ko'ra, qurilma muallifi bundan aziyat chekkan. Keyingisi CGM-dan smartfonga va bulutga ma'lumotlarni uzatishni o'rnatish edi, buning uchun u xDrip dasturining shaxsiy tuzilishini litsenziyalashi kerak edi (150 evro) va Nightscout-ni sozlash - u OpenAPS bilan maxsus plaginlar orqali "uylanishi" kerak edi. . Butun qurilmaning ishlashi bilan bog'liq muammolar ham bor edi, ammo Nightscout jamoasi Liamga xatolarni topishga yordam berdi.
Albatta, muallif loyihani haddan tashqari murakkablashtirgandek tuyulishi mumkin. Uzoq vaqt davomida ishlab chiqarilishi to'xtatilgan Intel Edison Liam tomonidan "Raspberry Pi'dan ko'ra ko'proq energiya tejamkor" deb tanlandi. Apple OS, shuningdek, dasturiy ta'minot litsenziyasi va Android smartfoni bilan taqqoslanadigan xarajatlar bilan bog'liq qiyinchiliklarni qo'shdi. Biroq, uning tajribasi foydali va nisbatan kam pul evaziga ko'plab odamlarning hayot sifatini sezilarli darajada yaxshilash uchun mo'ljallangan uy qurilishi qurilmalarining ko'plab shunga o'xshash loyihalarini qo'shadi. O'z kuchlari va qobiliyatlariga tayanishga tobora ko'proq odatlangan odamlar.
Liamning ta'kidlashicha, 1-toifa diabet uni ozod qildi va u yaratgan qurilma o'z tanasini boshqarishning psixologik qulayligini tiklashning bir usuli. Va odatdagi turmush tarzini tiklashdan tashqari, yopiq konturli insulin nasos tizimini yaratish uning uchun o'zini namoyon qilishning kuchli tajribasi edi. "JS kodi bilan metabolizmingizni nazorat ostida ushlab turish kasalxonaga yotqizilgandan ko'ra yaxshiroq", deb yozadi u.
Manba: www.habr.com