Искусственная поджелудочная железа при панкреатите

Сахарный диабет — страшное и тяжелое заболевание, которое, как правило, приносит массу неудобств больному. Чем серьезнее стадия болезни, тем больше трудностей появляется. Повышение уровня глюкозы в крови человека вызывает необходимость постоянного контроля за питанием, состоянием организма, отсутствием других заболеваний и так далее. Кроме того, больные, имеющие в диагнозе 1-й тип диабета, должны в регулярном порядке осуществлять инъекции инсулина. Это становится причиной массы неудобств.

Но новое изобретение, искусственная поджелудочная железа для диабетиков, поможет справиться и с этой проблемой. Данное изобретение призвано помочь тем, кто страдает от недуга, поскольку способно воплощать весь функционал живого органа.

Интересно! Разработка оборудования ведется уже достаточно давно, однако его выпуск произошел лишь в 2018 году. Прибор поможет решить значительное количество проблем.

Искусственная железа при диабете

Новейшее изобретение в области медицины на сегодня может в значительной степени облегчить состояние многих больных диабетов. Суть в том, что оборудование имеет инсулиновый насос и ряд специальных датчиков, расположенных под кожным покровом. Последние в постоянном режиме проводят мониторинг состояния крови и организма в целом, и при помощи системы блютус передают полученные результаты в приложение на телефоне пациента. Кроме того, аппарат может самостоятельно оценивать уровень глюкозы, при необходимости выпуская в кровь недостающее количество инсулина.

Важно! Пока купить оборудование не так просто, но все клинические исследования на пациентах прошли успешно, поэтому специалисты прогнозируют скорый выход искусственной поджелудочной на рынок.

Как поджелудочная связана с сахарным диабетом

Поджелудочная железа выполняет целый ряд важнейших функций в нашем организме, в том числе, в нормальном состоянии вырабатывает инсулин. Если происходят сбои в ее работе, и вещество перестает образовываться, человек может заболеть сахарным диабетом. Диабет имеет два типа — первый и второй. При 2-м инсулин может продуцироваться железой, но его количество не может нормально преобразовывать глюкозу в энергию, что приводит к накоплению сахара. При 1-м типе, железа вовсе утрачивает способность производить вещество, за счет цельного поражения бета-клеток поджелудочной.

Получается, что больные обязаны регулярно осуществлять инъекции инсулина, для поддержания нормальной жизнедеятельности. Главное это правильная дозировка препарата, которую может установить либо врач, либо прибор. Именно этим занимается искусственная поджелудочная. Основными функциями устройства выступает:

постоянный мониторинг уровня сахара в крови;
автоматическое введение инсулина в нужном количестве по результатам анализа крови.

Такое решение в значительной степени помогает облегчить жизнь и существование больных данным недугом. Благодаря современным технологиям, больной может отслеживать свое состояние через смартфон или компьютер.

Суть устройства

Если задаться целью найти такой прибор, то как правило, поиск выдаст один результат – гибридную систему. Аппарат состоит из датчика, который закрепляют на теле больного и помпы с инсулином. Первый в режиме пятиминутного перерыва проверяет состав крови, а второй впрыскивает препарат при необходимости. Чтобы это осуществить, пациенту заранее устанавливают катетер.

Основным недостатком такой системы выступает ее неполная автономность. Суть заключается в том, что больному придётся в ручном режиме подтверждать согласие на ту или иную дозу препарата. Но, как говорилось ранее, в ближайшее время на рынке должны появиться полностью закрытые системы, датчики которых будут устанавливаться под кожу.

Так, например, известная в медицинских кругах компания-производитель оборудования Медтроник уже подала на регистрацию полностью автоматический аппарат MiniMed670G. Прибор можно назвать гибридным, но основная его особенность состоит в замкнутой системе работы, без постороннего надзора и вмешательства. Суть работы аппарата состоит в том, что в отличии от предыдущей версии, здесь датчики и помпа «общаются» между собой. Самостоятельно определяя количество необходимого инсулина пациенту, и принимая решение о его введении. Помимо постоянного отслеживания уровня сахара в крови, при помощи датчиков, требуется также сообщать аппарату о приемах пищи, и необходимость во внеочередной дозе инсулина.

Интересно! Хотя эту систему уже признали инновационной, специалисты продолжают вести постоянные разработки, которые помогут исключить вмешательство самого пациента и сделают процедуру полностью автоматизированной.

Некоторые факты о новой инсулиновой системе

И хотя достать описанный выше прибор сейчас практически нереально, в скором времени он поступит в продажу. Поэтому стоит выяснить основные особенности, с ним связанные:

стоимость аппарата на просторах Соединенных Штатов Америки достигает 8 тыс. долларов. Также стоит понимать, что потребуются еще и дополнительные картриджи;
применение устройства прописывают пациентам с диагнозом сахарного диабета первого типа. Возрастные ограничение – не младше четырнадцати лет;
в комплектацию аппарата входят – датчик контроля уровня глюкозы, помпы, пластырь инфузионного типа, благодаря которому и происходит введение инсулина через катетер, компьютерные микросхемы;
измерение количества сахара в крови при помощи этого аппарата происходит в промежутках каждые пять минут;
препарат сам определяет уровень сахара, и предоставляет достаточно инсулина по этим данным. Однако во время приема пищи делать эту процедуру придётся самостоятельно;
исследования показали, что система способна в течении трех месяцев полностью нормализовать жизнь пациентов, а также полностью исключить вероятность развития серьезных осложнений;
специалисты не гарантируют безопасность системы для детей младше шести лет и не рекомендуют ее использование в таких случаях.

Интересно! Существует более дешевая, но не менее эффективная альтернатива MiniMed – и это OpenAPS, который стоит 150 долларов. Разработка этого прибора принадлежит Дане Льюис, которая не захотела ждать дорогое устройство и изобрела свое. Приобрести его можно через Интернет.

Источник

Привет всем!

Сегодня хочу поделиться полезной и интересной информацией связанной с лечением сахарного диабета 1-типа, а точнее рассказать о новой, а еще точнее — двух разных системах искусственной поджелудочной железы.

Все мы, родители маленьких диабетиков да и взрослые диабетики знаем, что при сахарном диабете 1-го типа поджелудочная железа не вырабатывает инсулин, который помогает организму превращать глюкозу из сахара и углеводов в энергию. Без инсулина сахар в крови повышается, что может привести к диабетическому кетоацидозу, гипергликемии, а слишком большое количество инсулина в крови диабетика — сахар может упасть до опасно низких уровней и вызвать гипогликемию.

Основная задача контроля диабета — добиться ежедневного поддержания «хорошего» и безопасного уровня содержания сахара в крови, хорошего гликемического гемоглобина HbA1c (<6%) и, избежать осложнений сахарного диабета.

Вероятно, что многие из вас уже слышали о новой системе Medtronic MiniMed 670G, которая часто упоминается как «искусственная поджелудочная железа».

В октябре 2016 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA — агентство в Министерстве здравоохранения и социальных служб США) одобрило первую коммерческую искусственную поджелудочную железу для рынка США, разработанную компанией медицинского оборудования Medtronic.

Это первая в своем роде технология которая может предоставить людям с диабетом 1-го типа большую свободу и жить жизнью без постоянного и ручного мониторинга уровня глюкозы в крови и введения инсулина. Это первая одобренная FDA система, которая состоит из монитора глюкозы и инсулиновой помпы в одном устройстве.

Это устройство автоматически вводит или удерживает инсулин в ответ на измерения уровня глюкозы в крови каждые пять минут. Дерек Рап (Derek Rapp), главный исполнительный директор Исследовательского фонда по делам несовершеннолетних, который потратил 116 миллионов долларов на исследования в области искусственной поджелудочной железы, и у которого сын болен диабетом 1-го типа, сказал, что «это устройство будет приносить спокойствие, зная, что в большинстве случаев, у человека (диабетика) будет нормальный диапазон сахара в крови».

Система Medtronic MiniMed 670G только сейчас выходит на рынок США и стоит на сегодняшний день около 8000 долларов США. Плюс дополнительные расходы на одноразовые картриджи. Пока что это устройство разрешено для людей с сахарным диабетом 1-го типа в возрасте 14 лет и старше.

Теперь о самом устройстве.

Система состоит из:

датчика, который измеряет уровень глюкозы в крови под кожей (CGM)
инсулиновой помпы (insulin pump)
инфузионного пластыря, который доставляет инсулин из помпы через катетер, вставленный в кожу
и компьютерной микросхемы, которая использует данные для оптимизации доставки инсулина на минуту

Система MiniMed 670G предназначена для корректировки уровней инсулина с небольшим или отсутствием ввода инсулина пользователем. Работает путем измерения уровней глюкозы каждые пять минут и автоматического введения или удержания инсулина. В то время как устройство автоматически регулирует уровни инсулина, пользователям все же необходимо вручную вводить дозы инсулина для покрытия потребляемых углеводов (т.е. еды).

Результаты клинического исследования, в котором участвовало 123 участника с диабетом 1-го типа, показали, что использование этой системы значительно снизило средний уровень глюкозы (HbA1c) в крови в течение трех месяцев, причем наибольшее улучшение наблюдалось у людей с самым высоким уровнем глюкозы в крови на исходном уровне. В ходе исследования не отмечалось каких-либо серьезных побочных эффектов, диабетического кетоацидоза (ДКА) или тяжелой гипогликемии (низкий уровень глюкозы). Это исследование также показало, что устройство безопасно для использования у людей в возрасте 14 лет и старше с диабетом 1-го типа.

Однако, есть риски, связанные с использованием этой системы, которые могут включать гипогликемию, гипергликемию, а также раздражение кожи или покраснение вокруг инфузионного пластыря устройства. Пока что считается, что новейшая версия этого устройства небезопасна для детей 6 лет и младше, и пациентов, которым требуется менее восьми единиц инсулина в день.

На данный момент Medtronic проводит клинические исследования для оценки безопасности и эффективности устройства у детей 7-13 лет, страдающих сахарным диабетом 1-го типа.

Ну, а нам, живущим за пределами США, остается только ждать, когда система искусственной поджелудочной железы Medtronic MiniMed 670G выйдет на наши рынки.

Но, вот некоторым диабетикам, таким как Дана Люис (Dana Lewis) и ее помощникам не захотелось долго ждать этого нового устройства.

Дана Люис (Dana Lewis) вместе с соавтором и мужем Скоттом Лейбрандом (Scott Leibrand) изобрела свою систему. И помогли им в этом совершенно незнакомые люди в социальных сетях, совместно с которыми происходил обмен кодом.

Это тоже не биологический орган. Система искусственной поджелудочной железы Люиса представляет собой компьютерную систему «OpenAPS» (The Open Artificial Pancreas System) с открытым исходным кодом, которая контролируя инсулиновую помпу и опираясь на значения монитора глюкозы (CGM) при необходимости подает или останавливает подачу инсулина.

Мы уже знаем, даже если система Medtronic MiniMed 670G будет более распространена в мире, то стоить она будет далеко недешево.

A «OpenAPS» предлагает более дешевую альтернативу диабетикам, которые уже пользуются инсулиновыми помпами и монитором глюкозы (CGM). Это всего лишь 150 долларов США за дополнительное оборудование.

Система состоит из:

датчика, который измеряет уровень глюкозы в крови под кожей (CGM)
инсулиновой помпы (insulin pump)
и небольшой аппаратной установки, состоящей из небольшого компьютера, радиоприемника и аккумулятора

Фото 1: Fast Company поставила 28-летнюю Люис в список «100 самых креативных людей в бизнесе в Америке». Фото 2: На этом изображении показан размер контрольного устройства «OpenAPS», которое изобрела Дана Льюис.

Открыть свою компанией по изготовлению и распространению системы «OpenAPS» Дана Люис (Dana Lewis) не имеет права. Но нет правил о создании подобного проекта в Интернете. Поэтому создатели держат свой код открытым и доступным для всех. И тем из вас, кому не хочется ждать официальной «искусственной поджелудочной железы», но хочется получить некоторый контроль диабета могут создать свое собственное устройство.

Благодаря Дане искусственная поджелудочная железа уже сегодня для многих диабетиков недорогая и еффективная реальность. По оценкам Даны Люис, около 400 человек во всем мире уже используют OpenAPS, и это число растет, поскольку все больше людей узнают о системе. Это не подходящее решение для всех диабетиков, но для людей, которые не хотят ждать коммерческого варианта искусственной поджелудочной железы, это может быть огромным облегчением.

«OpenAPS» не является одобренной FDA системой или устройством. Он не производится и не продается нигде в мире.

Это система с открытым исходным кодом, которую вы можете выбрать самостоятельно перейдя на официальный сайт openaps.org и посмотреть документацию и код. Вы можете посмотреть дизайн и решить — «хочу ли я это сделать?» Вы также можете узнать более подробно об этом устройстве. Вы также можете посмотреть, как Дана объясняет работу системы. Единственное — надо знать английский.

Дана Люис известна как основатель «OpenAPS» с открытым кодом и возглавляет сообщество «Сделай сам» (DIY) пациентов с диабетом, которые постоянно внедряют новые технологии, чтобы помочь справиться с диабетом. Дана построила технологию, которая уже меняет и спасает жизни людей с диабетом 1-го типа, и она сделала это за многие годы до выхода на рынок коммерческих устройств.

Ее устройство имеет успех — сотни людей используют его, в том числе Люис, и привлекают внимание молодых изобретателей. Именно этой весной (2017) Fast Company поставила 28-летнюю Люис в список «100 самых креативных людей в бизнесе в Америке».

Устройство «OpenAPS» (Искусственная поджелудочная железа) имеет успех — сотни людей уже используют его, в том числе и Дана Люис.

Всем здоровья и надежд!

P.S. Пока наш консервативный диабетик только начал разбираться в документации системы «OpenAPS». Я не уверена в том, что мы будем ею пользоваться в ближайшее время. Но поделиться такой интересной информацией с нашими читателями я не могла.

Источник

Искусственная поджелудочная железа — инновационный прорыв в медицине. По мнению специалистов, этот гаджет позволит больным с диабетом первого типа беспрерывно проверять количество глюкозы в крови, ведь для поддержания ее уровня в нормальных параметрах нужны регулярные уколы инсулина.

Благодаря созданному имплантату необходимость в таких инъекциях автоматически отпадает, а это значит, жизнь многих диабетиков значительно улучшится.

Для чего необходим вживляемый аппарат?

Поджелудочная железа – важнейший орган в человеческом организме, от ее корректного функционирования во многом зависит общее состояние здоровья человеческого организма.

Этот орган выполняет две важные функции:

Выработка пищевых ферментов.
Производство гормонов.

Специальные вещества – ферменты, расщепляют поступающую пищу на более простые питательные субстанции, которые подпитывают организм новой энергией, тем самым поддерживая его в стабильном состоянии. Без их присутствия переработка еды практически невозможна.

У гормонов также имеются свои важные задачи, при дефиците которых начинает развиваться целый ряд тяжелейших заболеваний. К примеру, недостаток инсулинового гормона, который контролирует уровень глюкозы в крови, провоцирует развитие такой тяжелой болезни, как сахарный диабет. Данное заболевание вынуждает человека все время проверять присутствие глюкозы и при необходимости пополнять ее количество при помощи инъекций инсулина.

Диабет, в зависимости от типа его проявления опасен следующими осложнениями:

Развитие слепоты.
Судороги.
Кома.
Гангреной конечностей.
Инсультом.
Развитием сердечных болезней.
Повреждением почек.
Летальным исходом.

При сахарном диабете жизнь человека значительно ухудшается, а трансплантация донорской железы имеет длинный список противопоказаний, при этом такая операция достаточно трудная из-за особенностей самой железы. Поэтому неплохим альтернативным вариантом может стать вживляемая искусственная поджелудочная железа, которая сможет облегчить состояние многих диабетиков.

Данное устройство помогает контролировать уровень глюкозы, как в меньшую, так и большую его сторону, и своевременно подпитывать организм нужным количеством инсулина.

Что такое искусственная железа и принцип работы механизма

искусственная поджелудочная железа
Искусственная ПЖ – это особый механизм, созданный специально для того, чтобы автоматически регулировать объем глюкозного вещества у тех людей, которые страдают сахарным диабетом. Это устройство состоит из основных частей:

Сенсорный экран.
Пульт управления.
Инсулиновая помпа.

При помощи сенсора можно измерить уровень глюкозного вещества, который через передатчик (трансмиттер) передает сигнал на пульт управления, имеющий вид обычного смартфона.

Искусственная железа имеет металлический корпус без присутствия каких-либо подвижных комплектующих и батарей. Внутри аппарата содержатся клетки поджелудочной железы, отвечающие за выработку инсулина, которые сдерживаются специальным гелевым барьером.

В нужный момент он размягчается и выпускает нужный объем инсулина в венозные сосуды вокруг кишок, далее он проникает в вены печени. Таким образом, осуществляется имитация естественного рабочего процесса настоящей железы. Когда уровень глюкозы стабилизируется, гелевая субстанция затвердевает, тем самым преграждая излишнюю утечку инсулина.

При этом данные клетки самостоятельно производят измерение показателя глюкозы в кровяной жидкости и регулируют выработку необходимого количества инсулина. Как видим, их действие ничем не отличается от обычных клеток настоящей железы. Однако, как и все живое, они нуждаются в подпитке кислородом. Поэтому к модифицированной железе прилагается специальный прибор, так сказать «зарядное устройство», которым каждый день человек обязан подпитывать устройство кислородом. Эта процедура выполняется всего за пару минут. В некоторой мере это не совсем удобно, но все же намного лучше, чем ежесуточно прокалывать палец, чтобы провести замер уровня глюкозы, а затем рассчитывать объем инсулиновой инъекции.

Датчик устанавливается подкожно, как правило, в области брюшной полости, между нижним ребром и бедром. Именно он отвечает за передачу глюкозы пациенту. При помощи насоса в организм подается нужное количество инсулина, который поступает через маленькую трубочку либо заплатку, прикрепленную к телу человека.

Блок управления анализирует полученную информацию в отношении уровня сахара и сопоставляет ее с предыдущими показаниями, учитывая введенный инсулин и другие важные факторы. После обработки всех этих данных осуществляется подача в организм нужного количества инсулина.

Этапы разработки имплантата

имплант для поджелудочной железы
На сегодняшний день клинические испытания искусственной ПЖ прошли успешно, однако работы по ее усовершенствованию продолжаются. Создание этой железы осуществлялось поэтапно:

Первый этап. Создан прибор, умеющий автоматически прекращать подачу в организм инсулина при малейших проявлениях гипогликемии.
Второй этап. Запланировано создание системы, которая сможет предсказывать развитие падение или повышение количества глюкозы.
Третий этап. Разработка системы замкнутой линии для ночного времени, которая поможет регулировать присутствие глюкозы во время сна пациента.
Четвертый этап. Создание полной автоматической системы для регулирования глюкозного уровня в крови.

Проблема в том, что между введением инсулиновой инъекции и достижением его максимального показателя в крови проходить какое-то время, которое может составлять целых 2 часа. Решить этот вопрос можно при помощи инсулина быстрого действия, однако ученые выбрали другой путь.

Бионическая поджелудочная железа «умеет» прогнозировать колебания количества сахара в кровяной жидкости, учитывая его привычки и режим дня. Анализируя колебания показателя глюкозного вещества в течение суток, изучая информацию в момент сна пациента, а также во время его бодрствования и приема еды и в те минуты, когда он более активен имплантат вычисляет оптимальную дозировку инсулина и вводит его в организм, тем самым поддерживая глюкозу в стабильной норме.

На данный момент многие ученые различных исследовательских центров всего мира работают над многообещающими разработками имплантата поджелудочной железы. Они планируют создание устройств замкнутого типа, например, предполагается использование не одного сенсора, а двух, что позволяет в несколько раз повысит качество измерения глюкозного уровня.

Кроме этого, помимо инсулина можно будет использовать и другой гормон, к примеру, глюкагон. Такой подход поможет предупредить развитие гипогликемии, но в этом случае потребуется два инсулиновых насоса, каждая для конкретного гормона.

По утверждению руководителя научного центра, который занимается тестированием искусственной железы, в эксперименте задействовано пациенты с сахарным диабетом первого типа, однако на будущее запланировано более масштабные изучения, с привлечением большего количества больных с этим тяжелым недугом.

Заключение

Созданный аппарат позволяет облегчить состояние больных, замечая нарушенные функции больной поджелудочной железы. Уникальность данной системы еще и в том, что она является автономной, то есть, ее рабочие функции будут настроены в клинике, однако такая необходимость возникает в редких случаях.

Кроме этого на сегодняшний день искусственный имплантат требует детальных доработок, так как пока не удалось добиться точного определения уровня глюкозы прибором, что в случае введения неправильной дозы инсулина может привести к гипо- или гипергликемии.

Однако ученые настроены оптимистично и уверенны, что данная проблема в скором времени будет решена.

Загрузка…

Источник