البنكرياس الاصطناعي: فكرة مبتكرة وتواصل بين مرضى السكري

[إعلان 1]

من اختراق النظام إلى إنشاء برنامج لمراقبة مستويات السكر في الدم للأطفال

جون كوستيك هو مهندس برمجيات في نيويورك وابنه البالغ من العمر 4 سنوات مصاب بمرض السكري من النوع الأول. في فبراير 2013، تحول من قياس نسبة السكر في الدم الشعري عشرات المرات يوميًا إلى ارتداء جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر (CGM) الذي يعطي النتائج كل 5 دقائق.

ولكن في ذلك الوقت لم يكن هناك تطبيق تجاري يسمح بمراقبة CGM عن بعد بحيث يمكن للوالدين معرفة قيم الجلوكوز في الدم لدى طفلهم عن بعد، بينما يكون الطفل في المدرسة، أو في منزل صديق، أو حتى نائماً في غرفة أخرى طوال الليل.

لذا قام كوستيك باختراق النظام لإنشاء برنامج يقوم بإرسال بيانات CGM إلى الإنترنت للحصول على قراءات الجلوكوز في الدم لدى طفله في الوقت الفعلي. وأعلن بعد ذلك عن اختراعه على تويتر. في تلك اللحظة، تواصل لين ديسبورو، وهو مهندس من كاليفورنيا وأب مصاب بالسكري، مع روس نايلور، وهو أيضًا مصاب بالسكري من النوع الأول، وعدد قليل من الأشخاص الآخرين الذين تعاونوا في تطوير البرنامج مفتوح المصدر وأطلقوا عليه اسم مشروع Nightscout.

سمح تطبيق Nightscout بالوصول في الوقت الفعلي (https://www.nightscout.info/) إلى بيانات CGM عبر موقع ويب شخصي، قبل وقت طويل من سماح التطبيقات التجارية بمراقبة بيانات CGM عن بعد.

كان هذا أول ابتكار كبير من قبل المرضى، لصالح المرضى، والذي سمح لهم بإجراء تغييرات كبيرة في إدارة مرض السكري. أولاً، قاموا بتطوير برنامج مفتوح المصدر للمراقبة عن بعد، بحيث يمكن للآخرين استخدامه لبناء أنظمة المراقبة الخاصة بهم، ثم قاموا بإنشاء أجهزة توصيل الأنسولين الآلية وتطبيقات الهواتف الذكية.

Tụy nhân tạo: Sản phẩm trí tuệ kết nối từ những người bệnh đái tháo đường ảnh 1

البنكرياس الاصطناعي: من بنات أفكار مرضى السكري

ولم تؤدِ تغريدة كوستيك على تويتر إلى توفير إمكانية الوصول في الوقت الفعلي إلى بيانات CGM فحسب، بل أدت أيضًا إلى ولادة حركة إدارة ذاتية رقمية لمرض السكري - أول تبادل D-Data في نوفمبر 2013.

يتجمع الأفراد المؤهلون (المتخصصون في المجال الطبي ، ومصممو البرامج، والمهندسون) مع الأشخاص المصابين بمرض السكري من النوع الأول لإيجاد طرق لتحسين استخدام تكنولوجيا إدارة مرض السكري وحياة الأشخاص المصابين بمرض السكري من النوع الأول.

إلى أول مشروع للمريض معتمد من إدارة الغذاء والدواء

بعد ذلك، أصبح تطبيق Tidepool - وهو تطبيق لقياس جرعات الأنسولين آليًا لساعة Apple Watch أسسه Desborough - أول مشروع بقيادة المرضى يحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء في يناير 2023.

وفي نفس الوقت تقريبًا، شاهدت دانا لويس، التي تعاني من مرض السكري من النوع الأول، تغريدة كوستيك أيضًا. كانت هي وصديقها، الذي أصبح زوجها آنذاك، سكوت ليبراند، يحاولان حل مشكلة عدم قدرة لويس على ضبط مستوى صوت إنذار CGM الخاص بها، مما يعرضها لخطر الإصابة بنقص السكر في الدم أثناء الليل. استخدم لويس الكود مفتوح المصدر الخاص بـ Costik لإنشاء نظام توصيل الأنسولين الآلي.

في عام 2014، التقى دانا وسكوت ببن ويست، مهندس البرمجيات الذي كان لديه القدرة على برمجة مضخة الأنسولين للعمل تلقائيًا. بعد ثلاثة أشهر من العمل معًا، نجحوا في ربط جميع المكونات (بيانات CGM، مضخة الأنسولين) وإنشاء نظام بنكرياس اصطناعي ذو حلقة مغلقة.

لقد قاموا بإرسال بيانات CGM ومضخة الأنسولين إلى Raspberry Pi، وهو كمبيوتر صغير وبأسعار معقولة، في نظام يتسبب تلقائيًا في توقف مضخة الأنسولين عن توصيل الأنسولين لمدة 30 دقيقة تقريبًا عندما ينخفض مستوى السكر في دم المريض إلى حد معين منخفض، بهدف تقليل نقص السكر في الدم.

تم إصدار الكود المصدر كجزء من مشروع نظام البنكرياس الاصطناعي المفتوح (OpenAPS). يهدف المشروع إلى جعل تقنية نظام البنكرياس الاصطناعي الأساسي متاحة على نطاق واسع لتحسين السلامة للأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول.

بمرور الوقت، سوف تسمح الخوارزميات المتقدمة بالتوقف التلقائي عن إعطاء الأنسولين عندما يكون مستوى السكر في الدم الذي يتم مراقبته على اتجاه CGM منخفضًا، أو الحقن التلقائي لسلسلة من جرعات الأنسولين الصغيرة، على غرار الطريقة التي تعمل بها بعض أنظمة توصيل الأنسولين الآلية التجارية اليوم.

يعد OpenAPS تقدمًا تكنولوجيًا يتيح التخصيص والتكامل والتعديل السريع - ولا يتطلب سنوات من الاختبارات الصارمة وموافقة إدارة الغذاء والدواء. في عام 2015، استخدم مهندس البرمجيات نيت راكيلفت (الذي يعاني من مرض السكري من النوع الأول) وعالم الكمبيوتر بيت شوامب (الذي يعاني ابنه رايلي من مرض السكري) كود OpenAPS لإنشاء نظام آخر لتوصيل الأنسولين آليًا، وتمكين تطبيق iPhone ليصبح واجهة لمضخة الأنسولين الآلية المسماة Loop.

استخدم Rackyleft كود Python لأتمتة احتياجاته من الأنسولين. قام شوامب بإنشاء جسر بلوتوث باستخدام جهاز CareLink اللاسلكي الذي تصنعه شركة Medtronic Diabetes. أطلق على الجهاز الجديد اسم RileyLink نسبةً إلى ابنته. ينقل جهاز RileyLink اتصالات التردد اللاسلكي من وإلى المضخة (التي كانت في الأصل MiniMed من شركة Medtronic) ويحولها إلى بلوتوث منخفض الطاقة للتواصل مع تطبيق iPhone الذي يحتوي على خوارزمية توصيل الأنسولين الآلية.

تم إصدار نظام Loop للمجتمع مفتوح المصدر في أكتوبر 2016 ويعمل مع أي مضخة أنسولين. يمكن لـ Loop التنبؤ بالتغيرات في مستويات الجلوكوز وأتمتة توصيل الأنسولين استنادًا إلى نتائج CGM ومعلومات المستخدم حول تناول الكربوهيدرات.

ونتيجة لذلك، أصبح بإمكان مرضى السكري الآن إنشاء تطبيق خاص بهم لأتمتة توصيل الأنسولين، باستخدام تقنية المضخة المفضلة لديهم. وتسمح الحلقة أيضًا بمزيد من الضبط الدقيق لإعدادات الأنسولين داخل الخوارزمية، بما في ذلك أهداف الجلوكوز الشخصية وعتبات الجلوكوز في الدم التي ستوقف ضخ الأنسولين تلقائيًا.

وباستخدام Nightscout وLoop معًا، يمكن للمرء تتبع ليس فقط بيانات CGM ولكن أيضًا بيانات مضخة الأنسولين، بحيث يمكن عرض جرعات الأنسولين واستجاباتها لتلك الجرعات في الوقت الفعلي ويمكن للأشخاص المصابين بالسكري - ومقدمي الرعاية لهم - تصور البيانات وفهمها بسهولة أكبر. وهذا يجعل من السهل أيضًا على الأطباء الوصول إلى بيانات مرضى السكري في الوقت الفعلي.

في نوفمبر 2016، تم إطلاق مجموعة "Looped" على الفيسبوك لربط الأشخاص المهتمين باستخدام Loop، بما في ذلك الأشخاص المصابين بمرض السكري، وأولياء أمور الأطفال المصابين بمرض السكري؛ بالإضافة إلى الأطباء والمعلمين في مجال مرض السكري وغيرهم من المهتمين بمعرفة المزيد حول كيفية عمل أنظمة DIY.

تضم المجموعة حاليًا أكثر من 32100 عضوًا. في سبتمبر 2018، تم تشكيل مجموعة أخرى عبر الإنترنت، Loop and Learn، والتي تعمل كدعم مجتمعي لمستخدمي نظام توصيل الأنسولين الآلي DIY.

وقد أرست هذه الحركة الأساس للأجهزة المتوافقة، مما يسمح للشخص باختيار أفضل جهاز CGM أو مضخة لحالته وجعل كلا الجهازين يتواصلان مع بعضهما البعض، حتى لو لم تقم الشركات المصنعة بإنشاء هذا التكامل، حيث لم ترخص إدارة الغذاء والدواء الأمريكية Dexcom G6 كأول نظام CGM متوافق بالكامل حتى مارس 2018.

تسلط القصة أعلاه الضوء على القوة التي يمكن لمجموعة صغيرة من الأشخاص المصابين بأمراض مزمنة تحقيقها من خلال التواصل مع بعضهم البعض ومشاركة أفكارهم. إن جعل الكود مفتوح المصدر يجعله أكثر سهولة في الوصول إليه لمجتمع مرضى السكري على نطاق أوسع، بحيث يمكن للأشخاص الحصول على أنظمة توصيل الأنسولين الآلية قبل وقت طويل من توفر الأجهزة التجارية.

[إعلان 2]
مصدر