No products in the cart.
Kai žmogus išgirsta diagnozę „1 tipo diabetas“, pirmoji mintis dažnai būna labai žmogiška: ar įmanoma pakeisti tą insuliną nebegaminančią kasą? Panašiai mąsčiau ir aš.
Dirbtinės kasos idėja atsirado beveik kartu su pačiu insulinu. 1923 m. Frederikas Bantingas gavo Nobelio premiją už insulino atradimą, o mokslininkai nuo tada ieško būdų atkurti ar pakeisti kasos funkciją. Buvo ir yra bandoma įvairiai: transplantacijomis, beta ląstelių implantavimu, kamieninių ląstelių terapijomis, bioninių implantų kūrimu. Tačiau nepaisant kartais optimistiškų antraščių žiniasklaidoje, realybė išlieka tokia pati – šios technologijos dar nėra plačiai prieinamos. Dažniausiai sakoma, kad tam reikės dar kelerių metų.
Bet ką daryti, jei laukti nesinori?
Laimei, ne visi renkasi laukti. Jei dar nesate girdėję apie Dana Lewis[1], verta susipažinti su jos istorija – ji puikiai parodo, kaip gimsta unikalūs technologiniai sprendimai.
Dana susirgo 1 tipo diabetu būdama keturiolikos metų. Kaip ir daugeliui žmonių tuomet, jai buvo paskirtos insulino injekcijos, gliukozės matavimas gliukomačiu ir kasdieninis išsamaus dienoraščio pildymas. Vėliau Dana pradėjo naudoti insulino pompą ir nuolatinį gliukozės monitoravimo (CGM) sensorių. Šie prietaisai gerokai supaprastino kasdienybę, tačiau išryškėjo rimtas iššūkis: miegodama Dana negirdėdavo net pačių garsiausių sensoriaus aliarmų.
Kol Dana gyveno su tėvais, viskas buvo gerai. Tačiau baigusi mokyklą ji išvažiavo į universitetą kitame mieste. Ir tada problema tapo labai reikšminga. Laikinas sprendimas buvo toks: kiekvieną rytą Dana nustatytu laiku išsiųsdavo tėvams žinutę, patvirtinančią, kad naktis praėjo ramiai. Buvo sutarta, kad negavę žinutės tėvai turėtų jai paskambinti ar imtis kitų priemonių.
2013 m. Dana susipažino su savo būsimu vyru Scott Leibrand, kuris aliarmus girdėjo. Tačiau galima suprasti, kaip slegia tokia priklausomybė nuo kito žmogaus, net ir mylimo.
2013 m. lapkritį „Twitter“ platformoje Dana pastebėjo John Costik idėją. Jis buvo sukūręs programėlę, kuri jo keturmečio sūnaus CGM sensoriaus duomenis perkeldavo į duomenų bazę debesyje, o iš jos informacija buvo siunčiama į išmanųjį laikrodį. Dana susisiekė su John, ir jis maloniai pasidalijo programos kodu. Ši iniciatyva vėliau tapo gerai žinomu projekto Nightscout pagrindu – šiandien juo gali naudotis kiekvienas norintis.
Tai buvo tikras lūžis. Dana pastatė kompiuterį savo miegamajame ir nustatė itin garsius aliarmus. Taip ji pagaliau galėjo miegoti be baimės, o artimieji – jaustis ramiai, nes galėjo realiu laiku matyti jos gliukozės duomenis iš bet kurios pasaulio vietos.
Tuomet Dana ir Scott Leibrand kilo mintis, kuri vėliau pakeis diabeto technologijų istoriją: kodėl nesukūrus algoritmo, kuris du atskirus prietaisus – CGM sensorių ir insulino pompą – sujungtų į vieną uždaro ciklo (closed loop) sistemą, gebančią automatiškai reaguoti į glikemijos pokyčius? Toks sprendimas būtų itin artimas dirbtinei kasai – technologijai, kurios dešimtmečiais laukia milijonai žmonių.
Vieną vakarą Scott pasipiršo Danai, ji pasakė „taip“, ir abu nusprendė, kad susituoks 2015 m. rugpjūčio 1 d. Iki tos dienos jie būtinai turės sukurti savo dirbtinę kasą. Procesą paspartino hakeris Ben West, kuris pasinaudojo kai kurių senesnių „Medtronic“ insulino pompų saugumo spraga ir sukūrė programėlę, leidžiančią valdyti pompą nuotoliniu būdu.
Dana ir Scott panaudojo kompiuterį „Raspberry Pi“ ir 2014 m. gruodį pirmą kartą išbandė savo OpenAPS[2].
„Kai išbandžiau mūsų programą ir įsitikinau, kad viskas veikia, jau niekas nebegalėjo manęs įtikinti ją išjungti“, – vėliau rašė Dana. Susidomėjimas jų darbu nuolat augo, o kartu augo ir bendruomenė – entuziastai, programuotojai ir technologijų savanoriai, padėję tobulinti sistemą ir plėsti galimybes.
2017 m., praėjus dvejiems metams po pirmojo OpenAPS bandymo, JAV medicinos technologijų bendrovė „Medtronic“ pradėjo prekiauti insulino pompa MiniMed 670G[3] – pirma komercine uždaro ciklo (closed loop) sistema. Tačiau tai nesumažino susidomėjimo atvirojo kodo sprendimais. Priešingai – šalia OpenAPS atsirado Loop ir AndroidAPS (AAPS), o pastaraisiais metais ir Trio – modernios dirbtinės kasos sistemos, leidžiančios naudoti skirtingų gamintojų insulino pompas ir įvairius CGM sensorius.
#WeAreNotWaiting – „Mes nelaukiame“ – tai šūkis, vienijantis tūkstančius žmonių visame pasaulyje, siekiančių spartesnės diabeto technologijų pažangos.
Turbūt jau aišku, kad dirbtinės kasos sistema – tai medicininių prietaisų ir kompiuterinio algoritmo kombinacija, imituojanti sveikos kasos darbą. Tai nėra implantas ar transplantas, t. y. persodintas organas.
Dirbtinę kasą sudaro keturi komponentai:
CGM sensorius;
Insulino pompa;
Uždaro ciklo algoritmas;
Žmogus.
Kad sistema tinkamai veiktų, būtini visi keturi komponentai. CGM sensorius teikia informaciją apie gliukozės kiekį ir jo kitimo tendencijas. Itin svarbu, kad rodmenys būtų patikimi. Sensoriaus duomenys perduodami algoritmui, kuris gali veikti išmaniajame telefone arba – komercinių closed loop sistemų atveju – pačioje insulino pompoje. Algoritmas pagal gautus gliukozės duomenis prognozuoja galimus glikemijos pokyčius ir apskaičiuoja, kokių veiksmų turi imtis pompa, kad glikemija išliktų tikslinėse ribose.
Algoritmas valdo pompos bazinį insulino tiekimą. Tai ypač svarbu, nes bazinio insulino koregavimas yra labiausiai panašus į natūralų sveikos kasos darbą. Ši sistema veikia itin efektyviai tol, kol nėra papildomų veiksnių: maisto, fizinio krūvio, streso, hormonų pokyčių. O kadangi visi šie veiksniai yra kasdieniai, į dirbtinės kasos sistemą įsitraukia ketvirtasis ir svarbiausias komponentas – žmogus.
Kompiuteris nežino, kada valgote, bėgate maratoną ar verkiate iš džiaugsmo. Jam tai reikia nurodyti. Tik aiškiai suformulavus užduotį (pavyzdžiui: suvalgiau gabalą picos – apie 80 g angliavandenių, kurių įsisavinimas truks maždaug 1 val., ir dar 40 g baltymų bei riebalų, atitinkančių papildomus ~20 g angliavandenių, kurių įsisavinimas truks apie 6 val.), esant patikimiems CGM rodmenims ir teisingai nustatytiems pompos parametrams, algoritmas apskaičiuoja, kiek insulino reikia, kad glikemija per daug nepakiltų ir nenukristų.
Skamba sudėtingai? Taip, tačiau labai panašius skaičiavimus mes ir taip nuolat atliekame patys, valdydami maistą ir insuliną. Dirbtinės kasos esmė ta, kad kompiuteris šiuos skaičiavimus atlieka greičiau, tiksliau ir nuolat. Tai ypač naudinga naktį, kai glikemijos svyravimai sunkiau stebimi. Gerai suderinta sistema gali visiškai eliminuoti naktinių hipoglikemijų riziką – o tai reiškia geresnį miegą tiek žmogui su diabetu, tiek jo artimiesiems.
Kitaip tariant, closed loop sistemai pavyksta sutaupyti daug žmogiškos energijos ir padaryti kur kas mažiau klaidų.
Šiuo metu egzistuoja keturios atviro kodo closed loop sistemos: OpenAPS, AAPS, Trio ir Loop. Nors jų veikimo principai panašūs ir tikslas tas pats – išlaikyti gliukozę normos ribose – tarp jų yra nemažai skirtumų. AAPS, Loop, OpenAPS ir Trio naudoja skirtingus matematinius modelius. Tai leidžia suprasti, kodėl vienas algoritmas atrodo „agresyvesnis“, kitas „atsargesnis“:
| Komponentai | AAPS | OpenAPS | Loop | Trio | |
| Telefonas | iPhone | − | + | + | + |
| Android | + | + | − | − | |
| Insulino pompa | AccuChek Combo | + | − | − | − |
| Dana RS/I | + | − | − | − | |
| OmniPod | + | + | + | + | |
| Medtronic 715, 754 | +* | +* | +* | +* | |
| Medtronic MiniMed 780 | − | − | − | − | |
| Medtrum Nano | + | − | − | − | |
| CGM gliukozės sensorius | Dexcom G6/G7/One/One+ | + | + | + | + |
| Guardian | − | − | − | − | |
| Libre 2, 3 | + | + | + | + | |
| Medtrum nano | – | – | – | – |
* Reikalinga papildoma įranga.
Nors visos atviro kodo closed loop sistemos turi tą patį tikslą – išlaikyti glikemiją tikslinėse ribose ir sumažinti kasdienį diabeto valdymo krūvį, jų veikimo principai skiriasi. Todėl tinkamiausio algoritmo pasirinkimas priklauso nuo žmogaus gyvenimo būdo, įgūdžių, prioritetų ir komforto zonos.
AAPS (AndroidAPS) – tiems, kurie nori daug kontrolės
Ši sistema tinka žmonėms, mėgstantiems gilintis į technologijas ir norintiems reguliuoti beveik kiekvieną parametrą:
Kam tinka: aktyvūs žmonės, technologijų entuziastai, sportuojantys, tie, kuriems reikia lankstumo.
Loop – tiems, kurie vertina paprastumą
Loop pasižymi švelnesniu elgesiu ir draugiškumu naudotojui.
Kam tinka: norintiems stabilumo be per didelio derinimo, iPhone naudotojams.
OpenAPS – siekiantiems patikimumo ir aiškios logikos
Tai pirmasis ir matematiškai labai tvirtas algoritmas.
Kam tinka: norintiems patikrinto sprendimo, kuriam svarbi logika ir aiškumas.
Trio – tiems iOS gerbėjams, kurie nori išmanesnės adaptacijos
Trio naudoja adaptatyvinę logiką ir dinamišką ISF/ICR korekciją.
Kam tinka: tiems, kurie nori kuo mažiau derinimų, bet daugiau adaptacijos iOS ekosistemoje.
Renkantis algoritmą verta atsakyti sau į kelis klausimus:
1. Kiek technologijų nori valdyti pats?
Jei daug – AAPS. Jei mažai – Loop arba Trio.
2. Ar svarbu, kad sistema būtų labai „protinga“ be nuolatinės priežiūros?
Tokiu atveju Trio dažnai suteikia gražią pusiausvyrą.
3. Kiek svarbus platformų pasirinkimas?
AAPS – Android.
Loop – iOS, Trio
OpenAPS – universali, bet technologiškai sudėtingiausia.
4. Ar sistema reikalinga vaikui?
Dažniausiai tėvai renkasi Loop arba AAPS priklausomai nuo asmeninio komforto.
5. Ar svarbi sportinė veikla?
AAPS turi daugiausia įrankių sportui ir laikinų tikslų derinimui.
Visi algoritmai gali dirbti puikiai, jei tinkamai suderinti. Dirbtinės kasos esmė – ne tobula matematika, o tai, kad žmogus gali daugiau gyventi ir mažiau „skaičiuoti“.
Greitesnio insulino
Šiuo metu naudojami greito ir ultragreito veikimo insulino analogai vis dar veikia gerokai lėčiau nei natūralus kasos išskiriamas insulinas.
Papildomo hormono, veikiančio priešingai insulinui
Net ir išjungus bazinį insulino tiekimą closed loop sistemoje, insulino gali likti per daug. Vykdomi tyrimai su amilinu ir gliukagonu, tačiau realių rezultatų dar teks palaukti.
