人工胰腺的現(xiàn)在和未來（三）

2018-08-09 來源：小番茄標簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：人工胰腺是開創(chuàng)性的，但它仍處于艱難的開發(fā)階段：這取決于目前的胰島素制劑和泵輸送方法?？紤]到這一點，全球研究人工胰腺的個人或是公司正在關(guān)注這兩個領(lǐng)域。

那么是什么導(dǎo)致人工胰腺需要那么久才上市？

智能手機與傳感器

開發(fā)安全可靠的算法是一個巨大的挑戰(zhàn)。同樣重要的是要記住，軟件中的錯誤或故障可能會導(dǎo)致嚴重甚至致命的后果：太多的胰島素可能導(dǎo)致血糖水平低下，導(dǎo)致低血糖，昏迷或死亡。

這就是為什么開發(fā)一個可靠，安全的能夠模仿身體胰島素輸送的系統(tǒng)是非常復(fù)雜的。EdDamiano博士自從他11個月大的兒子大衛(wèi)被診斷患有1型糖尿病以來，努力研發(fā)了整整十七年來解決這個問題，目標是顯而易見的——胰島素輸送系統(tǒng)可以在睡眠時自動監(jiān)測和調(diào)整兒子的葡萄糖水平。

雖然目前還不知道如何實現(xiàn)這一功能，Damiano從開發(fā)算法開始，以管理胰島素，胰高血糖素和血糖之間的平衡。當時市面上沒有準確或可靠的CGM，直到后來，大多數(shù)可買到的CGM葡萄糖讀數(shù)可以很容易的獲得，但目前這還是一個真正的人工胰腺系統(tǒng)的主要障礙，因為還是無法做到全自動無需用戶輸入即可運行。當Damiano開始的時候，他用一臺臺式電腦來運行程序，在實驗室里對豬進行了測試。人們進行的第一次測試是在醫(yī)院進行的，因為參與者必須連接到笨重的電腦上。

但是十五年后，全部改變了。“人工胰腺一直在等待手機行業(yè)以及傳感器的發(fā)展，”Damiano說。“現(xiàn)在我們有一個應(yīng)用程序生態(tài)系統(tǒng)的智能手機技術(shù)，可以在手機上安裝這些程序。”

Damiano說他的iLet設(shè)備預(yù)計在2019年初通過審核，那時候他的兒子在讀大二。該系統(tǒng)將像其他人工胰腺裝置一樣管理基礎(chǔ)胰島素，但另外還有一個優(yōu)點：不需要手動推注劑量，而是感覺到餐后膳食中的血糖升高并相應(yīng)調(diào)整胰島素。

當然有很多工作要做。Damiano說：“這其實還是不方便，你每天24小時需要隨身攜帶的裝置，需要電池供電，需要更換輸注管路，藥物和傳感器才可以。但這是我們今天最好的解決方案。最終會有糖尿病的生物治療，這個裝置將成為治愈糖尿病的橋梁。“

具體細節(jié)

人工胰腺是開創(chuàng)性的，但它仍處于艱難的開發(fā)階段：這取決于目前的胰島素制劑和泵輸送方法?？紤]到這一點，全球研究人工胰腺的個人或是公司正在關(guān)注這兩個領(lǐng)域。

更好的胰島素輸注。人工胰腺系統(tǒng)依賴于輸液器將胰島素轉(zhuǎn)運到體內(nèi)，但是它們有自己的問題：不同皮膚部位的吸收有很大的不同，輸注管路甚至?xí)D(zhuǎn)造成組織損傷，管路也會發(fā)生扭結(jié)和粘連失敗。適當?shù)呐宕骷夹g(shù)至關(guān)重要，但還是會受到人為錯誤的影響。需要頻繁的更換也是一個惱人的現(xiàn)實，用戶仍然需要每隔幾天更換一次管路。

更快起效的胰島素。目前市場上快速作用的液體胰島素類似物是快速的。但是特別是在上述吸收問題中，他們不能與健康的胰腺反應(yīng)相競爭，因為無法壓制可以使血糖快速上升的碳水化合物。

不同的技術(shù)

半閉環(huán)系統(tǒng)（HybridClosed-Loop）

該系統(tǒng)可以實現(xiàn)完全自動化基礎(chǔ)胰島素劑量，但仍然需要碳水化合物計算和來自用戶的輸入，以確認胰島素劑量的修正和進餐時間。因為這樣的系統(tǒng)是最簡單的，所以他們也第一個通過了食品和藥物管理局的審核。這個類別的第一臺設(shè)備是美敦力的MiniMed670G。還在開發(fā)中的有Insulet的OmnipodHorizon自動葡萄糖控制系統(tǒng)，BigfootBiomedical的BigfootSmartloop和TandemDiabetesCare的inControl。

閉環(huán)系統(tǒng)（Closed-Loop）

當它們在商業(yè)上可用時，可能在2019年初，這些裝置中的算法將能夠完全自動的調(diào)整大劑量以適應(yīng)進餐時間的血糖波動和其他復(fù)雜的血糖變化情形。BetaBionicsiLet是閉環(huán)系統(tǒng)的一個例子。

雙激素系統(tǒng)（雙激素系統(tǒng)）

Damiano和其他人正在研究可以管理胰島素和胰高血糖素的人工胰腺系統(tǒng)，胰高血糖素是通過肝臟將儲存的葡萄糖釋放到血液中以補充低血糖水平的激素。理想情況下，這種裝置能夠預(yù)防血糖高低，進一步減輕對糖尿病患者的護理負擔。但這些產(chǎn)品的商業(yè)化仍然需要等待監(jiān)管部門的審核與檢驗。“一個雙激素系統(tǒng)的開發(fā)更加復(fù)雜，”Damiano說，“但它為用戶提供了一種更簡單的終端技術(shù)。”一個障礙：目前還沒有獲得FDA批準的穩(wěn)定的液體胰高血糖素商業(yè)產(chǎn)品。