Новости и исследования в медицине: новые технологии, методы лечения, профилактики и реабилитации
- 09 Ноября в 9:02 74Органические продукты уменьшают риск ракаАмериканские ученые утверждают, что здоровая пища, в особенности органические продукты, уменьшает риск рака и продлевает жизнь.Экология
- 07 Ноября в 23:55 114Ферментированные молочные продукты полезны для сердцаВрачи часто говорят, что кефир и другие ферментированные молочные продукты полезны для сердца и сосудов, и теперь финские ученые обосновали этот факт.Сердце и сосуды
- 07 Ноября в 10:44 135Что вреднее для здоровья: сидеть или курить?Под давлением социальных медиа и громких заголовков прессы мы неожиданно задаемся вопросом, что вреднее для нашего здоровья: сидеть или курить?Интересное
- 06 Ноября в 9:01 149Искусственный интеллект (ИИ) и ревматоидный артритЦифровые тренеры, чат-боты и другие достижения искусственного интеллекта при ревматоидном артрите могут лечить, консультировать и поддерживать больных.Ортопедия и ревматология
- 04 Ноября в 23:55 19541 важнейший нутриент для долголетияБольшинство жителей развитых стран получают мало витаминов и минералов с пищей, поэтому ученые предупредили о важности 41-го нутриента для долголетия.Питание и диеты
- 02 Ноября в 8:45 382Скрытые стероиды и стимуляторы найдены в диетических добавкахАмериканские эксперты обнаружили скрытые стероидные гормоны и стимуляторы в диетических добавках для наращивания мышц и сексуального здоровья.Питание и диеты
- 01 Ноября в 10:03 242Экологически чистые товары и натуральные продукты: польза для здоровья и будущего планетыЭкологически чистые вещи и органические продукты (эко-товары) набирают популярность в западных странах благодаря экономии и пользе для здоровья.Экология
- 31 Октября в 8:21 211Лекарственно-индуцированные поражения легких (ЛИПЛ): реальные цифрыРаспространенные препараты для лечения рака, болезней сердца и артрита могут вызывать лекарственно-индуцированные поражения легких (ЛИПЛ).Исследования
- 30 Октября в 8:00 229Врачи будут сканировать мозг с помощью чипаНепрерывный мониторинг некоторых процессов внутри головного мозга будет значительно проще с крошечным магнитно-резонансным имплантатом (чипом).Наука и технологии
- 30 Октября в 8:31 469Последствия воздержания от секса для женского организмаНет ничего смертельного даже в длительном воздержании от секса, но физические и психологические последствия для женского организма могут быть неприятными.Интересное
- 29 Октября в 7:42 165Кофе при розацеа: польза или вред?Новое исследование показало, что увеличение потребления кофе при розацеа полезно благодаря выраженным антиоксидантным и противовоспалительным эффектам.Исследования
- 26 Октября в 8:37 253Системные деконгестанты (средства от заложенности носа) детям: врачи противВедущие эксперты не рекомендуют системные деконгестанты (средства от заложенности носа) детям из-за незначительного терапевтического эффекта и потенциально серьезных побочных эффектов.Педиатрия
Неприятная правда об искусственной поджелудочной железе
Несмотря на появление так называемой «искусственной поджелудочной железы», разработанной, чтобы облегчить жизнь людей с сахарным диабетом, это устройство отнюдь не способно решить все проблемы пациентов.
- Автор: Винокур Мария – медицинский редактор
- access_time
Во-первых, это не совсем истинная «искусственная поджелудочная железа» – данное устройство лишь автоматизирует доставку инсулина. И пациентам, которые используют его, еще предстоит многое сделать, чтобы управлять своим состоянием.
Кроме того, искусственная поджелудочная железа не решает одной из наиболее острых проблем, с которыми сталкиваются миллионы людей с диабетом 1 типа: стоимость инсулина растет настолько стремительно, что некоторые пациенты вынуждены сокращать или пропускать необходимые дозы препарата.
Компании повышают стоимость препарата не пропорционально темпам инфляции. Их сверхприбыли приводят лишь к тому, что страдает все больше пациентов с диабетом. И все это при том, что инсулин был изобретен примерно 100 лет тому назад.
То есть, это вовсе не инновационный препарат, стоимость которого может зашкаливать.
На самом деле, искусственная поджелудочная железа – это не полностью автоматизированное устройство. Оно позволяет автоматизировать только доставку базального (фонового) инсулина, который контролирует уровень глюкозы между приемами пищи.
Поэтому людям с диабетом все еще нужно подсчитывать количество углеводов, которые они употребляют, а затем подсчитывать дозы болюсного инсулина, чтобы контролировать уровень сахара после еды. Помимо всего прочего, пациентам следует беспокоиться и о возможных неполадках в работе искусственной поджелудочной железы.
Иногда датчики неправильно интерпретируют показатели уровня глюкозы в крови и устройство выбирает не адекватную дозу инсулина.
Поэтому ученые стремятся создать систему, которая может обеспечить полностью автоматизированное введение как базального, так и болюсного инсулина, чтобы обеспечить оптимальный контроль уровня глюкозы и независимость для людей с диабетом.
К тому же, несмотря на очевидные выгоды искусственной поджелудочной железы, многие пациенты с диабетом во всем мире все еще не могут даже позволить себе это устройство из-за его дороговизны.
Сейчас в стадии разработки находятся другие устройства, которые еще более автоматизированы, например, «бионическая поджелудочная железа», которую испытывают в Бостонском университете.
Пациентам остается надеяться, что в будущем будет создано устройство замкнутого цикла, не требующее вмешательства со стороны пациента. Конечно, самый лучший вариант – если бы ученые нашли способ полностью вылечить человека от диабета.
Но пока это всего лишь мечты, и людям приходится ежедневно бороться с болезнью в довольно нелегких социально-экономических условиях, лишь надеясь, что их жизнь когда-то станет легче.
Другие науки о жизни
- Главная
- Статьи
- Науки о жизни
- Другие науки о жизни
06 Ноября 2018
Диагностические программы пока справляются не с каждым заболеванием, но результаты их работы выглядят многообещающе.
читать01 Ноября 2018
Американские и израильские офтальмологи разработали новые методы ранней диагностики болезни Альцгеймера.
читать01 Ноября 2018
Швейцарские нейрофизиологи впервые смогли вернуть подвижность ног трем людям с застарелым переломом позвоночника.
читать31 Октября 2018
Разработанный компанией Genentech имплантат заменяет регулярные инъекции в глазное яблоко при дегенерации желтого пятна.
читать30 Октября 2018
Один из белков, предположительно способствующих росту раковых клеток, оказался эффективным средством для сброса лишнего веса.
читать30 Октября 2018
При правильных условиях бактерии Streptomyces coelicolor производят пигмент, окрашивающий ткань в розовые, фиолетовые и синие узоры.
читать25 Октября 2018
Новая платформа «нерв-на-чипе» открывает новые перспективы использования чипов для улучшения результатов нейропротезирования.
читать24 Октября 2018
Метод мономолекулярного флюоросеквенирования позволяет одновременно секвенировать миллионы отдельных молекул белка.
читать24 Октября 2018
Ограничение числа калорий не только улучшает здоровье сердца и сосудов, но и заметно снижает риск развития проблем с почками.
читать24 Октября 2018
Стартап из ИТМО создал «умный стетоскоп». Машинное обучение поможет обычным людям следить за здоровьем легких.
читать22 Октября 2018
Может ли человек жить вечно, как связаны опухоли и старение, сможет ли человечество полностью избавиться от рака?
читать19 Октября 2018
Новые исследования глимфатической системы человека открывают неожиданный путь для доставки лекарственных средств.
читать18 Октября 2018
Пролиферация соматических стволовых клеток напрямую контролируется вегетативной нервной системой.
читать17 Октября 2018
Наибольшая сложность в применении терапевтических нуклеиновых кислот – доставка до проблемного места (клетки).
читать17 Октября 2018
Искусственный интеллект раньше врачей диагностирует депрессию по ключевым словам в соцсетях.
читать17 Октября 2018
Швейцарские ученые решили выяснить, осколки какого белка стимулируют Т-клетки пациентов с рассеянным склерозом.
читать16 Октября 2018
Почему проблему рака не удается решить так же эффективно, как в случае многих других заболеваний?
читать15 Октября 2018
Какие функции выполняют белки, чем они отличаются от жиров, углеводов и нуклеиновых кислот и почему сложно изучать их структуру.
читать15 Октября 2018
Возможно, проверки работы лабораторий помогут России достигнуть западного уровня в ранней диагностике рака и выживаемости пациентов.
читать15 Октября 2018
На наших глазах происходит генетическая революция: биотехнологии меняют медицину, сельское хозяйство и другие важные сферы.
читать
Искусственная поджелудочная железа
После двух новых клинических испытаний [1], первое из которых стартует в начале 2016 года, Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) может одобрить новое медицинское устройство с рабочим названием «искусственная поджелудочная железа», предназначенное для самоконтроля при сахарном диабете 1 типа (СД 1). Искусственная поджелудочная железа, необходимая для автоматического гликемического контроля и регулирования уровня сахара в крови, разработана учеными Школы медицины [2] Виргинского университета [3].
Благоприятные результаты долгосрочных клинических испытаний, в рамках которых будет проводиться изучение работы искусственной поджелудочной железы в реальных условиях, могут способствовать утверждению FDA, а также другими международными регуляторами, для использования пациентами с сахарным диабетом 1 типа, чей организм вырабатывает недостаточное количество инсулина.
По данным американских Центров по контролю и профилактике заболеваний [4] – примерно 1,25 миллиона американцев страдают сахарным диабетом 1 типа.
Испытания прибора «искусственная поджелудочная железа» будут проводиться в девяти учреждениях США и Европы, при финансовой поддержке Национального института диабета, желудочно-кишечных и почечных заболеваний (The National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, NIDDK) Национальных институтов здравоохранения (NIH).
Первое испытание замкнутого цикла будет направлено на тестирование технологии, разработанной исследовательской группой при Виргинском университете во главе с Борисом Коватчевым (Boris Kovatchev), доктором философии [5], директором Центра технологии терапии сахарного диабета при Виргинском университете. Для клинического использования технология была усовершенствована стартапом TypeZero Technologies, лицензировавшим систему университета.
В рамках второго испытания будет дополнительно проверена эффективность нового алгоритма контроля уровня сахара в крови, разработанного командой Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона, во главе с профессором Фрэнсисом Дойлом III (Francis Doyle III).
«Чтобы найти оптимальный вариант терапии сахарного диабета 1 типа, важно доказать эффективность и надежность работы искусственной поджелудочной железы долгосрочными исследованиями в естественной среде организма человека», – сообщает доктор Коватчев.
«Наша цель заключается, в первую очередь, в создании новой концепции терапии сахарного диабета: искусственная поджелудочная железа – это не просто имплантат, ограниченный функцией контроля сахара в крови, на самом деле, это самостоятельная адаптирующаяся к изменяющимся условиям, приспособленная для постоянного использования «информационная сеть», способная контролировать весь организм пациента в рамках «цифрового подхода» к терапии», – добавляет доктор Коватчев.
Искусственная поджелудочная железа – в первую очередь, это имплантируемое медицинское устройство, по своим функциям являющееся дальнейшим развитием классической инсулиновой помпы [6].
Искусственная поджелудочная железа – это беспроводной имплантат (инсулиновая помпа), регулирующий уровень сахара в крови подачей инсулина.
Все управляющие функции искусственной поджелудочной железы реализованы в программной платформе InControl, которая может быть установлена на обычном смартфоне или планшете.
Искусственная поджелудочная железа предназначена для контроля и регулирования подачи инсулина при возникновении таковой необходимости. Благодаря устройству, у пациентов с диагнозом «сахарный диабет 1 типа» отпадает необходимость ежедневной проверки на уровень сахара в крови с последующим введением инсулина.
В центре платформы «искусственная поджелудочная железа» – программный продукт InControl, устанавливающийся на мобильном устройстве, являющийся монитором уровня сахара в крови, управляющий инсулиновой помпой, позволяющий врачу осуществлять удаленный гликемический контроль, пациенту, InControl, позволяет обращаться за помощью через средства «дистанционной» медицины, передавая текущие показатели в лечебное учреждение в режиме реального времени.
Клинические испытания
Как уже сообщалось выше, в 2016 году, в рамках исследования, финансируемого Национальными институтами здоровья, планируется два клинических испытания. В первом клиническом испытании будет проверяться безопасность и эффективность работы искусственной поджелудочной железы в течение шести месяцев у 240 пациентов с сахарным диабетом 1 типа.
Эффективность искусственной поджелудочной железы будет сравниваться с эффективностью стандартной инсулиновой помпы по двум ключевым параметрам:
Во втором клиническом испытании, которое продлится еще шесть месяцев, примут участие 180 пациентов, прошедших первый этап. В ходе исследования будет проверяться разработанный в Гарвардском университете усовершенствованный алгоритм работы искусственной поджелудочной железы, позволяющий осуществлять еще более точный контроль над уровнем сахара в крови.
Наряду с Виргинским университетом, в клинических испытаниях искусственной поджелудочной железы примут участие следующие учреждения:
- Гарвардский университет (США),
- Школа медицины Маунт-Синай (США),
- Клиника Майо (США),
- Колорадский университет (США),
- Стэнфордский университет (США),
- Университет Монпелье (Франция),
- Падуанский университет (Италия),
- Академический медицинский центр Амстердамского университета (Нидерланды).
Поджелудочная железа человека
Поджелудочная железа человека – орган пищеварительной системы, крупная железа, обладающая внутреннесекреторной и внешнесекреторной функциями.
Внешнесекреторная функция поджелудочной железы реализуется выделением панкреатического сока, содержащего пищеварительные ферменты.
Производя гормоны, поджелудочная железа принимает важное участие в регуляции белкового, жирового и углеводного обмена в организме человека.
Поджелудочная железа является главным источником ферментов для переваривания белков, жиров и углеводов – в основном, химотрипсина и трипсина, панкреатической липазы и амилазы.
В поджелудочной железе находятся островки Лангерганса, функционирующие как железы внутренней секреции (эндокринные железы), выделяющие непосредственно в кровоток инсулин [7] и глюкагон [8] – гормоны, регулирующие метаболизм углеводов.
Разрушение бета-клеток [9] поджелудочной железы приводит к дефициту инсулина, развитию сахарного диабета 1 типа.
Сахарный диабет
Сахарный диабет, СД, diabetes mellitus – группа обменных эндокринных [10] заболеваний, характеризующихся хронически повышенным уровнем сахара ( глюкозы [11]) в крови (гипергликемией) вследствие абсолютного (СД 1) или относительного (СД 2) дефицита гормона поджелудочной железы инсулина. Сахарный диабет сопровождается нарушением всех видов обмена веществ: углеводного, белкового, жирового, минерального и водно-солевого.
Сахарный диабет проявляется следующими симптомами: жажда (СД 1 и СД 2), запах ацетона изо рта и ацетон в моче (СД 1), пониженный вес тела (СД 1, при СД 2 – на поздних стадиях), а также обильное мочеиспускание, плохая заживляемость ран, язвы на ногах.
Постоянными спутниками сахарного диабета являются:
Значительно реже сахарный диабет проявляется гематурией (скрытой кровью в моче) и белком в моче (альбуминурией, протеинурией).
Сахарный диабет 1 типа (СД 1, ювенильный, инсулинозависимый) – аутоиммунное заболевание эндокринной системы, характеризующееся абсолютной недостаточностью инсулина, вследствие того, что иммунная система, по неустановленной сегодня причине, атакует и уничтожает бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Сахарный диабет 1 типа может развиться в любом возрасте, однако чаще всего болезнь поражает детей и взрослых моложе 30 лет.
Примечания
Примечания и пояснения к новости «Клинические испытания искусственной поджелудочной железы».
При написании новости о скором начале клинических испытаний искусственной поджелудочной железы, в качестве источников, использовались материалы информационных и медицинских интернет-порталов, сайтов новостей Med.Virginia.edu, Harvard.edu, MayoClinic.org, UMontpellier.fr, ScienceDaily.com, SZGMU.ru, STGMU.ru, Википедия, а также следующие печатные издания:
- Генри М. Кроненберг, Шломо Мелмед, Кеннет С. Полонски, П. Рид Ларсен «Сахарный диабет и нарушения углеводного обмена». Издательство «ГЭОТАР-Медиа», 2010 год, Москва,
- Дэвид Гарднер, Долорес Шобек «Базисная и клиническая эндокринология». Издательство «Бином. Лаборатория знаний», 2010 год, Москва,
- Дедов И. И, Шестакова М. В. «Сахарный диабет. Диагностика. Лечение. Профилактика». Издательство «Медицинское информационное агентство», 2011 год, Москва,
- Ройтберг Г. Е., Струтынский А. В. «Внутренние болезни. Печень, желчевыводящие пути, поджелудочная железа». Издательство «МЕДпресс-информ», 2013 год, Москва,
- Потемкин В. В. «Эндокринология. Руководство для врачей». Издательство «Медицинское информационное агентство», 2013 год, Москва.
Жми и поделитесь статьей с друзьями:
Искусственная поджелудочная железа: элементы и принцип работы
Искусственная поджелудочная железа — инновационный прорыв в медицине. По мнению специалистов, этот гаджет позволит больным с диабетом первого типа беспрерывно проверять количество глюкозы в крови, ведь для поддержания ее уровня в нормальных параметрах нужны регулярные уколы инсулина.
Благодаря созданному имплантату необходимость в таких инъекциях автоматически отпадает, а это значит, жизнь многих диабетиков значительно улучшится.
Для чего необходим вживляемый аппарат?
Поджелудочная железа – важнейший орган в человеческом организме, от ее корректного функционирования во многом зависит общее состояние здоровья человеческого организма.
Этот орган выполняет две важные функции:
Специальные вещества – ферменты, расщепляют поступающую пищу на более простые питательные субстанции, которые подпитывают организм новой энергией, тем самым поддерживая его в стабильном состоянии. Без их присутствия переработка еды практически невозможна.
У гормонов также имеются свои важные задачи, при дефиците которых начинает развиваться целый ряд тяжелейших заболеваний.
К примеру, недостаток инсулинового гормона, который контролирует уровень глюкозы в крови, провоцирует развитие такой тяжелой болезни, как сахарный диабет.
Данное заболевание вынуждает человека все время проверять присутствие глюкозы и при необходимости пополнять ее количество при помощи инъекций инсулина.
Диабет, в зависимости от типа его проявления опасен следующими осложнениями:
- Развитие слепоты.
- Судороги.
- Кома.
- Гангреной конечностей.
- Инсультом.
- Развитием сердечных болезней.
- Повреждением почек.
- Летальным исходом.
При сахарном диабете жизнь человека значительно ухудшается, а трансплантация донорской железы имеет длинный список противопоказаний, при этом такая операция достаточно трудная из-за особенностей самой железы. Поэтому неплохим альтернативным вариантом может стать вживляемая искусственная поджелудочная железа, которая сможет облегчить состояние многих диабетиков.
https://www.youtube.com/watch?v=Ca21O9puTEw
Данное устройство помогает контролировать уровень глюкозы, как в меньшую, так и большую его сторону, и своевременно подпитывать организм нужным количеством инсулина.
Что такое искусственная железа и принцип работы механизма
Искусственная ПЖ – это особый механизм, созданный специально для того, чтобы автоматически регулировать объем глюкозного вещества у тех людей, которые страдают сахарным диабетом. Это устройство состоит из основных частей:
При помощи сенсора можно измерить уровень глюкозного вещества, который через передатчик (трансмиттер) передает сигнал на пульт управления, имеющий вид обычного смартфона.
В нужный момент он размягчается и выпускает нужный объем инсулина в венозные сосуды вокруг кишок, далее он проникает в вены печени. Таким образом, осуществляется имитация естественного рабочего процесса настоящей железы. Когда уровень глюкозы стабилизируется, гелевая субстанция затвердевает, тем самым преграждая излишнюю утечку инсулина.
При этом данные клетки самостоятельно производят измерение показателя глюкозы в кровяной жидкости и регулируют выработку необходимого количества инсулина. Как видим, их действие ничем не отличается от обычных клеток настоящей железы. Однако, как и все живое, они нуждаются в подпитке кислородом.
Поэтому к модифицированной железе прилагается специальный прибор, так сказать «зарядное устройство», которым каждый день человек обязан подпитывать устройство кислородом. Эта процедура выполняется всего за пару минут.
В некоторой мере это не совсем удобно, но все же намного лучше, чем ежесуточно прокалывать палец, чтобы провести замер уровня глюкозы, а затем рассчитывать объем инсулиновой инъекции.
Датчик устанавливается подкожно, как правило, в области брюшной полости, между нижним ребром и бедром. Именно он отвечает за передачу глюкозы пациенту. При помощи насоса в организм подается нужное количество инсулина, который поступает через маленькую трубочку либо заплатку, прикрепленную к телу человека.
Блок управления анализирует полученную информацию в отношении уровня сахара и сопоставляет ее с предыдущими показаниями, учитывая введенный инсулин и другие важные факторы. После обработки всех этих данных осуществляется подача в организм нужного количества инсулина.
Этапы разработки имплантата
На сегодняшний день клинические испытания искусственной ПЖ прошли успешно, однако работы по ее усовершенствованию продолжаются. Создание этой железы осуществлялось поэтапно:
- Первый этап. Создан прибор, умеющий автоматически прекращать подачу в организм инсулина при малейших проявлениях гипогликемии.
- Второй этап. Запланировано создание системы, которая сможет предсказывать развитие падение или повышение количества глюкозы.
- Третий этап. Разработка системы замкнутой линии для ночного времени, которая поможет регулировать присутствие глюкозы во время сна пациента.
- Четвертый этап. Создание полной автоматической системы для регулирования глюкозного уровня в крови.
Проблема в том, что между введением инсулиновой инъекции и достижением его максимального показателя в крови проходить какое-то время, которое может составлять целых 2 часа. Решить этот вопрос можно при помощи инсулина быстрого действия, однако ученые выбрали другой путь.
Бионическая поджелудочная железа «умеет» прогнозировать колебания количества сахара в кровяной жидкости, учитывая его привычки и режим дня.
Анализируя колебания показателя глюкозного вещества в течение суток, изучая информацию в момент сна пациента, а также во время его бодрствования и приема еды и в те минуты, когда он более активен имплантат вычисляет оптимальную дозировку инсулина и вводит его в организм, тем самым поддерживая глюкозу в стабильной норме.
На данный момент многие ученые различных исследовательских центров всего мира работают над многообещающими разработками имплантата поджелудочной железы. Они планируют создание устройств замкнутого типа, например, предполагается использование не одного сенсора, а двух, что позволяет в несколько раз повысит качество измерения глюкозного уровня.
Кроме этого, помимо инсулина можно будет использовать и другой гормон, к примеру, глюкагон. Такой подход поможет предупредить развитие гипогликемии, но в этом случае потребуется два инсулиновых насоса, каждая для конкретного гормона.
По утверждению руководителя научного центра, который занимается тестированием искусственной железы, в эксперименте задействовано пациенты с сахарным диабетом первого типа, однако на будущее запланировано более масштабные изучения, с привлечением большего количества больных с этим тяжелым недугом.
Заключение
Созданный аппарат позволяет облегчить состояние больных, замечая нарушенные функции больной поджелудочной железы. Уникальность данной системы еще и в том, что она является автономной, то есть, ее рабочие функции будут настроены в клинике, однако такая необходимость возникает в редких случаях.
Кроме этого на сегодняшний день искусственный имплантат требует детальных доработок, так как пока не удалось добиться точного определения уровня глюкозы прибором, что в случае введения неправильной дозы инсулина может привести к гипо- или гипергликемии.
Однако ученые настроены оптимистично и уверенны, что данная проблема в скором времени будет решена.
Что такое искусственная поджелудочная железа?
Сахарный диабет можно охарактеризовать как сложное нарушение в работе эндокринной системы, имеющее широкую распространенность. Патология приводит к проявлению изменений процессов углеводного обмена.
Основная опасность подобного недуга состоит в высокой вероятности проявления последствий, диабет имеет множество органов-мишеней. Причина развития заболевания состоит в нарушениях работы поджелудочной железы или снижения восприимчивости тканей организма к инсулину. На этом фоне происходит сбой процессов продуцирования гормона.
Заболевание приводит к существенному снижению качества жизни пациента и выступает причиной многих ограничений. Больной должен регулярно проводить измерения показателей сахара при помощи глюкометра и вводить инсулин, соблюдать жесткую диету.
Разработки механизмов, позволяющих улучшить жизнь пациента, идут и в настоящее время. Настоящим мировым прорывом стало изобретение искусственного аналога поджелудочной железы. С принципом работы аппарата предстоит ознакомиться читателю.
Искусственная поджелудочная железа – прорыв в лечении сахарного диабета.
Что представляет собой искусственная поджелудочная железа?
Внешний вид устройства.
Искусственная поджелудочная железа (на фото) представляет собой специальное медицинское устройство, выступающее более совершенным аналогом инсулиновой помпы.
Искусственная поджелудочная железа представляет собой беспроводной аналог инсулиновой помпы, обеспечивающий регуляцию показателей сахара в крови при помощи своевременной подачи инсулина.
Управление устройством осуществляется при помощи любого планшета или смартфона со специальной установленной программой.
Основным предназначением искусственного органа является контроль показателей сахара в крови и своевременная подача инсулина при наличии необходимости. Такое устройство помогает пациентам при сахарном диабете 1 типа забыть о необходимости проведения постоянных тестов с использованием глюкометра.
Прибор – успешное сочетание главных функций.
Специальное приложение, устанавливаемое на смартфон пациента, позволяет активно использовать следующие функции, рассмотренные в таблице:
Функции искусственной поджелудочной железы 1. Обеспечение регулярного мониторинга над показателями сахара в крови пациента. 2. Осуществление управления над инсулиновой помпой. 3. Позволяет осуществлять контроль над гликемией. 4. Позволяет упростить процесс обращения за помощью в дистанционном режиме. 5. Обеспечивает передачу данных обследования на ПК лечащего врача.
В настоящее время устройство не прошло окончательное освидетельствование, но его цена известна. Особенности разработки устройства, механизм его действия и принцип работы рассмотрены в видео в этой статье.
Контроль над работой прибора осуществляется при помощи смартфона.
Проводимые испытания
В настоящее время метод не нашел широкого применения в РФ.
В 2016 году в рамках исследования, проводимого за счет Национального института здоровья, проводились клинические испытания позволяющие установить эффективность работы искусственного органа.
Первый этап тестирования подразумевал проведение контроля над использованием устройства у 240 человек, с диагнозом сахарный диабет первого типа в течение полугода.
Эффективность искусственного органа в ходе эксперимента сравнивалась со стандартной инсулиновой помпой по классическим параметрам:
- удобство и достоверность получения данных о изменении показателей сахара в крови пациента;
- вероятность развития гипогликемии при использовании устройства (повышается или снижается риск;
- удобство использования прибора пациентом.
Насколько безопасен метод.
Во второй части эксперимента участие приняли 180 пациентов, успешно прошедших первый этап исследования. В ходе проведения испытания исследовался усовершенствованный алгоритм работы аппарата.
Работа поджелудочной железы здорового человека
Поджелудочная железа – орган пищеварительной системы, обладающий внутреннесекреторной и внешнесекреторной функциями. Внешнесекреторная функция обеспечивается производством панкреатического сока, в составе которого присутствуют пищеварительные ферменты.
Какие функции поджелудочная обеспечивает в организме здорового человека?
Поджелудочная железа человека производит гормоны и принимает непосредственное участие в обменных процессах. Обеспечивает углеводный, жировой и белковый обмен.
В поджелудочной человека находятся островки Лангерганса, работающие в качестве желез внутренней секреции. Именно они выделяют в системный кровоток инсулин и глюкогон – гормоны, регулирующие метаболические процессы. Разрушение подобных клеток приводит к нехватке инсулина и провоцирует развитие сахарного диабета 1 типа.
Внедрение искусственного заменителя
Что о методе думают врачи.
Информация о создании искусственного аппарата, замещающего работу поджелудочной железы, вызвало фурор среди пациентов с диагнозом СД. Информация о разработке подобного приспособления дарит надежду на полноценную жизнь миллионам диабетиков, в то время как врачи относятся к такому изобретению с долей скептицизма.
Связано это с тем, что врач, контролирующий подобную терапию, должен будет полностью разобраться в ее принципе, а это довольно сложно.
Метод позволит диабетику избавиться от обыденных процедур.
При СД пациент испытывает постоянную нужду во введении гормона инсулина при помощи шприцев или инсулиновой помпы. Инъекции приходится делать минимум 2 раза в сутки, а в некоторых случаях 3-4.
Не смотря на существующие методы контроля над показателями сахара, подобрать на 100% адекватную дозировку вещества просто невозможно, потому вводимые пациентом дозы не всегда соизмеримы с потребностями его организма.
Специалисты Кембриджского университета констатируют тот факт, что аппарат, носящий название искусственная поджелудочная железа наилучшим образом подходит для постоянного контроля над течением патологии и введения требуемых доз инсулина. Высокая точность устройства позволяет подбирать дозировки с минимальными погрешностями.
Специалисты из российской федерации говорят о том, что такая система может работать, но адаптировать ее будет крайне сложно. Придется уделить особое внимание переподготовке медперсонала. С некоторыми сложностями могут столкнуться и сами пациенты, обучающиеся в течение нескольких лет жизни с диабетом по стандартной схеме.
Метод является безопасной альтернативой процедуре трансплантации.
До недавних пор, единственным вариантом возвращения пациента к жизни без диабета была операция по трансплантации поджелудочной железы. Проведение вмешательства такого характера сопряжено с рисками и определенными сложностями.
Инструкция по подготовке к операции довольно сложна потому метод не нашел широкой распространенности. Подобное вмешательство проводилось лишь по жизненным показаниями при условии возможности подбора подходящего биологического материала.
Безусловно, искусственная поджелудочная железа не дает пациенту жизнь без диабета, но такой аппарат в буквальном смысле возлагает на себя ответственность за течение СД у пациента.
Стоит сделать вывод о том, что создание такого аппарата – существенный прорыв в эндокринологии и диабетологии в частности. Возможно, методика получит широкую распространенность и избавит пациентов от постоянной необходимости во введении инсулина при помощи шприца, контроля и подбора доз и постоянного проведения замеров, отображающих показатели сахара в крови.
Искусственная поджелудочная железа поможет пациентам с диабетом
Исследователи из Гарвардского университета провели клинические испытания искусственной поджелудочной железы, которая обещает сократить периоды гипогликемии у пациентов с диагнозом сахарный диабет 1-го типа.
При диабете 1-го типа у больных нарушается функция клеток, ответственных за выработку инсулина, что приводит к повышению уровня сахара в крови (гипергликемия).
Если ранее терапия выполнялась в виде регулярных инъекций инсулина, то в последнее время всё большее внимание уделяется разработке так-называемой «искусственной» (бионической) поджелудочной железы. Она представляет собой имплантируемое устройство, автоматически регулирующее уровень инсулина.
Аппарат состоит из сенсора, постоянно мониторирующего уровень сахара в крови и имплантирующейся инсулиновой помпы, реагирующей на изменения показателей. Год назад FDA впервые одобрило подобное устройство для коммерческого использования.
Новое программное обеспечение улучшает качество жизни пациента
На данном этапе, одной из главных проблем, стоящих перед разработчиками является резкое снижение уровня глюкозы в крови, которое происходит после введения очередной дозы инсулина.
Результаты 12-недельного испытания, в котором приняли участие 30 пациентов в возрасте 21-65 лет, показали, что новое программное обеспечение успешно ликвидировало данную проблему.
В ходе наблюдения у пациентов также отметилось снижение среднего уровня гликированного гемоглобина до 6,7% (нормальный уровень: до 6,5%).
Новые технологии: не только имплантат
Специалисты также разрабатывают другие технологии для лечения диабета. Недавно, команда ученых из США и Южной Кореи представила прототипа пластыря из графена с золотом, который будет автоматически измерять уровень сахара в крови пациента, и, при необходимости, вводить Метформин.
Необходимая доза лекарства будет вычисляться аппликацией, установленной на мобильном телефоне больного. Главной проблемой, стоящей сейчас перед разработчиками, является оснащение пластыря достаточной дозой лекарства.
На данный момент её не хватает, чтобы обеспечить суточную потребность взрослого пациента.
Кроме того, следует отметить такие методы как пересадка поджелудочной железы и трансплантация бета-клеток. Результаты наблюдений доказывают эффективность данных подходов.
Вместе с тем, они связаны с необходимостью в пожизненном приеме иммуносупрессантов (чтобы предотвратить отторжение органа).
Также, речь идет о гораздо более обширном операционном вмешательстве, чем при установке искусственной поджелудочной железы.
Искусственная поджелудочная железа
Все осуществляемые процессы в человеческом организме – это результат непрерывной деятельности нервной системы и комплекса гормонов, которые синтезируются эндокринной сферой. Нормальное функционирование и взаимодействие, между этими механизмами, позволяют человеку вовремя реагировать на тот или иной раздражающий фактор и быстро адаптироваться к нему.
Поджелудочная железа может считаться центром пищеварительной системы. Она регулирует углеводный, белковый и жировой обмены. Чтобы ознакомиться с функцией органа, понадобятся фундаментальные знания из темы: «поджелудочная железа, что вырабатывает».
Синтезируемые гормоны «сердцем пищеварительного тракта» несут ответственность за расщепление пищи, поступающей в желудок, а также за поддержания стабильного уровня глюкозы в крови.
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа, чтобы справиться со своей функцией?
Функции поджелудочной железы: что вырабатывает орган
Поджелудочная железа или панкреас осуществляет в организме 2 главные функции:
- внешнесекреторную;
- внутрисекреторную.
Что вырабатывает поджелудочная железа? Для выполнения возложенных на орган задач, должны вырабатываться ферменты.
Внешнесекреторное назначение формируется в выработке и транспортировке в просвет двенадцатиперстной кишки специальных ферментов, представляющие собой главный компонент панкреатического сока. Поджелудочной железой продуцируются следующие вещества:
Основная роль продуцируемых ферментов заключается в процессе переработки поступающей пищи. Кроме того, участвует в поддержании кислотно-щелочного баланса желудка. Внешнесекреторные биологически активные вещества вырабатываются в тканях органа в неактивной форме. Их активация наступает после поступления желчи, энтерокиназы. Функция направлена на расщепление белков, жиров и углеводов.
Какой гормон вырабатывается в поджелудочной железе
Какой же еще гормон вырабатывает поджелудочная железа? Одним из основных, и многим известный гормон панкреаса является инсулин, регулирующий содержание сахара в кровяном русле.
Именно благодаря данному гормону и формируется внутрисекреторная функция органа. Помимо инсулина, эндогенная роль железы отводится и таким гормонам, как глюкагон и липокаин.
Инсулин продуцируется железой круглосуточно, главным образом, в ответ на поступающую глюкозу в кровь. Дополнительно гормон активно вырабатывается во время приема пищи, и не обязательно углеводной.
Также советуем просмотреть: Причины и лечение атрофии поджелудочной железы
Глюкагон угнетает секрецию инсулина. Таким образом, инсулин с глюкагоном по своим свойствам считаются антагонистами. Эти биологические вещества играют роль в контролировании глюкозной концентрации и участие в метаболических процессах.
Глюкагон, в отличие от инсулина, способствует повышению глюкозы в крови. Панкреатический гормон действует на давление человека, вызывая его повышение. В итоге усиливается микроциркуляция, сахар и свободные аминокислоты становятся доступными для мышечных структур. Данный процесс активизируется в экстремальных условиях.
Липокаин принимает участие в синтезе фосфолипидов в печени и способствует окислению жирных кислот. При дефиците биологически активного компонента происходит эволюция паренхимы печени в жировую ткань. Достаток гормона липокаина препятствует возникновению жировой инфильтрации тканям печени и поджелудочной.
Патология поджелудочной железы
Самое распространенное заболевание, связанное с нарушением эндокринного органа – сахарный диабет (СД). Патология приводит к сбою в углеводном обмене, а также к появлению тяжелых осложнений.
Сахарный диабет является фактором, способствующим возникновению хронических патологий сердца, например, сердечная недостаточность. СД возникает в результате низкой внутрисекреторной функции поджелудочной или в нарушении ее тканей. В последующем инсулин прекращает вырабатываться и попадать в кровяное русло.
Искусственная панкреатическая железа
В последние годы довольно часто стала появляться информация о создании искусственной поджелудочной железы. Согласно данным ученых, данный аппарат позволит значительно облегчить жизнь пациентов, страдающих сахарным диабетом.
Механизм действия заменителя поджелудочной железы
Устройство искусственной поджелудочной железы состоит из двух взаимосвязанных элементов. Первый – это инсулиновый насос. Механизм был разработан давно и уже облегчил жизнь некоторым больным диабетом. Аппарат выглядит как некий резервуар, содержащий инсулин непродолжительного действия.
Как известно, наличие диагноза: «сахарный диабет», заставляет пациента регулярно следить за количеством употребляемых углеводов и вводить гормон инсулин перед приемом пищи.
С целью предотвратить некоторые проблемы, и была разработана инсулиновая помпа. Она содержит в себе необходимый объем гормона, который самостоятельно поступает в кровь, не осуществляя никаких инъекций.
Но следует знать, что лекарственного вещества достаточно лишь на пару дней.
Также советуем просмотреть: Как без вреда почистить поджелудочную железу?
Следующий механизм, входящий в состав искусственного органа – это глюкометр. Отличие глюкометра от инсулинового насоса заключается в том, что устройство не имплантируют под кожу человека. Его функция формируется в наблюдении за уровнем сахара в крови.
Оба описанных элемента были изобретены еще давно. Искусственная поджелудочная железа объединяет данные механизмы, которые работают в автономном режиме. Аппарат, состоящий из насоса и глюкометра, носит название «система закрытой петли».
Преимущество искусственного органа от медикаментозной терапии заключается в необходимости подсчитывания дозы препарата и мониторинга за уровнем сахара.
Чтобы «орган» работал правильно, необходим контроль над ним опытного специалиста, который сможет наблюдать за исправностью аппарата на расстоянии.
Функции искусственного органа
Регулярное наблюдение за состоянием сахара в крови. Мониторинг осуществляется в автоматическом режиме каждые 5 минут.
При переизбытке глюкозы, из помпы поступает инсулин короткого действия. Введение биологически активного вещества в кровь должно осуществляться регулярно, особенно, во время приема пищи и выполнения физических нагрузок. Беспрерывный контроль во взаимосвязанной работе глюкометра и насоса.
Несомненно, современный способ наблюдения за сахаром и введение нужных препаратов, помогают пациентам нормально переносить свое заболевание, однако это не способно на все 100% удовлетворить потребности организма. А ведь они изменяются ежедневно, т. к. зависят от употребляемых продуктов, выполнения тех или иных упражнений, а для представительниц прекрасного пола — еще и от менструального цикла.
Мнения ученых
Доктора медицинских наук Роман Говорка и Худ Табит из Кембриджского университета, разъяснили, что «вечный» орган подходит для постоянного наблюдения и поступления необходимого количества инсулинового препарата. Аппарат помогает исключить скачки сахара в крови, а значит, и предотвратить наступления пагубных проявлений.
Проведение колоссального объема опытов, способствовали эффективному установлению пересадки островков Лангерганса.
Больным с диабетом I типа трансплантируют донорские, стабильно функционирующие клеточные структуры для осуществления внутрисекреторной функции панкреатической железы.
Однако, данная процедура может спровоцировать возникновение множества проблем, а действие искусственной железы ограничивается рамками нескольких лет.
Исследования схемы с «закрытой петлей»
В настоящий момент времени в различных городах планеты подвергают проверке сразу несколько видов искусственной панкреатической железы.
В начале этого года Университет Виргинии информировал человечество, что они работают над проектом: «дистанционное управление поджелудочной железой с использованием смартфона». Проведенные 2 исследования показали действенность такого процесса.
Несмотря на существенные конструкционные различия, все существующие виды «вечного органа» базируются на схеме «закрытой петли». Петля представлена в виде системы беспрерывного наблюдения уровня глюкозы в кровеносной системе больного, связанная с резервуаром главного панкреатического гормона (инсулина).
Медицинский специалист Говорка совместно со своими коллегами утверждают, что структура «закрытой петли» отлично зарекомендовала себя в ходе многочисленных испытаний, в самых разнообразных условиях.
Она помогала диабетикам поддерживать необходимый уровень сахара в больничных учреждениях, условиях лагерей, а также в домашней обстановке, где аппарат не подвергается специальному контролю опытных врачей.
Последние опыты проводились с участием 24 жителей, страдающих сахарным диабетом I типа. Участники исследований в течение 1.5 месяцев находились в домашней обстановке с искусственной панкреатической железой. Обследуемая аппаратура оказалась куда безопаснее и заслуживающей доверия в отличие от инсулиновых помп.
В предвкушении перемен
Несмотря на все еще продолжающиеся опыты и доработки аппарата, доктор Говорка и Табит ожидают позитивного решения FDA в конце 2018 года.
В свою очередь, Национальный институт медицинских исследований (NIHR) Великобритании объявил о завершении диагностики системы петли ко второй половине нашего года.
«Для введения в практическую деятельность неестественную поджелудочную железу необходимы не только положительные показания регуляторов, но и формирование соответствующей медицинской инфраструктуры, а также специальная подготовленность докторов и медицинского персонала», — предупредили ученые.
