130838-ngqucuagxt-1573633186

انقلاب اینترنت اشیا در درمان دیابت

در ۱۶ دقیقه این متن را بخوانید

اینترنت اشیا (IoT)، توانایی ایجاد انقلاب در زمینه پزشکی را دارد. پروژه‌‌های در حال بهره برداری IoT، به طور واقعی پتانسیل IoT در پزشکی را به نمایش می‌‌گذارند. در این مقاله، چنین پروژه بسیار جالب IoT ارائه می‌‌شود که درمان دیابت نوع ۱ را ساده می‌‌کند و امکان درمان‌‌های کاملاً جدید و امیدوار کننده را ارائه می‌‌دهد.

درمان دیابت نوع ۱

برای کمک به درک چگونگی درمان دیابت، ابتدا به بررسی دیابت نوع ۱ می‌‌پردازیم. دیابت نوع ۱ یک بیماری خود ایمنی است که در آن سیستم ایمنی بدن با از بین بردن سلول‌‌های تولید کننده انسولین در لوزالمعده (پانکراس)، سطح قند خون را تحت تأثیر قرار می‌‌دهد. در نتیجه، بیمار مجبور است انسولین را از خارج وارد بدن کند تا قند خون به حالت اولیه خود برگردد. روش‌‌های مختلفی برای این کار وجود دارد:

از زمان کشف انسولین در دهه ۱۹۲۰، این هورمون کاهنده قند خون با استفاده از سرنگ و از دهه ۱۹۸۰ با کمک قلم‌‌هایی که روند کار را تا حد زیادی ساده می‌‌کنند به بدن تزریق می‌‌شد. به موازات آن، پمپ‌‌های انسولین در دهه ۱۹۶۰ تولید شدند. عملکرد پمپ به روش تزریقی است که مشابه سرنگ عمل کرده و انسولین را به صورت زیر جلدی وارد بدن می‌‌کند. برای این منظور، یک کانول توسط یک سوزن در زیر پوست قرار داده می‌‌شود، از طریق آن هورمون انسولین برای حدود سه روز تأمین می‌‌شود. پمپ، انسولین را به دو طریق ارائه می‌‌دهد:

  1. دوز انسولین پایه (Basal) که دوز ثابت و مداوم است. نقش انسولین پایه، که به عنوان انسولین زمینه‌ای نیز شناخته می‌شود، حفظ سطح گلوکز خون در سطوح ثابت در طول دوره‌های ناشتایی است.
  2. دوز انسولین بولوس (Bolus) که به عنوان دوز افزایشی است. ​​​​​​​​دوز بولوس، انسولینی است که به طور خاص در زمان غذا خوردن مصرف می‌شود تا سطح گلوکز خون را بعد از غذا تحت کنترل نگه دارد.

علاوه بر پمپ انسولین، از اواخر دهه ۱۹۹۰ حسگرهای قند (ناظر مداوم گلوکز، CGM) وجود داشتند که محتوای قند بافت زیرپوستی را با استفاده از یک حسگر بسیار ظریف به طول ۵ میلی‌‌متر و به نازکی مو اندازه‌‌گیری می‌‌کردند.

مزیت پمپ انسولین برای بیمار واضح است؛ درمان انعطاف‌‌پذیرتر از استفاده از سرنگ یا قلم است. بوسیله آن، بیمار انسولین را به سرعت و با احتیاط و بدون تلاش زیاد مصرف می‌‌کند و به کنترل سطح قند خون کمک می‌‌شود. با کاهش دوز انسولین، همچنین می‌‌توان سریعتر به تغییرات روزانه واکنش نشان داد، زیرا ورزش یا استرس اغلب سطح قند خون را آشفته می‌‌کند و بر هر فردی تأثیر متفاوتی می‌‌گذارد.

پمپ‌‌های انسولین در ابتدا به بزرگی کوله پشتی بودند، اما اکنون دستگاه‌‌ها کوچکتر از تلفن‌‌های همراه هستند یا به عنوان محصولات یکبار مصرف فقط به مدت سه روز به بدن می‌‌چسبند. اتصال پمپ انسولین مدرن به IoT تقریباً ضروری است. کنترل از راه دور پمپ انسولین از طریق تلفن هوشمند در مقایسه با قلم انسولین بسیار پیشرفته به نظر می‌‌رسد.

با ترکیب پمپ انسولین و یک حسگر CGM که به طور مدوام سطح قند خون یا به عبارت دقیق‌‌تر سطح قند بافت را ارائه می‌‌دهد، یک گام برای ورود به IoT برداشته می‌‌شود. با وجود تاخیر زمانی ۱۵-۲۰ دقیقه نسبت به قند خون، قند بافت هنوز هم یک منبع بسیار قابل اطمینان برای سطح فعلی گلوکز بیمار است. این سطوح گلوکز از طریق یک فرستنده بلوتوثی قابل استفاده مجدد که روی حسگر وصل شده است از حسگر به تلفن همراه هوشمند یا ساعت هوشمند منتقل می‌‌شود. سپس بیماران هر ۵ دقیقه در مورد سطح قند بافت خود مطلع می‌‌شوند و در صورت لزوم در هنگام خواب، در سطح بحرانی بی وقفه هشدار دریافت می‌‌کنند.

لوزالمعده مصنوعی

هدف از ایجاد لوزالمعده مصنوعی انجام کاری است که یک لوزالمعده واقعی انجام می‌‌دهد: حفظ سطح قند خون در حد سالم با استفاده از تحویل خودکار انسولین (AID). پمپ‌‌های انسولین و حسگرهای گلوکز چندسالی است که وجود دارند و درمان دیابت نوع ۱ را بسیار بهبود بخشیده‌‌اند. این دو دستاورد در فناوری پزشکی قابل اعتماد هستند و کیفیت زندگی فرد دیابتی را بسیار بالا می‌‌برند. به لطف مجتمع‌‌سازی دستگاه‌‌ها در فناوری IoT، امروزه ایجاد لوزالمعده مصنوعی توسط ترکیب پمپ انسولین و حسگر گلوکز امکان‌‌پذیر است. با استفاده از این دو دستگاه و یک کامپیوتر به عنوان مرکز کنترل، می‌‌توان یک حلقه کنترلی بسته ایجاد کرد که تحویل انسولین توسط پمپ را براساس بازخورد از حسگر گلوکز تنظیم کند. در این سیستم AID، یک حسگر CGM اطلاعات مربوط به سطح گلوکز خون بیمار را با یک الگوریتم (اپلیکیشن) کنترل‌‌کننده به اشتراک می‌‌گذارد که دوز انسولین مطلوب مورد نیاز را برای کاهش بالا و پایین رفتن قند خون محاسبه می‌‌کند. سپس کنترل‌‌کننده به پمپ دستور می‌‌دهد تا میزان انسولین را تغییر دهد.

blank

نمایشی ساده از یک حلقه بسته

در اصل، چنین حلقه بازخورد چیزی غیر از کاری نیست که فرد دیابتی به صورت دستی انجام می‌‌دهد: در آوردن دستگاه اندازه‌‌گیری قند خون، کوک کردن آن در مدت کوتاه، افزودن نوار تست قند خون همراه با نمونه خون به دست آمده و نتیجه‌‌گیری از روی سطح گلوکز نمایش داده شده در دستگاه. اگر سطح گلوکز بیش از حد بالا باشد (هایپرگلیسمی)، اصلاح آن با تحویل انسولین ضروری است. اگر سطح آن خیلی پایین باشد (هیپوگلیسمی یا افت قند خون)، یک لقمه کوچک مجاز است تا سطح قند به محدوده مورد نظر برگردد. یک سیستم لوزالمعده مصنوعی (APS) نمی‌‌تواند مانند لوزالمعده بیولوژیکی عمل کند، اما می‌‌تواند مدیریت دیابت نوع ۱ را با استفاده از دستگاه‌‌های موجود در بازار و نرم‌‌افزاری ساده و بی‌‌خطر آسان کند.

بکارگیری این سیستم‌‌ها در حال حاضر به صورت نیمه خودکار موفقیت‌‌آمیز است، زیرا فقط نیاز پایه فرد، می‌‌تواند به طور خودکار با داروهای موجود کنترل شود. به محض مصرف وعده‌‌های غذایی، انسولین باید با توجه به مقدار غذای مصرفی تزریق شود. بنابراین تجربه بیمار در اینجا همچنان مورد نیاز است، زیرا واکنش سریع در برابر افزایش سریع سطح قند خون توسط مقادیر زیادی کربوهیدرات امکان‌‌پذیر نیست.

بزرگترین موانع موفقیت سیستم‌‌های AID، الگوریتم کنترل و نیاز به انسولین‌‌های با اثر سریع‌‌تر بوده است. در آینده انسولین یا باید سریعتر واکنش نشان دهد یا پمپ‌‌های انسولین دارو را به جای اینکه از طریق پوست آزاد کنند، مستقیماً در خون (از راه وریدی) آزاد کنند. ایده اتوماسیون این فرآیند و سپردن آن به یک دستگاه، جدید نیست، اما هنوز پیچیده‌‌تر از آن است که تصور شود، زیرا هر بدن نسبت به انسولین، تحرک و استرس، واکنش متفاوتی نشان می‌‌دهد. مدت زمان جذب کربوهیدرات توسط دستگاه گوارش نیز عاملی است که برای هر فرد متفاوت است.

مولفه قانونی نیز یک نکته مهم برای دستیابی به یک راه‌‌حل تأیید شده بطور تجاری و رسمی به عنوان  یک اختراع است. شرکت‌‌های دارویی و تولیدکنندگان دستگاه‌‌های پزشکی اغلب راه‌‌حل نهایی درمانی را برای بیماران دیابتی نوع ۱ ارائه کرده‌‌اند، اما قوانین سختگیرانه و معیارهای پذیرش در زمینه پزشکی یک مانع عمده است. تمام به روزرسانی‌‌های نرم‌‌افزاری برای دستگاه‌‌های اندازه‌‌گیری و پمپ‌‌های انسولین تحت چندین آزمایش پذیرش طولانی قرار می‌‌گیرند و باید هر بار گواهی جدید داشته باشند. به همین دلیل است که این شیوه حلقه بسته (closed-loop) بیشتر به روش «خودت انجام بده (DIY)» ارائه می‌‌شود، یعنی یادگیری و درک سیستم و نحوه استفاده از آن به عهده کاربر است، سیستم تحت نظارت نهاد‌‌های قانونی نیست و مسئولیت عملکرد آن با کاربر است. سیستم‌‌های حلقه بسته DIY از طریق اپلیکیشن‌‌های منبع باز (open-source) به بیماران دیابتی امکان می‌‌دهد الگوریتم‌‌های خود را برای کار با حسگرهای GCM و دستگاه‌‌های خود برنامه‌‌ریزی و محاسبه کنند.

ساختارهای حلقه بسته DIY امروزی

یک حلقه بسته می‌‌تواند بر اساس پشته‌‌های مختلف فناوری ساخته شود. حلقه می‌‌تواند اطلاعات را از پمپ، دستگاه CGM، یا هر مکان دیگری که کاربر اطلاعات را وارد آن می‌‌کند مانند نرم‌‌افزار Nightscout، جمع‌‌آوری کند. سه معماری حلقه بسته DIY که تاکنون پیاده‌‌سازی شده‌‌اند به شرح زیر است:

اپلیکیشن منبع باز OpenAPS

نرم‌‌افزار OpenAPS به عنوان یک سیستم APS عمل می‌‌کند و طراحی شد تا به کمک آن، محاسبات مورد نیازی که کاربر انجام می‌‌داد را کامپیوتر به راحتی انجام دهد. این نرم‌‌افزار روی یک سخت‌‌افزار به اصطلاح rig اجرا می‌‌شود که یک کامپیوتر قابل حمل دارای یک فرستنده و گیرنده رادیویی برای کنترل پمپ انسولین است. در این کامپیوتر محاسبات ریاضی اجرا می‌‌شود. rig باید با پمپ ارتباط برقرار کند و سابقه را بخواند که چه انسولینی تحویل داده شده است، همچنین با دستگاه CGM (مستقیم یا از طریق ابر) ارتباط برقرار کند تا از وضعیت گلوکز خون آگاه شود. این قطعه می‌‌تواند از طریق WiFi با تلفن کاربر و با ابر صحبت کند تا اطلاعات بیشتری را جمع‌‌‌‌آوری کند، به علاوه در مورد آنچه که در حال انجام آن است گزارش دهد. در اصل مهم نیست که از کدام کامپیوتر یا سیستم عامل استفاده می‌‌شود. اما این rig عمدتاً یک کامپیوتر جمع و جور مانند Raspberry Pi یا Intel Edison است. OpenAPS در حال حاضر فقط از پمپ‌‌های انسولین Medtronic قدیمی پشتیبانی می‌‌کند.

blank  معماری حلقه بسته با نرم‌‌افزار OpenAPS (اتصال rig، پمپ و دستگاه CGM)

اپلیکیشن منبع باز Loop

Loop اپلیکیشنی است که در بسیاری از تصمیمات مربوط به دوز انسولین به افراد دیابتی کمک می‌‌کند. این اپلیکیشن فقط در تلفن همراه هوشمند iPhone (و iPod) اجرا می‌‌شود و بیمار به جای حمل یک کامپیوتر کامل، فقط به یک دستگاه سازگار با RileyLink در اندازه جعبه کبریت برای اتصال به پمپ انسولین، نیاز دارد. دستگاه سازگار با RileyLink یک دستگاه سخت‌‌افزاری منبع باز است که می‌‌تواند بین بلوتوث کم انرژی (BLE) و فرکانس رادیویی بی‌‌سیم مورد استفاده توسط پمپ‌‌های انسولین Medtronic و Omnipod Eros قدیمی (و نه Dash) پل بزند. این دستگاه از پروتکل ارتباطی RileyLink استفاده می‌‌کند تا اطلاعات را از طریق بلوتوث از iPhone دریافت کرده و از طریق ارتباط در فرکانس رادیویی به پمپ سازگار منتقل کند. این بدان معنی است که دستگاه شاهراه ارتباطی بین پمپ انسولین، دستگاه CGM و iPhone کاربر است. برای برقراری این ارتباطات دستگاه باید در نزدیکی تلفن همراه و پمپ باشد. در این حالت، iPhone مرکز کنترل است. Loop از یک دستگاه CGM سازگار نیز استفاده می‌‌کند.

در حال حاضر، دستگاه‌‌هایRileyLink ، OrangeLink و EmaLink برای خرید در دسترس هستند و همه می‌‌توانند با Loop به جای یکدیگر استفاده شوند. OrangeLink هر دو آنتن را در طراحی خود دارد و می‌‌تواند با Medtronic یا Omnipod ارتباط برقرار کند. RileyLink و  EmaLink به تعیین نوع پمپ در هنگام سفارش نیاز دارند.

اپلیکیشن Loop با CGMهای Dexcom G4/G5/G6 کار می‌‌کند. برای کاربرانMedtronic ، Loop همچنین با حسگرهای نسل اول Guardian وGuardian 2  سازگار با پمپ‌‌های ۵۲۲، ۷۲۲ ، ۵۲۳ و ۷۲۳ کار می‌‌کند.

علاوه بر اپلیکیشن iPhone، یک نوع ویژه نیز برای Apple Watch وجود دارد که یک وعده بولوس سریع و محتاطانه می‌‌تواند درخواست شود. به جای تزریق انسولین با قلم، فقط چند ضربه به ساعت هوشمند کافی است. Loop در حال حاضر با تمام نسخه‌‌های منتشر شده از Apple Watch و Apple watch OS 4.1 و جدیدتر پشتیبانی می‌‌شود. کاربر Loop می‌‌تواند مستقیماً از ساعت و بدون نیاز به دسترسی به iPhone مستقیماً کربوهیدرات و بولوس را وارد کند. اپلیکیشن Loop watch وضعیتLoop ، قند خون فعلی، قند خون نهایی، ابزار کربوهیدرات و ابزار بولوس را نشان می‌‌دهد.

blank

ارتباط بین iPhone (اپلیکیشن Loop) و پمپ انسولین توسط دستگاه سازگار با RileyLink

اپلیکیشن منبع باز AndriodAPS

سومین پیاده‌‌سازی، AndroidAPS برای تلفن‌‌های هوشمند با سیستم عامل اندروید است که برمبنای الگوریتم‌‌های OpenAPS ساخته شده‌‌است و محاسبات دوز را با استفاده از آن الگوریتم‌‌ها انجام می‌‌دهد. اما بر خلاف آن، AndroidAPS (مانند Loop) روی تلفن‌‌های هوشمند اجرا می‌‌شود و با پمپ‌‌های انسولینی از قبیل Dana-RS و Accu Chek Combo که از قبل دارای رابط بلوتوث هستند مکالمه می‌‌کند. مزیت بزرگ این است که هیچ وسیله اضافی لازم نیست. برای پمپ‌‌های قدیمی Medtronic و OmniPod یک درایور RileyLink  بکار گرفته می‌‌شود. برای تشکیل سیستم حداقل یک پمپ انسولین سازگار و مورد تأیید FDA/CE و یک دستگاه CGM نیاز است. سیستم‌‌های CGM یا از طریق ارتباط رادیویی (Medtronic) یا بلوتوث (Dexcom، FreeStyle Libre با فرستنده اضافی) با مراکز کنترل مربوطه ارتباط برقرار می‌‌کنند.

مستندسازی خودکار با نرم‌‌افزار Nightscout

بیماران دیابتی نیاز به مستندسازی خوبی دارند تا موفقیت در درمان نیز دیده شود، زیرا بدون روند منحنی قند خون و دانش در مورد تغذیه و دارو، این امکان وجود ندارد که پزشک بیمار خود را به درستی معالجه کند. برای این منظور، راه‌‌حل‌‌های نرم افزاری مانند Nightscout وجود دارد که می‌‌تواند در اکوسیستم حلقه بسته ادغام شود.

Nightscout یک پروژه DIY منبع باز است که به کاربر امکان دسترسی بی‌‌درنگ به داده‌‌های CGM را از طریق وب سایت شخصی، ساعت‌‌های هوشمند یا اپلیکیشن‌‌ها و ابزارک‌‌های موجود برای تلفن‌‌های هوشمند می‌‌دهد. راه‌‌اندازی یک اپلیکیشن وب Nightscout روشی توصیه شده برای تجسم حلقه بسته OpenAPS است.

Nightscout به کاربر اجازه می‌‌دهد تا داده‌‌های CGM حاصل از منابع مختلف را در یک پایگاه داده آنلاین و سرویس رایانش ابری بارگذاری کند. سپس اطلاعات به صورت نمودار پردازش و نمایش داده می‌‌شوند. افزونه‌‌هایی وجود دارد که اجازه می‌‌دهد اطلاعات بیشتری در مورد OpenAPS نیز نشان داده شود. همانطور که داده‌‌ها در یک وب سایت آنلاین بارگذاری می‌‌شوند و سپس توسط OpenAPS بازیابی می‌‌شوند، به OpenAPS دامنه وسیع‌‌تری از سازگاری با دستگاه‌‌های CGM های مختلف را می‌‌دهد.

Nightscout به عنوان یک اپلیکیشن وب در فضای ابری اجرا می‌‌شود و در Azure و Heroku به صورت رایگان قابل اجرا است. سرویس‌‌های وب Nightscout به عنوان یک قبر داده دیابت عمل می‌‌کند و می‌‌تواند برای همه سیستم‌‌های حلقه بسته ارائه شده استفاده شود. Nightscout همچنین با اپلیکیشن‌‌هایی مانند Spike یا xDrip، که فقط سطح قند را ثبت می‌‌کنند و پمپ‌‌های انسولین را کنترل نمی‌‌کنند، کار می‌‌کند. این بدان معناست که بیماری که در حال مسافرت است می‌‌تواند با قلم انسولین و یک دستگاه CGM، داده‌‌های خود را بدون فاصله زمانی ثبت کند.

در یک سیستم حلقه بسته، علاوه بر سطح قند بافتی دریافت شده توسط حسگر، Nightscout نرخ پایه روزانه را نیز تحویل می‌‌گیرد و هر وعده غذایی و تحویل انسولینی را که بیمار از طریق مرکز کنترل به پمپ خود می فرستد، ثبت می‌‌کند. یادداشت‌‌های مربوط به بیماری، ورزش یا استرس را می‌‌توان در دفتر یادداشت روزانه مجازی نیز وارد کرد.

اگر قرار ملاقات با یک متخصص دیابت به تعویق افتاده است، Nightscout برای هر دوره زمانی گزارش تهیه می‌‌کند یا حتی می‌‌تواند در دسترس عموم قرار گیرد. عملکرد جذابی برای پیگیری روند قند خون کودک از طریقNightscout  وجود دارد. xDrip و Spike حالت دنبال کننده (follower mode) را برای این منظور ارائه می‌‌دهند که با استفاده از آن دسترسی به پروفایل Nightscout کودک با تلفن هوشمند امکان‌‌پذیر است؛ که شامل تمام عملکردهای هشدار دهنده برای سطح پایین یا بالای قند خون می‌‌شود. علاوه بر این، کاربر همچنین می‌‌تواند از سطح فعلی گلوکز که Nightscout با یک Alexa Skill (اپلیکیشن فعال با صوت) آن را اعلام می‌‌کند مطلع شود.

blank

روند تغییرات قند خون بر اساس حسگر گلوکز در Nightscout

سیستم‌‌های AID تجاری امروزی در مراقب دیابت

سیستم‌‌های AID تجاری سیستم‌‌هایی هستند که ساختار حلقه بسته در آنها به روش DIY پیاده‌‌سازی نمی‌‌شود بلکه توسط شرکت سازنده اجرا می‌‌شود و سیستم باید مورد تایید مراجع قانونی پزشکی قرار گیرد. در ادامه تعدادی پمپ‌‌ انسولین با قابلیت IoT و نمونه‌‌هایی از سیستم‌‌های AID تجاری موجود در بازار معرفی می‌‌شود.

پمپ انسولین هوشمند  Dana Diabecare RS

شرکت SOOIL، تولید کننده پمپ انسولین مستقر در کره جنوبی، از سال ۲۰۱۷ اولین پمپ انسولین به نام Dana Diabecare RS را ارائه داده است که به لطف فناوری IoT می‌‌تواند به طور رسمی از طریق ارتباط ایمن BLE توسط تلفن‌‌های همراه هوشمند اندروید (و از سال ۲۰۱۸ توسط iPhone) کنترل شود و به صورت اختیاری با دریافت کمک از AndroidAPS منبع باز در یک حلقه بسته کار می‌‌کند.

blank
پمپ انسولین Dana Diabecare RS

سیستم مدیریت انسولین Omnipod DASH

سیستم مدیریت انسولین Omnipod DASH محصول شرکت Insulet، یک سیستم AID مبتنی بر IoT برای تحویل بدون توقف انسولین به بدن می‌‌باشد که تا ۲۰۰ واحد انسولین U-100 را از طریق میزان مقادیر پایه قابل تنظیم و مقدار بولوس ارائه می‌‌دهد. این سیستم از دو قسمت اصلی تشکیل شده است: Pod انسولین پوشیدنی و بدون لوله، و مدیر دیابت شخصی (PDM) که یک دستگاه صفحه نمایش لمسی سبک و بادوام مشابه گوشی‌‌های هوشمند است. Pod و PDM توسط فناوری BLE به هم متصل می‌‌شوند و PDM تحویل انسولین توسط Pod را کنترل می‌‌کند. این سیستم نیاز به چندین بار در روز تزریق انسولین و محاسبه دوز انسولین توسط کاربر در زمان صرف غذا را حذف می‌‌کند. 

Pod‌‌درمانی یک روش ابتکاری برای مدیریت انسولین و یک جایگزین قابل تنظیم برای پمپ‌‌های انسولین سنتی و تزریق‌‌های چندگانه در طول روز است. Pod پوشیدنی و پر از انسولین شامل یک کانول کوچک و قابل انعطاف است که با فشار دادن یک دکمه به طور خودکار وارد بدن می‌‌شود. Pod می‌‌تواند تقریباً در هرجایی که کاربر تزریق می‌‌کند پوشیده شود. هنگامی که Pod روی بدن کاربر قرار گرفت و با PDM همگام‌‌سازی شد، آماده کار است. از طریق PDM و کتابخانه غذایی موجود در آن، کاربر می‌‌تواند قند خون و کربوهیدرات را در ماشین حساب بولوس وارد کرده و انسولین مورد نیاز را به طور خودکار محاسبه کند. Pod دوزهای شخصی انسولین را به بدن کاربر و بر اساس نرخ‌‌های متغیر و تعیین شده‌‌ای که کاربر روی PDM دستی برنامه‌‌ریزی می‌‌کند، وارد بدن می‌‌کند. Pod تا ۳ روز (۷۲ ساعت) بدون وقفه به بدن انسولین تحویل می‌‌دهد درحالیکه دیگر گرفتگی پمپ‌‌های لوله‌‌ای سنتی یا دردسر تزریق‌‌های روزانه متعدد در کار نیست. به روزرسانی‌‌های نرم افزار PDM با استفاده از فناوری WiFi به صورت بی‌‌سیم اتفاق می‌‌افتد.

فناوری IoT امکان اتصال و ارتباط بین PDM و تلفن همراه هوشمند را نیز فراهم می‌‌کند. Omnipod DISPLAY یک اپلیکیشن رایگان است که به کاربر امکان می‌‌دهد تمام داده‌‌های مدیریت انسولین Omnipod DASH را در تلفن هوشمند شخصی خود مشاهده کند و بدون برداشتن PDM، انسولین فعال (IoB)، آخرین بولوس، آخرین قرائت قند خون، برنامه پایه فعلی و موارد دیگر را از طریق تلفن همراه خود ببیند. ویژگی Find My PDM این اپلیکیشن اجازه گم شدن PDM را نخواهد داد (تا فاصله ۳۰ فوت). کاربر می‌‌تواند اعلان‌‌ها و هشدارهایی مانند زمان تغییر Pod را تنظیم کند. Omnipod VIEW نیز یک اپلیکیشن رایگان است که به والدین و مراقبان یک کاربر Omnipod اجازه می دهد داده‌‌های گلوکز را بطور بی‌‌درنگ و سابقه انسولین را بر روی تلفن همراه شخصی خود نظارت کنند. با این اپلیکیشن می‌‌توان بر حداکثر ۱۲ کاربر Omnipod نظارت کرد. مراقبان می‌‌توانند IoB کاربر Omnipod، آخرین بولوس، آخرین خواندن قند خون، برنامه پایه فعلی و موارد دیگر مشاهده کنند. با ابزارک iPhone هر یک از این اپلیکیشن‌‌ها می‌‌توان نظارت مداوم بر گلوکز و داده‌‌های PDM را در یک صفحه مشاهده کرد. تصمیمات مربوط به دوز انسولین نباید براساس داده‌‌های نمایش داده شده در این دو اپلیکیشن گرفته شود.

blank

ارتباط PDM با Pod، دستگاه تست قند خون، فضای ابری و اپلیکیشن‌‌های تلفن همراه

سیستم تحویل انسولین خودکار MiniMed 770G

سیستم MiniMed 770G محصول شرکت Medtronic متشکل از پمپ انسولین MiniMed 770G، دستگاه CGM Guardian 3 و اپلیکیشن تلفن همراه، هر ۵ دقیقه به طور خودکار انسولین پایه را تنظیم می‌‌کند. با استفاده از قرائت‌‌های بی‌‌درنگ گلوکز، این سیستم قادر است مقدار شخصی انسولین را برای تأمین بر اساس نیاز کاربر محاسبه کند. این سیستم مستقیماً به تلفن هوشمند سازگار متصل می‌‌شود و به کاربر امکان می‌‌دهد روند قند و میزان تحویل انسولین را مشاهده کند. اپلیکیشن MiniMed برای خود فرد دیابتی و اپلیکیشن CareLink برای خانواده و مراقبان فرد طراحی شده است.

blankسیستم MiniMed 770G (CGM Guarian 3، پمپ انسولین MiniMed 770G و اپلیکیشن تلفن همراه)

فناوری حلقه بسته Control-IQ و پمپ t:slim X2

شرکت Tandem Diabetes Care فناوری حلقه بسته ترکیبی پیشرفته Control-IQ را به عنوان یک سیستم AID ارائه داده است. این فناوری به طور خودکار میزان انسولین را براساس قرائت سیستم Dexcom G6 CGM تنظیم می‌‌کند. همچنین می‌‌تواند بولوس‌‌های تصحیحی خودکار (تا یک بار در ساعت) را برای جلوگیری از افزایش قند خون ارائه دهد. همچنین شامل تنظیمات اختیاری برای خواب و ورزش است که دامنه مقادیر درمانی را برای کنترل بیشتر تنظیم می‌‌کند.

این شرکت، پمپ انسولین t:slim X2 با فناوری Control‑IQ را برای کمک به افزایش مقدار زمانی که کاربر در محدوده قند خون هدف (۷۰-۱۸۰ میلی‌‌گرم در دسی‌‌لیتر) می‌‌گذراند (Time in Range) با استفاده از مقادیر Dexcom G6 CGM برای پیش‌‌بینی سطح گلوکز از ۳۰ دقیقه قبل و تنظیم انسولین مطابق آن طراحی کرده است.

blank

پمپ انسولین t:slim X2

اپلیکیشن تلفن همراه t:connect به عنوان یک صفحه نمایش دوم و محتاط برای پمپ انسولین t:slim X2 عمل می‌‌کند، بنابراین کاربر می‌‌تواند به راحتی از طریق تلفن همراه خود از مدیریت دیابت خود مطلع باشد و داده‌‌های پمپ خود را، از جمله رخدادهای انسولین پایه و بولوس، IoB، کربوهیدرات‌‌ها، تنظیمات و وضعیت پمپ و حسگر مشاهده کند. کاربران پمپ t:slim X2 می‌‌توانند داده‌‌های پمپ و داده‌‌های درمانی خود را به صورت بی‌‌سیم در اپلیکیشن وب مبتنی بر ابر  t:connect بارگذاری کنند و به ارائه‌‌دهندگان خدمات بهداشتی مجاز اجازه دسترسی آنلاین و آسان به داده‌‌های اخیر خود را بدهند.

فناوری‌‌های آینده در مراقبت دیجیتال از دیابت

از آنجایی که درمان قطعی برای دیابت نوع ۱ وجود ندارد آینده مدیریت دیابت نوع ۱ برمبنای نظارت مداوم بر گلوکز (CGM) و در نهایت، یک راه حل AID است. نوآوری در پلتفرم‌‌ها و دستگاه‌‌های دیجیتالی برای مدیریت طولانی مدت دیابت نوع ۱ حیاتی است. در ادامه چند فناوری در حال توسعه در حوزه مراقبت دیجیتال از دیابت معرفی می‌‌شود که از میان آنها اپلیکیشن در حال توسعه Tidepool Loop برای سیستم حلقه بسته DIY می‌‌تواند استفاده شود.

پلتفرم  Dana Manager

شرکت SOOIL در حال توسعه Dana Manager به عنوان یک پلتفرم نرم‌‌افزاری مبتنی بر سرور امن است. این پلتفرم طراحی شده است تا پزشکان بهداشتی را قادر سازد تا به طور ایمن به سابقه پمپ دسترسی داشته و تنظیمات پایه یا بولوس را از طریق کامپیوتر کلینیک خود انجام دهند.

اپلیکیشن Loop Tidepool

سازمان غیرانتفاعی Tidepool از اکتبر ۲۰۱۸، هدایت Loop را برعهده گرفت. در آغاز سال ۲۰۲۱، Tidepool ارسال تقاضای تایید فناوری Loop Tidepool به FDA را اعلام کرد. Tidepool، یک سازمان متمرکز بر داده‌‌های قابل دسترسی، عملی و معنی‌‌دار دیابت و یکی از معدود شرکت‌‌هایی است که در برنامه آزمایشی تأیید نرم‌‌افزار دیجیتال سلامت FDA وجود دارد و Tidepool Loop یک اپلیکیشن منبع باز مبتنی بر iOS و الگوریتم و اولین اپلیکیشن مورد تایید توسط FDA برای کار به عنوان بخشی از سیستم AID یا APS می‌‌باشد. الگوریتم Tidepool Loop بر روی یک اپلیکیشن تلفن همراه در iPhone اجرا می‌‌شود و در نظر گرفته شده است که به عنوان یک اپلیکیشن تلفن همراه پشتیبانی شده و تحت نظارت FDA در Store App ارائه شود.

اپلیکیشن Tidepool Loop نیاز به یک دستگاه کنترل‌‌کننده اضافی (که در MiniMed و Control-IQ وجود داشت) را برطرف می‌‌کند زیرا خود اپلیکیشن به عنوان کنترل‌‌کننده خودکار قند خون عمل می‌‌کند، در اتصال با CGM و  پمپ و همچنین به عنوان یک پلتفرم دیجیتال برای ردیابی و نظارت بر تمام داده‌‌های قند خون و محاسبات الگوریتم کار می‌‌کند. Tidepool داده‌‌های بیمار را در نمودارهای تعاملی ساعتی، روزانه و هفتگی نشان می‌‌دهد تا روندها و الگوها را شناسایی و کشف کند. علاوه بر این، بیماران و پزشکان می‌‌توانند اطلاعات مربوط به قند خون را پس از تغییر محل پمپ یا انجام کارهای معمول نگهداری مشاهده کنند.

Tidepool با سه تولید کننده بزرگ دستگاه‌‌های مربوط به دیابت؛ Dexcom ،Insulet و Medtronic همکاری کرده است. Dexcom G6 CGM در حال توسعه است تا به طور کامل توسط Tidepool Loop پشتیبانی شود و پس از آن بیماران می‌‌توانند برای طراحی یک سیستم حلقه مناسب که برای آنها کار کند بین نسخه آینده Omnipod از Insulet و پمپ MiniMed مجهز به بلوتوث از Medtronic یکی را انتخاب کنند. شرکت Insulet و Tidepool در حال توسعه یک سیستم AID با استفاده از الگوریتم Tidepool Loop، Pod انسولین Omnipod و دستگاه CGM هستند.

blank

سیستم AID با استفاده از الگوریتم Tidepool Loop و Pod انسولین Omnipod

سیستم کنترل خودکار گلوکز Omnipod HORIZON

شرکت Insulet در حال کار بر روی سیستم Omnipod HORIZON برای تجاری‌‌سازی یک سیستم حلقه بسته ترکیبی است. طراحی در نظر گرفته شده برای این سیستم، استفاده از مقادیر گلوکز برآورد شده از دستگاه CGM برای پیش‌‌بینی قند خون در آینده و تنظیم تحویل انسولین است. سیستمHORIZON  از فناوری سیستم مدیریت انسولین DASH در یک تلفن هوشمند حداکثر استفاده را خواهد کرد.

با استفاده ازHorizon ، Insulet اولین تحویل دهنده خودکار انسولین بدون لوله و کنترل شده توسط تلفن‌‌های هوشمند شخصی خواهد بود. شکل منحصر به فرد Horizon و کار طراحی خارق‌‌العاده‌‌ای که برای ایمن‌‌سازی الگوریتم روی Pod انجام داده است، مزایای رقابتی زیادی را به Insulet نسبت به سایر دستگاه‌‌های AID می‌‌دهد.

معماری Horizon موقعیت منحصر به فردی دارد تا زمان بیشتری را در حلقه بسته ارائه دهد، در OmniPod Horizon، الگوریتم کنترل هوشمند، مستقیماً در Pod یکبار مصرف قرار می‌‌گیرد و به هیچ دستگاه همراه که کاربر مجبور به حمل آن باشد نیست. تیم های مهندسی Insulet با همکاران خود در شرکت Dexcom همکاری نزدیک کرده‌‌اند تا حسگر Dexcom را قادر به برقراری ارتباط مستقیم با Pod کنند، بدون اینکه نیازی به PDM یا تلفن همراه هوشمند در حلقه بسته باشد. این سیستم پیشرفته در آخرین مراحل توسعه قرار دارد و سال آینده به جامعه دیابت عرضه می‌‌شود.

blank
سیستم Omnipod HORIZON؛ Pod انسولین، حسگر Dexcom G6 CGM و اپلیکیشن تلفن همراه.

منابع:

https://www.nagarro.com/en/blog/how-technology-geeks-revolutionize-diabetes-therapy-with-iot

https://www.omnipod.com/

https://loopkit.github.io/loopdocs/

https://openaps.readthedocs.io/en/latest/docs/Understanding%20OpenAPS-Overview/how-openaps-works-overview.html

https://openaps.readthedocs.io/en/latest/docs/While%20You%20Wait%20For%20Gear/nightscout-setup.html

https://androidaps.readthedocs.io/en/latest/Getting-Started/WhatisAndroidAPS.html

http://www.sooil.com/eng/product/

https://www.medicaldevice-network.com/comment/tidepool-loop-app-fda-approval-type-1-diabetes-digital/

https://www.tandemdiabetes.com/home

https://www.medtronicdiabetes.com/products/minimed-770g-insulin-pump-system

————————————————————————————————————————————————————————————

AID: Automated Insulin Delivery

APS: Artificial Pancreas System

BLE: Bluetooth Low Energy

CGM: Continuous Glucose Monitoring

DIY: Do It Yourself

IoB: Insulin on Board

این مطلب را به اشتراک بگذارید

اشتراک گذاری در print
اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در telegram