ベルト上の膵臓

博士Andrea Bannertは、2013年からhouseofgoldhealthproductsに所属しています。生物学と医学の編集者の医師は、最初に微生物学の研究を行い、細菌、ウイルス、分子、遺伝子などの小さなことに関するチームの専門家です。彼女はまた、バイエルン放送やさまざまな科学雑誌のフリーランサーとして働いており、ファンタジー小説や童話を書いています。

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1日に数回血糖値を測定します。必要なインスリンの量を計算します。適切な用量を注射してください-そして間違いを犯さないでください：糖尿病は大きな負担になる可能性があります。米国では、この仕事は現在、最初の人工膵臓に引き継がれています。 1型糖尿病患者のためのオールラウンドな屈託のないパッケージ？

アデンは、友達とフリスビーをするのが大好きな、完全に普通の11歳の男の子です。アデンには2つの膵臓腺があるため、ほぼ完全に正常です。 2番目の人工的なものは、彼の左上腹部ではなく、彼がベルトに着用しているブラックボックスにあります。丸い顔とハリーポッターのメガネをかけた明るい男の子は1型糖尿病だからです。これは、彼の自然な膵臓がほとんどインスリンを産生しないことを意味します。

アデンは、人工インスリンデリバリーシステムをテストするコロラドの臨床試験に参加しています。 「1980年代から存在している携帯型インスリンポンプとは対照的に、患者はポンプが体内に送達するインスリンの量を設定する必要はありません」と、ハノーバー医科大学のインタビューの糖尿病専門医であるトーマス・ダンネ教授は説明します。で。ポンプが継続的に需要自体を決定するためです。

腕のセンサー

これを行うために、アデンは上腕に小さなセンサーを装着しています。組織の皮膚の下にある小さなカテーテルの助けを借りて、デバイスは細胞間を循環する液体から5分ごとに血糖値を測定します。センサーは測定値をアデンの携帯電話に送信します。

スマートフォンは、いわば人工膵臓の脳であるシステムのコントロールセンターです。彼のソフトウェアは、アデンの血糖値を可能な限り一定に保つために、ベルト上のポンプが注入する必要のあるインスリンの量を計算します。医師は、体の基本的なインスリンの必要性をカバーする基礎レートについて話します。アデンでは、ホルモンは細いチューブと腹部に取り付けられたカテーテルを通って体内に入ります。

狭い廊下の血糖値

人工膵臓の最も重要な目標：可能な限り一定の血糖値。すべての変動にはリスクが伴うため、血中の糖濃度が高くなりすぎると、血管や神経が損傷します。修復不可能な目や腎臓の損傷、心血管疾患、インポテンス、切断が患者を脅かします。 1型糖尿病患者は、合併症のリスクが特に高くなります。以前は不治であった病気はしばしば小児期または若年成人期に発生し、生涯にわたって患者に付随するためです。

しかし、低血糖値も危険です。低血糖症として知られているものでは、脳と神経細胞への供給が崩壊します。他の体細胞とは異なり、それらはエネルギー源としてブドウ糖に依存しています。低血糖の警告サインは、めまい、吐き気、震え、発汗です。患者ができるだけ早く砂糖を摂取しないと、意識不明、けいれん、さらには死に至るリスクがあります。

医師が膵臓と呼ぶ人工膵臓は、そのような結果から保護することができます。インスリン投与量の継続的な測定と自動調整は、患者が狭い廊下内で血糖値を維持するのに役立つためです。

ビープ音が危険を警告します

米国では、2016年9月から、ドイツ、イスラエル、スロベニアの研究者の共同製品である潜在的な命の恩人が市場に出回っています。平均年齢38歳の124人の患者を対象とした登録研究では、このシステムを使用した場合、被験者の血糖値の変動は補助なしの場合よりも大幅に少ないことが示されました。合計で、3か月の間に28の合併症のみが発生しました-ほとんどの場合、それは低血糖症であり、統合されたアラーム機能のおかげですぐに気づきました。その後、スマートフォンはビープ音を鳴らし始めます。

アデンは警告音にも精通しています。フリスビーを使って真剣に努力すると、スマートフォンから報告されることがあります。彼の血糖値が低すぎる可能性があり、それからそれはディスプレイに表示されます。アデンは少し休憩し、自分で正確な血糖値を測定し、必要に応じて何かを食べる必要があります。

「被験者の80％は、承認研究後もデバイスを使い続けたいと考えていました」と糖尿病の専門家であるダンネは言います。受け入れは、システムが患者の治療を容易にすることを明確に示しています。アデンも熱心です。「血糖値を測定し、インスリンの正しい量を計算するのに、通常、毎日約30分かかりました。今、私は時間内にプレーすることができます。」

のんきパッケージ？

いわゆるハイブリッド閉ループシステムである人工膵臓は、「装着する-スイッチを入れる-忘れる」というモットーに基づいた、万能ののんきなパッケージではありません。キャッチは「ハイブリッド」という名前です。これは、それが部分的にのみ自律的に機能する人工臓器（「閉ループ」）であることを意味します。常に外部からのサポートが必要です。

「患者はまだ食事をしているときと彼が消費している炭水化物の数を述べなければなりません」とDanneは言います。通常よりも多いと、血糖値が急激に上昇するため、ポンプが十分に速く反応できなくなります。次に、患者はそれを手動でアクティブにして、追加量のインスリン、いわゆるボーラスをトリガーする必要があります。

学習システム

逆に、たとえば運動は血糖値を大幅に下げる可能性があります。次に、ポンプによって示される体内のインスリンの量が突然多すぎる可能性があります。アデンと同じように、友達とフリスビーをするとき。 「低血糖症は閉ループシステムで発生する可能性があります」とDanneは言います。アラーム機能により、それに応じて反応し、少量の砂糖をすばやく消費することができます。

さらに、患者がそれを長く着用するほど、人工臓器はより良く機能します。 「このデバイスは自己学習型であり、インスリン投与を患者のライフスタイルや食生活に徐々に適応させることができます」とDanne氏は説明します。

インテリジェント後継モデル

ドイツで人工膵臓が利用できるようになるまでにはしばらく時間がかかります。アメリカで承認されたシステムによる最初の臨床試験は2017年に開始されます。しかし、ダンネと彼のチームはすでにアデンの人工膵臓の後継者に取り組んでいます。基礎レートに加えて、必要に応じてインスリンを自動的に放出し、さらに正確な血糖コントロールを可能にする必要があります。

さらに、心拍数を測定する他のセンサーを使用して、たとえば、患者がスポーツをしているときを記録することもできます。次に、デバイスが提供するインスリン投与量は自動的にシャットダウンされます。

携帯電話のカメラによる食事の検出

デーンによれば、アデンがフライドポテトやチョコレートバーをいつつかむかを膵臓に伝えなければならないという事実は、当分の間変わらないでしょう。科学者たちは食事認識の自動化にも取り組んでいます。おそらくある時点で、アデンが携帯電話で食事の写真を撮るだけで済むようになり、デバイスは自分で食べた炭水化物の数を計算します。

出典：Bergenstal et al。：1型糖尿病患者におけるハイブリッド閉ループインスリンデリバリーシステムの安全性、JAMA。 2016; 316：1407-1408土井：10.1001 / jama.2016.11708

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