Τεχνητό Πάγκρεας: Παρελθόν Παρόν και Μέλλον

Πέμπτη, 31 Μαϊος 2012 19:25

Γράφεια για το health4you.gr ο κ. Λέπουρας Αντώνιος Ιατρός Παθολόγος, Η ιδέα και η έρευνα για ενα σύστημα τεχνητό το οποίο θα υποκαθιστά την λειτουργία του φυσικού παγκρέατος, εχει ξεκινήσει εδώ και 40 χρόνια. Απο την ανακάλυψη της ινσουλίνης απο τους Frederick Best και Charles Banding (1921, Τορόντο), την ανακάλυψη της σύριγγας και του 1ου τεστ μετρησης σακχάρου στα ούρα (1924-1925), μέχρι την συνδεση του Διαβήτη, με τις επιπλοκές απο τα μάτια και τα νεφρά (1940) και τον διαχωρισμό του Διαβήτη σε τύπο 1 και 2 (1959), η γλυκειά νόσος μόλις είχε αρχίσει να απασχολεί τη ιατρική κοινότητα. Το μέλλον που περίμενε την έρευνα αλλά και τις διαστάσεις που θα έπαιρνε στον πλανήτη το πρόβλημα του Διαβήτη κανείς δεν το υπολόγιζε τότε.

Το 1966 έχουμε τη 1η απόπειρα μεταμόσχευσης πανγκρέατος το 1972 την 1η μεταμόσχευση νησιδίων του παγκρέατος και το 2008 την παραγωγή β-κυττάρων απο βλαστοκύτταρα. Το βιολογικό τεχνητό πάγκρεας έχει επιτευχθεί σε πειραματόζωα με έγχυση β κυττάρων απο αυτόλογα μετεξελιγμένα βλαστοκύτταρα (2009), αλλά μέχρι σήμερα το όνειρο βιόσιμης, αξιόπιστης και ασφαλούς (αυτόλογης η ετερόλογης) βιολογικής λύσης, παραμένει μακρινό.

Αντίθετα απο το 1971 που ανακαλύφθηκε ο 1ος φορητός μετρητής σακχάρου, το 1976 το τεστ της γλυκοζυλιομένης αιμοσφαιρίνης, και το 1979 το 1ο τεχνητό πάγκρεας μέχρι σήμερα πολλά έχουν αλλάξει. Η λύση ενός φορητού κλειστού συστήματος μετρήσης σακχάρου και ανάλογα της μετρήσης  έγχυσης ινσουλίνης, που θα μιμμείται αποτελεσματικά το φυσικό πάνγκρεας είναι πολύ κοντινή. Ενα τεχνητό πάγκρεας θα επιτρέψει ιδίως στου ανθρώπους με Διαβήτη τύπου 1 χωρίς ιδιαίτερο κόπο να πετύχουν καλύτερη ρύθμιση, να μειωθούν οι επιπλοκές, και να κερδίσουν ποσότητα ποιότητα και ελευθερία στην ζωή τους.

Απο το 1959 ο καθηγητής E Perry McCullagh, ενδοκρινολόγος (The Cleveland Clinic), μίλησε για 1 εμφυτευόμενο κλειστό κύκλωμα που θα αποτελείται απο σύστημα καταγραφής γλυκόζης, σύριγγα έγχυσης και διαβιβαστή που θα αποτελέσει το μέλλον της θεραπείας του Διαβήτη. Το 1974 ο Albisser στο Toronto και το 1975 ο Shichiri στην Osaka κατάφεραν να κατασκευάσουν το 1ο τεχνητό πάγκρεας. Επρόκειτο για μία ογκοδέστατη συσκευή, που αποτελείτο απο 1 αναλυτή γλυκόζης αίματος, 1 μικροκομπιούτερ και μία αντλία έγχυσης. Το σύστημα κατάφερε να μικρύνει σε μέγεθος τόσο ώστε να τοποθετείται δίπλα σε ενα κρεβάτι το 1979(BIOSTATOR).Το σύστημα αυτο διαφορετικό και πολύ πιο εξελιγμένο χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα κυρίως για ερευνητικούς λόγους.

Το τεχνητό πάγκρεας που θα αποκτήσει πρακτική χρηστικότητα για τον Διαβητικό, άρχισε να γίνεται εφικτό με την ανακάλυψη του συστήματος συνεχούς καταγραφής της γλυκόζης αίματος (CGMs, 2005). Οι σύγχρονοι καταγραφείς διαθέτουν σχεδόν αόρατους ασύρματους αισθητήρες καταγραφής και απομένει το λογισμικό με τους μαθηματικούς αλγόρυθμους που θα οδηγήσει ασύρματα τις επίσης ολο και πιο βολικές και μικρότερες αντλίες. Υπάρχουν ηδη αρκετά κέντρα που χρησιμοποιούν τέτοια κλειστά συστήματα σε εθελοντές εξελίσωντας τους αλγόριθμους ωστε να γίνει ασφαλής και πρακτική η εφαρμογή στους χρήστες.

Το σύγχρονο τεχνητό παγκρεας, αποτελείται απο 1 ασύρματο αισθητήρα γλυκόζης, μεγέθους μικρού στρογγυλού αυτοκόλητου, που τοποθετείται πάνω στο δέρμα. Η συνεχής καταγραφή της γλυκόζης εκπέμπεται στον κέντρο ελέγχου που είναι ενα μικροκομπιούτερ, μεγέθους κινητού τηλεφώνου. Εκεί γίνεται η επεξεργασία της καταγραφής και διδεται η εντολή σε μια επίσης στο σώμα τοποθετημένης συσκευής, αρκετα διακριτικής και ελάχιστου βαρους. Η συσκευή αυτή περιλαμβάνει μια επαναγεμιζόμενη αποθήκη ινσουλίνης και μιά μικροαντλία έγχυσης ασύρματα ελεγχόμενη. Η μαθηματικοί αλγόρυθμοι ωφείλουν να μετατρέψουν τις διακυμάνσεις της γλυκόζης σε εντολές αυξησης η μείωσης του ρυθμού εγχυσης της ινσουλίνης. Το πρόβλημα υπάρχει στο ότι ιδίως σε μεικτά και σύνθετα γεύματα δεν μπορεί να προβλεφθεί ο ρυθμός αύξησης  της γλυκόζης αλλά και η χρονικη διάρκεια των υψηλών επιπέδων της γλυκόζης στο αίμα. Το πρόβλημα αυτό που αν χρησιμοποιηθούν τυποποιημένα γεύματα, φαινεται να αντιμετωπίζεται ικανοποιητικά, είναι που καθυστερεί να προσφερθούν στην ευρεία κλινική χρήση, συστήματα φορητού τεχνητού παγκρέατος.

Τον Φεβρουαριο του 2012 πήρε έγκριση η έναρξη ερευνητικής εφαρμογής συστήματος φορητού τεχνητού παγκρέατος σε εθελοντες σε συνθήκες φυσιολογικής ζωής και τον Μάρτιο σύστημα που αναγνωρίζει τις υπογλυκαιμίες και διακόπτει αυτόματα την έγχυση ινσουλίνης. Υπολογίζεται μέσα στην επόμενη πενταετία η βελτίωση των συστημάτων καταγραφής, και η εξέλιξη των μαθηματικών αλγορύθμων μαζί με την μείωση του κόστους των αναλωσίμων υλικών θα κάνει εφικτή την δυνατότητα ιδίως για τα άτομα με διαβήτη τύπου 1να λύσουν ικανοποιητικά το θέμα ρύθμισης του σακχάρου.

therapeftirioAthinon

hospitalityBanner2023

genesisBanner

evangelistriaBanner2023

EXPERTS

bannerH4Y 2020

bannerH4Y 2020

Με αποψη