英国的一个科学团队开发了一种名为“人工胰腺”的设备,用于优化1型糖尿病患者的治疗。人工胰腺结合了现代算法,并与每个用户单独交互,实现胰岛素测量和服用过程的自动化。

剑桥大学儿科代谢技术教授Roman Hovorka正在领导人工胰腺的开发,他的目标是找到满足人们现有需求的解决方案,并简化1型糖尿病患者的生活。这位著名教授解释了人工胰腺的特点,该人工胰腺由自动控制和调节血糖的封闭式装置及其各个组件组成,这些组件使用现代算法进行控制和调节,无需人工干预。

这适用于糖尿病患者及其家人,糖尿病是一种不会消失的疾病,1型糖尿病患者没有假期,也没有休息时间。想想看,对于1型糖尿病儿童的父母来说,是要日夜不停地监测血糖,实在是太累了。此外,家长们还担心,如果血糖不稳,无论是短期还是长期,会对孩子造成什么影响。

人工胰腺是如何运作的?

在正常健康的身体中,胰腺非常复杂,无需我们思考或了解,胰腺中的β细胞就会产生适量的胰岛素以保持血糖相当稳定。葡萄糖是血液中受到严格调节的物质,葡萄糖是大脑燃料的主要来源。当葡萄糖太低时,大脑没有燃料,就会停止工作,导致人们感到困惑,甚至可能有生命危险。另一方面,如果血糖长时间处于高水平,则会引起并发症。人们的心脏、眼睛、肾脏和四肢都会出现严重问题,也可能需要截肢。因此,人工胰腺的目标是模仿健康胰腺的功能,即获取我们所需的胰岛素,以补充因糖尿病而损失的葡萄糖。问题是胰岛素需求存在巨大差异,饭后血糖升高,身体分泌大量胰岛素,人们再次运动,需要的胰岛素就会减少,每分钟身体都会产生不同数量的胰岛素。

因此,人工胰腺的目的就是检测血糖水平。这是通过位于皮肤上的葡萄糖传感器获得的,传感器每分钟将葡萄糖值输入计算机程序,计算机程序系统的计算我们应该根据情况给予多少胰岛素,然后告诉胰岛素泵需要给予多少胰岛素,它基本上就是所谓的闭环或反馈控制。

所以,每个人都是不同的。我们需要能够适应个人及其不断变化的需求。1型糖尿病患者是没有标准的。例如,在青春期等情况下,通过激素系统,身体随着时间的推移会对胰岛素产生更强的抵抗力。因此,这需要升级以支持增长和这些需求。因此,对算法的调整并使其安全一直是具有挑战性的。另一件事是管理系统的延迟和胰岛素作用的延迟。胰岛素平均需要大约50分钟才能达到峰值。但有时可能是100分钟或30分钟。此外,新输液器的放置位置也有所不同。所以,人与人之间存在差异,人内部也存在差异。因此,人们需要非常小心。

人工胰腺将如何帮助改善糖尿病患者的生活?

通常情况下,如果患有1型糖尿病,需要经常思考自己需要吃什么,以及血糖发生了什么变化,并且需要在白天和晚上始终保持警惕。人工胰腺将使该过程自动化,使生活负担减轻,生活质量提高,睡眠质量提高,同样可以减轻1型糖尿病患者父母的负担。