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Nuevas armas en la lucha contra la Diabetes Juvenil de ingeniería


Investigadores de ingeniería en el Instituto Politécnico Rensselaer están combinando técnicas de automatización de refinamiento de petróleo y otras diversas áreas para ayudar a crear un páncreas artificial de bucle cerrado. El dispositivo automáticamente supervisar los niveles de azúcar en la sangre y administrar insulina a pacientes con diabetes de tipo 1 y pretende eliminar gran parte de las conjeturas de los que viven con la enfermedad crónica.

Durante seis años, el profesor B. Wayne Bequette, miembro del Departamento de ingeniería química y biológica en Rensselaer, ha estado creando progresivamente más avanzados sistemas de control de equipo para un páncreas artificial de bucle cerrado. Su obra se encuentra en beneficio de los 15.000 niños y 15.000 adultos que son diagnosticados con diabetes de tipo 1, también conocida como diabetes juvenil, cada año en los Estados Unidos.

"Cada persona con diabetes de tipo 1 tiene una respuesta diferente a la insulina y una respuesta diferente a las comidas", dijo el periodo. "Estas respuestas también varían con el tiempo del día, tipo de comida, el nivel de estrés y el ejercicio. Un sistema automatizado de éxito debe ser seguro y confiable a pesar de estas respuestas diferentes."

Para el periodo, la lucha contra la diabetes de tipo 1 también es personal. Su hermana menor desarrolló la enfermedad temprano en la vida, cuando el estado de cuidado de la diabetes fue tan avanzado como el de hoy.

Trabajo del periodo es financiado por la Fundación de investigación de Diabetes Juvenil (JDRF), junto con los institutos nacionales de salud (NIH). Frecuentemente publica los resultados de la investigación en los periódicos tecnología de Diabetes y terapéutica y diario de Diabetes ciencia y tecnología, de la que es miembro fundador de la editorial. Su estudio más reciente, titulado "A bucle cerrado Artificial páncreas basado en gestión de riesgos," puede consultarse en línea en: http://bit.ly/ls4vTl

En la diabetes de tipo 1, páncreas de un individuo produce poca o ninguna insulina. De resultas de ello, deben inyectar insulina varias veces cada día, o utilizar una bomba de insulina que administra continuamente pequeñas cantidades de insulina de acción rápida. Además, debe probar que el azúcar en la sangre varias veces cada día. Incapacidad para mantener niveles adecuados de insulina y de azúcar en la sangre podría ocasionar grave, potencialmente mortal hipoglucemia (baja azúcar en la sangre) y reacciones de hiperosmolar (alto azúcar en la sangre). Diabetes de tipo 1 puede ocurrir a cualquier edad, pero más comúnmente se diagnostica desde la infancia a los 30 de la tarde, de acuerdo con la JDRF.

Un desafío clave para personas con diabetes de tipo 1, dicho periodo, es la vigilancia constante de su nivel de azúcar en la sangre. Generalmente se miden los niveles de glucosa de la sangre de una muestra de sangre pequeña capturada de una prueba de palo de dedo, antes de comer o dormir. Otro desafío importante, dijo, es estimar con precisión cuántos carbohidratos comen. Estas lecturas de azúcar en la sangre, junto con la cantidad de carbohidratos comida, deben interpretarse para decidir cuánto insulina el individuo necesita inyectar. Ejercicio y gimnasio también influyen en la cantidad de insulina necesaria. Monitores de glucosa en sangre continua están disponibles en el mercado, pero no son tan precisos como dedo pega pruebas, dijo.

Con todo, dicho periodo, hay muchas llamadas de juicio y mejor adivina realizando diariamente por personas con diabetes de tipo 1. Y aunque la tecnología médica para la diabetes está muy avanzada y confiable, está trabajando en un páncreas artificial que eliminarían la necesidad de que la mayoría de esta conjetura.

El dispositivo se casa con una bomba de insulina con un monitor de glucosa sanguínea continua, que trabajan en conjunto con un controlador de comentarios: formando un "cerrado." Diabético podría usar este dispositivo en todo momento, con una aguja que se inserta debajo de la piel, a fin de regular sus niveles de glucosa. Cuando el dispositivo detecta el azúcar en la sangre obtener alta, automáticamente administra insulina. Inversamente, el dispositivo corta de la bomba de insulina para evitar la hipoglicemia.

La más reciente encarnación de este dispositivo incluye opciones para los usuarios introducir su consumo de carbohidratos. Periodo dijo que esto debería aumentar enormemente la exactitud, fiabilidad y capacidad predictiva del dispositivo. Lo importante, el dispositivo aún funcionará si los usuarios olvidan su información de comida.

En el corazón de este bucle cerrado de páncreas artificial son algoritmos cuidadosamente diseñados del periodo. El código de equipo sofisticado hace predicciones basadas en las entradas de datos, incluidos los niveles de glucosa en sangre y carbohidratos comidos. Periodo emplea control predictivo de modelo y técnicas de estimación de Estado, que utilizó en su investigación en el control de procesos químicos tradicionales, tales como la refinación de petróleo. Estos métodos son capaces de extraer datos más significativos, predictivos de control de la glucosa en la sangre y otros aspectos críticos del páncreas artificial.

El páncreas artificial está actualmente en ensayos clínicos en cooperación con los alimentos de Estados Unidos y drogas (FDA). Colaboradores del periodo incluyen los investigadores de la Universidad de Stanford, la Universidad de Colorado-Denver, Jaeb centro de investigación en salud, Universidad de Los Andes (Venezuela) y la Universidad de California en Santa Barbara.

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