Perché serve il pancreas artificiale?

Alla fine di tutto questo lunghissimo percorso possiamo definitivamente cercare di capire quale sia l'utilità di questa tecnologia e perché sia stata sviluppata, dopo un breve riassunto sul funzionamento.

Il pancreas artificiale serve per tenere sotto controllo la glicemia dei pazienti diabetici, in cui il ciclo naturale di regolazione non è più funzionante per mancanza di secrezione dell'insulina. Il modo in cui si riesce ad eseguire questo controllo è attraverso 4 componenti fondamentali:

• CGM, un piccolo misuratore continuo di glicemia.
• Ricevitore
• CAD, ovvero un dispositivo dotato di algoritmo di controllo col compito di elaborare i dati per trovare la strategia più idonea al mantenimento di un corretto livello glicemico.
• Pompa d'insulina.

Il principio di funzionamento è molto semplice: il CGM misura continuamente il livello di glucosio nel sangue mandando i risultati al ricevitore (in talune applicazioni addirittura al CAD, evitando uno step) che si mette a sua volta in comunicazione col device dotato di algoritmo, elaborando i dati e scegliendo la strategia più opportuna. Infine il CAD invia alla pompa di insulina i dati relativi alle operazioni da eseguire.

In tutto questo ciclo il ruolo fondamentale è quello del CAD che deve riuscire a prevedere i comportamenti del paziente in base alle risposte insuliniche che ricordiamo essere fortemente dipendenti dal tempo.

Perché serve il pancreas artificiale?

Per riuscire a controllare i pazienti che non riescono in autonomia, ma soprattutto per evitare enormi problematiche relative a valori elevati di glucosio nel sangue nel lungo termine.

Ecco qui una proiezioni di quelle che saranno le diffusioni di questa tecnologia fino al 2024.

Ricostruiamo la storia del pancreas artificiale mediante i brevetti

Prima di cominciare con la ricostruzione della storia di questa tecnologia è doveroso fare una premessa: il pancreas artificiale nella sua accezione più moderna, cioè formato dalle 4 componenti analizzate e descritte accuratamente in un post precedente, ha subito diversi cambiamenti e innovazioni in ogni sua singola componente. Vedremo ora di capire quali sono state le tappe fondamentali dal suo concepimento fino ad oggi.

Il primo brevetto che è possibile ricondurre al pancreas artificiale risale all'anno 1973 e riguarda l'interazione non spontanea con la concentrazione di glucosio del sangue mediante una apparecchiatura formata da membrane in grado di variare questo parametro sfruttando il fenomeno fisico della pressione osmotica.

Il secondo brevetto è datato 1977 ed è particolarmente interessante per due motivi: in primo luogo perché rappresenta un nuovo approccio nel controllo automatico di rilascio di insulina mediante l'utilizzo di bioreattori, mentre in secondo luogo perché la casa farmaceutica che si aggiudicò questo brevetto fu la "Sanofi", dunque si deduce chiaramente come l'interesse per questa tecnologia stesse crescendo molto rapidamente non solo all'interno dei centri di ricerca.

Nel 1985 per la prima volta si passò ad una concezione di pancreas artificiale mobile, formato da una pompa di insulina a rilascio manuale e misuratore di glicemia a controllo non automatico.

Nel 1992 venne creata una prima bozza del funzionamento odierno sfruttando dei prelievi periodici di sangue per controllare il livello glicemico e agire di conseguenza.

Nel 1998 si assistette ad una grande innovazione nell'ambito delle pompe a rilascio graduale permettendo un notevole sviluppo verso sistemi automatizzati.

Nel 2008 l'università di Akron idealizzò per la prima volta il sistema completo di tutte e 4 le componenti funzionanti contemporaneamente.

Nel 2014 venne realizzato un glucometro a controllo continuo da poter interfacciare con una pompa di insulina mediante connessione wireless. Nel 2007 era stato presentato un primo glucometro portatile.

Arriviamo infine nel 2015 quando Medtronic presenta un primo modello completo e adatto all'utilizzo su scala globale: 640G.

Le metafore del pancreas artificiale

Il pancreas artificiale è un salvavita. Ci sono occasioni in cui è fondamentale agire in maniera tempestiva su una ipoglicemia per evitare situazioni disastrose come ad esempio il coma ipoglicemico. Questa metafora si addice particolarmente ai pazienti più piccini poiché spesso la notte non riescono a svegliarsi in presenza di ipoglicemia e quindi rischiano di andare in coma senza accorgersene o dare segni preventivi. Il pancreas artificiale riesce a svegliare il paziente (oppure qualcuno nelle vicinanze, tramite l'impostazione di opportuni sistemi di controllo) attraverso un allarme sonoro e/o vibratorio (se abbinato ad uno smartwatch ad esempio).

Il pancreas artificiale è un controllore. Spesso i bambini non hanno le competenze per comprendere alcuni dati forniti dal glucometro, pertanto il pancreas artificiale riesce ad agire autonomamente elaborando correttamente tutti i valori.

Riporto qui un esempio a sostegno di questa metafora, trovato su Facebook:

Apple Watch

Uno dei motivi cardini per cui l'azienda di Cupertino, Apple, ha deciso di lanciare sul mercato il suo innovativo smartwatch è proprio per cercare di migliorare le comunicazioni dei livelli glicemici col paziente. 

Il fine è quello di inviare notifiche in caso di situazioni di ipoglicemia o iperglicemia in maniera tale da permettere una tempestiva correzione da parte del paziente.
Maggiori informazioni sono presenti al seguente link.

Biosensori al Politecnico di Torino

Nei giorni 19, 20 e 21 ottobre al Politecnico di Torino si è parlato di biosensori, tra cui alcuni CGM.

Abbecedario

A come Apple

B come Biosensori

C come CGM

D come Diabete

E come Edward Damiano (TED talks)

F come Federazione Diabete Giovanile (fumetto)

G come Glicemia

H come HbA1c

I come Insulina

L come Learning Machine

M come Medtronic

N come Nutrizione

O come Occlusive dressing

P come "Practical CGM: Improving Patient Outcomes through Continuous Glucose Monitoring" (libro)

Q come Quaternary ammonium compound (sterilizzante)

R come Radiofrequenza 

S come Sport (Claudio Gotti) 

T come Type1 Strong (Youtuber)

U come Università degli studi di Padova

V come Videoguida

Z come 

Sociologia del pancreas artificiale

Chi sono i potenziali utilizzatori di questa tecnologia? Ovviamente tutte le persone affette da diabete perché l'obiettivo cardine è proprio quello di migliorare radicalmente la loro vita.

Vorrei ora cercare di spiegare il motivo per cui è davvero importante una diffusione a livello mondiale di questa tecnologia tramite alcuni esempi di problematiche che si andrebbero a risolvere.

In primo luogo l'attività sportiva dei soggetti diabetici è fortemente limitata dal livello di glucosio nel sangue. Una ipoglicemia impossibilita la persona a compiere ragionamenti corretti e limita completamente le attività motorie (siccome si induce uno stato di tremore e debolezza generale dovuto sempre alla carenza di glucosio nel sangue). L'utilizzo del pancreas artificiale ha un duplice effetto: in maniera preventiva è possibile impostare un valore glicemico medio più elevato, così da impedire un calo improvviso legato ad un valore di partenza troppo basso, e durante l'esercizio, nel caso in cui qualcosa non dovesse funzionare correttamente, si riceverebbe un segnale di allarme che permetterebbe di agire tempestivamente prima di sentirsi male.

Proprio in questo ambito vorrei citare Claudio Gotti, campione del motorsport che fa utilizzo di questa tecnologia durante le gare automobilistiche per monitorare costantemente la sua glicemia e di conseguenza anche le sue performance. 

Propongo un articolo che tratta di questa tematica in cui le sue parole risultano particolarmente eloquenti:

“Oggi grazie all’impianto di un innovativo sensore per il monitoraggio continuo della glicemia, dotato di avvisi predittivi di ipo e iperglicemia, abbinato all’utilizzo di un microinfusore per insulina che attraverso il telecomando permette la modulazione delle dosi, mi è possibile sfruttare al massimo le mie potenzialità sportive senza dovermi preoccupare troppo. - continua Gotti - Sono pronto per la prossima sfida: nel 2018 vorrei potermi cimentare in un rally nel deserto, l’Intercontinental Rally. Una competizione Off-road tra Spagna, Marocco, Mauritania e Senegal di oltre 3000 km”.

In secondo luogo, come già precedentemente discusso, si andrebbero ad eliminare quasi completamente le problematiche del diabete sul lungo periodo, come l'ostruzione dei vasi sanguigni, problemi di vista, perdita di reattività in relazione agli stimoli esterni ecc.

Dalla nascita al paziente: viaggio fra protagonisti e luoghi del pancreas artificiale

La tecnologia del pancreas artificiale venne ideata, ottimizzata e sviluppata nei più grandi centri universitari e clinici del mondo a partire da una decina di anni a questa parte.

Per quanto concerne il suolo europeo, hanno avuto particolare importanza l'università di Cambridge, dove nacque una delle primissime versioni (integrali) del pancreas artificiale, ideata e realizzata dal Dr. Roman Hovorka, e l'università di Padova, dove il contributo del professor Claudio Cobelli si è rivelato estremamente importante nello studio degli algoritmi ottimali per il controllo dei valori misurati.

Sul suolo americano le ricerche del Dr. Rabasa-Lhoret dell'Institut de recherches cliniques de Montréal si sono rivelate parecchio utili nell'ideare un sistema completo e funzionante che tenesse conto di tutte le possibili condizioni di lavoro.

Di questi tempi il pancreas artificiale è ancora in fase di ricerca presso i principali centri universitari e clinici di tutto il mondo, sia da un punto di vista software che da un punto di vista hardware. Tuttavia negli ospedali più avanzati è già possibile usufruire di questa tecnologia in regime sperimentale. In Italia il San Raffaele propone questo tipo di applicazione per i pazienti diabetici che soddisfano determinati requisiti necessari per le varie procedure.

Codice stradale e sensori

Gli esperti della società USA di endocrinologia hanno sviluppato un metodo semplificato per l’uso del monitor continuo del glucosio Dexcom G5 Mobile (CGM) in grado di aiutare le persone con diabete a mantenere un migliore controllo dei loro livelli di glucosio, secondo due prospettive pubblicate nel Journal of Endocrine Society. In questo articolo si analizza come questa tecnologia abbia influenzato il codice stradale.

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Tecnologie e software a confronto

Dopo aver passato in rassegna le principali aziende produttrici vorrei fare un confronto sulle diverse tecnologie software presenti sul mercato. Il motivo è abbastanza semplice: il software rappresenta il mezzo attraverso cui è possibile comprendere questa tecnologia, un semplice grafico è il risultato del lavoro in sincronia di tutte le componenti che ne fanno parte. Senza la presenza di questo software sarebbe assolutamente impossibile parlare o anche solo pensare al funzionamento di questo sistema molto complesso.

Software

Il software è generalmente fruibile sia da smartphone/tablet, che da PC, però preferirei dedicare un confronto al reparto mobile, siccome questa tecnologia è tendenzialmente volta all'utilizzo rapido e in mobilità. Il software in linea generale deve essere estremamente chiaro e fornire un'immediata panoramica dell'andamento glicometabolico così da poter permettere al paziente di effettuare eventuali correzioni, qualora ce ne fosse il bisogno, oppure di monitorare semplicemente il suo livello prima di un allenamento o un esame. Proprio per questo motivo, la prima schermata di ciascuno dei diversi software, presenta sempre un grafico raffigurante l'andamento glicemico. Inoltre, per rendere tutto il più intuitivo possibile, il valore istantaneo della glicemia viene spesso accompagnato con un colore e una freccetta: il colore ci permette di capire se la glicemia è nel corretto range di variabilità oppure no, mentre la freccetta ci dice se il valore glicemico è in salita, in discesa oppure stazionario; per indicare una forte salita o discesa vengono utilizzate più freccette generalmente.

• Bigfoot Biomedical

• Medtronic

• Dexcom

• TypeZero

Fra tutte le applicazioni presenti sul mercato è possibile individuare due app che spiccano in intuitività e completezza: Dexcom per quanto riguarda l'intuitività, siccome l'interfaccia grafica è molto pulita e si riesce a trovare qualunque informazione senza alcuna difficoltà, Bigfoot Biomedical per quanto concerne il numero di dati accessibili che risulta maggiore rispetto a tutti gli altri competitori.

Giornata mondiale del diabete

La giornata di martedì 14 novembre 2017 è stata la giornata mondiale del diabete e sono state trattate alcune tematiche inerenti all'utilizzo del pancreas artificiale.

Per maggiori informazioni rimando al link ufficiale.

Alla stazione di Torino Porta Nuova è stata pubblicizzato questo evento. Foto scattata domenica 12 novembre 2017.

In occasione della giornata mondiale del diabete dell'anno 2015 venne introdotta per la prima volta in maniera molto esplicita la tecnologia del pancreas artificiale. L'articolo al seguente link:

http://www.agdverona.it/15-novembre-2015-giornata-mondiale-del-diabete-convegno-pancreas-artificiale-legge-104-e-indennita-di-frequenza/

Le aziende produttrici

Come già precedentemente accennato in un post, la tecnologia del pancreas artificiale non è univoca, le aziende produttrici sono molteplici e ognuna offre servizi e feature leggermente differenti. Inoltre, molto spesso si ha la compartecipazione di più aziende specializzate nella produzione di un singolo componente (come ad esempio un misuratore di glicemia oppure una pompa insulinica). In altri casi, invece, l’azienda non è solidamente presente nel mercato della produzione, ma è una startup. 

Nonostante questa apparente frammentazione è possibile definire un insieme abbastanza definito di aziende produttrici.

In primo luogo ricordiamo che l’azienda leader che ha commercializzato il pancreas artificiale nella sua configurazione più completa è Medtronic. In seconda battuta vediamo alcune delle principali collaborazioni:

• Bigfoot Biomedical, specializzata in software design.

• Insulet in compartecipazione con Dexcom. Queste due aziende sono la principale dimostrazione di come sia fondamentale il lavoro di squadra: Insulet è difatti specializzata nella produzione di pompe per insulina, mentre Dexcom nella manifattura di sensori per il controllo glicometabolico. Unendo in maniera opportuna i due prodotti si genera un prodotto di eccelsa qualità.

• Tandem per la produzione di pompe per insulina.
• TypeZero.

Sulla base delle statistiche di diffusione e dell’interesse sempre maggiore da parte di aziende e startup in merito a questa tecnologia, è possibile dedurre che essa possa avere enorme successo in futuro e possa continuare a migliorare, garantendo vantaggi smisurati ai malati di diabete.

Rischi e precauzioni

La sicurezza è uno degli aspetti più importanti nell’utilizzo di questa tecnologia poiché piccoli errori possono portare a gravissime conseguenze sulla salute del paziente.

Gli errori da evitare nella maniera più assoluta sono essenzialmente 2:

• Un rilascio di insulina eccessivo con conseguente induzione di uno stato ipoglicemico del paziente. Questa situazione è sicuramente la peggiore siccome comporta dei danni sia nel breve termine, come l’insorgenza di uno stato di coma a causa della scarsa presenza di glucosio nel sangue, che nel lungo termine, come per esempio la morte prematura di alcuni neuroni con conseguenti perdite di memoria e facoltà cognitive in età avanzata.
• Un rilascio corretto di insulina ma con induzione di picchi glicemici troppo marcati. Questa situazione è altrettanto dannosa nel lungo periodo siccome può provocare il blocco di alcuni vasi sanguini con conseguenze di vario genere, tra cui l’amputazione nei casi più estremi.

In aggiunta alle due problematiche sopra citate, è importante sottolineare la possibile insorgenza di un ulteriore fenomeno: la possibilità di sanguinamenti in fase di installazione delle varie componenti a causa della penetrazione dell’ago all’interno del corpo umano. Per evitare questa situazione è spesso possibile utilizzare particolari cerotti che, oltre a facilitare l’inserimento, impediscono anche l’entrata di acqua nella zona di contatto tra pelle e sensore.

Un video ci spiega nel dettaglio queste problematiche e alcune possibili soluzioni.

Dopo aver analizzato le problematiche più generali, cerchiamo ora di capire quali siano gli errori tecnologici più frequenti.

• Il primo corrisponde alla fuoriuscita dell'ago di iniezione dalla sede prestabilita. In questo caso, abbastanza raro, tutta la strumentazione risulta inutile perché, non iniettando insulina, non è possibile la regolazione del livello glicemico. Generalmente è il paziente ad accorgersi di un problema simile, anche se la macchina se ne accorge avvertendo l'utente.
• Il secondo riguarda l'algoritmo di controllo che potrebbe interpretare in maniera errata i dati provenienti dal CGM. Per evitare che ciò accada esistono delle procedure di controllo molto strette che bloccano l'iniezione in caso di guasti o anomalie, segnalando opportunamente il problema sui vari dispositivi.

In generale è possibile regolare la sensibilità dello strumento in base alle proprie esigenze seguendo le istruzioni del libretto di istruzioni.

Infine propongo una immagine rappresentante i rischi scritti direttamente all'interno del manuale di istruzioni.

Aggiornamenti importanti per il pancreas artificiale

Un nuovo pancreas artificiale  (AP) può ridurre l’emoglobina A1c (HbA1c) negli adulti con diabete di tipo 1 (T1D), secondo uno studio pubblicato online il 13 ottobre in Diabetes Care.

Per maggiori informazioni visitare il seguente link.

Glossario e simbologia

Al seguente link è possibile trovare un glossario particolarmente completo per gli argomenti trattati in questo blog:

https://www.medtronicdiabetes.com/diabetes-care/about-diabetes/diabetes-glossary

Ricordo invece che per la simbologia tecnica è possibile fare riferimento al link seguente:

https://www.medtronicdiabetes.com/symbols-glossary

Riporto di seguito un piccolo estratto tradotto in 3 diverse lingue:

Inglese

• A1C (HbA1c) - Glycosylated hemoglobin.
• Active insulin - Bolus insulin that has been delivered to your body, but has not yet been used.
• Basal insulin - An hourly, continuous infusion of insulin delivered automatically by an insulin pump based on preprogrammed profiles and personalized rates set in the pump. The pump delivers a daily infusion of insulin that typically covers "background" insulin needs during periods of fasting (i.e., overnight and between meals).
• Basal profile - A basal rate with a start and stop time. The user can program several different profiles into their pump, each with a different basal rate, during a 24-hour period of time to achieve better glucose control.
• Beta cell - Cells of the pancreas that makes insulin.
• BG - Blood Glucose. The sugar carried by the blood to provide energy to the human body. The digestive system converts food - protein, fat and carbohydrate – into glucose, which is then absorbed directly into the blood from the small intestine. Also known as dextrose.
• Bolus insulin - A dose of insulin given to cover an expected rise in blood glucose (such as the rise after a meal or a snack) or to lower a high blood glucose down to target range.
• Carb ratio (Carbohydrate ratio) - Used when counting carbohydrates in grams. The amount of carbohydrates covered by one unit of insulin.
• CHO - Carbohydrate.
• CGM (Continuous Glucose Monitoring) - a way to measure glucose levels in real-time throughout the day and night. A tiny electrode called a glucose sensor is inserted under the skin to measure glucose levels in tissue fluid. It is connected to a transmitter that sends the information via wireless radio frequency to a monitoring and display device.
• Diabetes mellitus - A group of metabolic diseases featuring high blood glucose (sugar) levels, caused by problems with insulin production.
• Fingerstick - One method used to test blood glucose by taking a sample of blood for testing from a finger using a lancet or automatic finger puncture device.
• Glucose Limits - These are the high and low Glucose Limits recommended by your healthcare professional.
• Hyperglycemic - Elevated blood glucose as seen by monitoring blood glucose levels with or without any or all of the following symptoms: nausea, vomiting, blurred vision, headache, gastric distress, frequent urination of large amounts, and lethargy.
• Hypoglycemic - Low blood glucose as seen by monitoring blood glucose levels, with or without any or all of the following symptoms: excessive hunger, shaking or tremors, perspiration, "dancing" visions, light-headedness, headache, blurred speech, sudden mood swings or personality change.
• Insulin - A hormone that helps the body use glucose (sugar) for energy. The beta cells of the pancreas make the insulin.
• IPX7, IPX8, IP48, IP28 - Protected against water immersion. Immersion for 30 minutes at a depth of up to 1 meter.
• PSI - Pound-force per square inch.
• Rapid-acting Insulin - the fastest acting insulin currently available. It enters the bloodstream 10 to 15 minutes after it is taken and has its strongest glucose lowering effect 1 to 1 ½ hours after it is taken.
• RF - Radio frequency (RF).
• Set bolus - Selectable item available in the BOLUS MENU when the Bolus Wizard feature is inactive. One method of programming a bolus without the Bolus Wizard feature.
• Weak Signal - The pump displays an alert if it has not received data from the sensor for an amount of time that you set.

Italiano

• A1C (HbA1c) - emoglobina glicosilata.
• Insulina attiva - Insulina del bolo che è stata iniettata nel tuo corpo, ma non è ancora stata utilizzata.
• Insulina basale - Una infusione continua dell'insulina, fornita automaticamente da una pompa di insulina basata su profili preprogrammati e tassi personalizzati impostati nella pompa. La pompa offre una infusione giornaliera di insulina che copre tipicamente le esigenze di insulina "in background" durante i periodi di digiuno (cioè, durante la notte e tra i pasti).
• Profilo basale - Una tariffa basale con un tempo di inizio e di arresto. L'utente può programmare diversi profili nella propria pompa, ognuno con una frequenza basale differente, durante un periodo di 24 ore per ottenere un migliore controllo del glucosio.
• Cellula beta - cellule del pancreas che secernono l'insulina.
• BG - glucosio nel sangue. Lo zucchero trasportato dal sangue per fornire energia al corpo umano. Il sistema digestivo converte gli alimenti - proteine, grassi e carboidrati - in glucosio, che viene poi assorbito direttamente nel sangue dall'intestino. Conosciuto anche come destrosio.
• Insulina del bolo - Una dose di insulina data per coprire un aumento previsto del glucosio nel sangue (come l'aumento dopo un pasto o uno spuntino) o per abbassare un alto livello di glucosio nel sangue fino all'obiettivo.
• Carb ratio (rapporto carboidrato) - usato quando contando i carboidrati in grammi. La quantità di carboidrati coperti da un'unità di insulina.
• CHO - Carboidrati.
• CGM (Continuous Glucose Monitoring) - un modo per misurare i livelli di glucosio in tempo reale durante giorno e notte. Un piccolo elettrodo chiamato sensore di glucosio viene inserito sotto la pelle per misurare i livelli di glucosio nel fluido del tessuto. È collegato ad un trasmettitore che invia le informazioni tramite la radio frequenza wireless a un dispositivo di monitoraggio e visualizzazione.
• Diabete mellito - Un gruppo di malattie metaboliche con elevati livelli di glucosio nel sangue (zucchero), causati da problemi con la produzione di insulina.
• Fingerstick - Un metodo utilizzato per testare il glucosio nel sangue prendendo un campione di sangue per testare da un dito utilizzando un dispositivo a lancetta o un dispositivo di punzonatura automatica.
• Limiti di glucosio - Questi sono i limiti di glucosio alto e basso raccomandati dal vostro medico curante.
• Hyperglycemic - Elevato livello glicemico nel sangue visto dal monitoraggio dei livelli di glucosio nel sangue con o senza uno o tutti i seguenti sintomi: nausea, vomito, visione offuscata, mal di testa, disturbi gastrici, urinazione frequente di grandi quantità e letargia.
• Ipoglicemia - Basso livello glicemico nel sangue visto dal monitoraggio dei livelli di glucosio nel sangue, con o senza uno o tutti i seguenti sintomi: eccessiva fame, scosse o tremori, sudorazione, visioni "danzanti", chiaroscuri, mal di testa, o cambiamento di personalità.
• Insulina - Un ormone che aiuta l'organismo a bruciare glucosio (zucchero) sotto forma di energia. Le cellule beta del pancreas fanno l'insulina.
• IPX7, IPX8, IP48, IP28 - Protetto contro l'immersione in acqua. Immersione per 30 minuti in profondità fino a 1 metro.
• PSI - Forza per pollice quadrato.
• Insulina ad azione rapida - l'insulina che agisce con la massima rapidità attualmente disponibile. Entra nel flusso sanguigno 10 - 15 minuti dopo la presa e ha il suo effetto di abbassamento del glucosio più forte da 1 a 1 ora e mezzo dopo la presa.
• RF - Frequenza radio (RF).
• Settaggio del bolo - Elemento selezionabile disponibile nel MENU BOLUS quando la funzione guidata Bolus è inattiva. Un metodo per programmare un bolus senza la funzionalità guidata Bolus.
• Segnale debole - La pompa visualizza un avviso se non ha ricevuto dati dal sensore per un tempo impostato.

Spagnolo

• A1C (HbA1c) - Hemoglobina glicosilada.
• Insulina activa: insulina en bolos que se ha administrado a su cuerpo, pero que todavía no se ha utilizado.
• Insulina basal: una infusión continua de insulina por hora administrada automáticamente por una bomba de insulina basada en perfiles preprogramados y tasas personalizadas establecidas en la bomba. La bomba administra una infusión diaria de insulina que generalmente cubre las necesidades de insulina de "fondo" durante los períodos de ayuno (es decir, durante la noche y entre comidas).
• Perfil basal: una frecuencia basal con un tiempo de inicio y finalización. El usuario puede programar varios perfiles diferentes en su bomba, cada uno con una tasa basal diferente, durante un período de 24 horas para lograr un mejor control de la glucosa.
• Célula Beta - Células del páncreas que producen insulina.
• BG - Glucosa en sangre. El azúcar transportado por la sangre para proporcionar energía al cuerpo humano. El sistema digestivo convierte los alimentos (proteínas, grasas y carbohidratos) en glucosa, que luego se absorbe directamente en la sangre del intestino delgado. También conocido como dextrosa.
• Insulina en bolos: una dosis de insulina que se administra para cubrir un aumento esperado en la glucosa en sangre (como el aumento después de una comida o un refrigerio) o para reducir un nivel alto de glucosa en sangre hasta el rango objetivo.
• Proporción de carbohidratos (proporción de carbohidratos): se usa al contar carbohidratos en gramos. La cantidad de carbohidratos cubiertos por una unidad de insulina.
• CHO - Hidratos de carbono
• CGM (Monitoreo continuo de glucosa): una forma de medir los niveles de glucosa en tiempo real durante el día y la noche. Se inserta un pequeño electrodo llamado sensor de glucosa debajo de la piel para medir los niveles de glucosa en el fluido tisular. Está conectado a un transmisor que envía la información a través de radiofrecuencia inalámbrica a un dispositivo de monitorización y visualización.
• Diabetes mellitus: grupo de enfermedades metabólicas que presentan niveles altos de glucosa en sangre (azúcar), causados ​​por problemas con la producción de insulina.
• Fingerstick: un método utilizado para medir la glucosa en sangre tomando una muestra de sangre para analizarla con un dedo utilizando una lanceta o un dispositivo automático para pinchar con los dedos.
• Límites de glucosa: estos son los límites de glucosa altos y bajos recomendados por su profesional de la salud.
• Hiperglucémico: nivel elevado de glucosa en sangre que se observa controlando los niveles de glucosa en sangre con o sin alguno o todos los síntomas siguientes: náuseas, vómitos, visión borrosa, dolor de cabeza, distrés gástrico, micción frecuente de grandes cantidades y letargo.
• Hipoglucemia: glucosa en sangre baja observada al controlar los niveles de glucosa en sangre, con o sin alguno o todos los síntomas siguientes: hambre excesiva, temblores o temblores, sudoración, visiones "danzarinas", aturdimiento, dolor de cabeza, lenguaje borroso, cambios de humor repentinos o cambio de personalidad.
• Insulina: una hormona que ayuda al cuerpo a usar la glucosa (azúcar) para obtener energía. Las células beta del páncreas producen la insulina.
• IPX7, IPX8, IP48, IP28 - Protegido contra la inmersión en agua. Inmersión durante 30 minutos a una profundidad de hasta 1 metro.
• PSI - Libra por pulgada cuadrada.
• Insulina de acción rápida: la insulina de acción más rápida actualmente disponible. Entra en el torrente sanguíneo 10 a 15 minutos después de que se toma y tiene su efecto reductor de glucosa más fuerte 1 a 1 ½ horas después de que se toma.
• RF - Radio frecuencia (RF).
• Set bolus - Elemento seleccionable disponible en BOLUS MENU cuando la función Bolus Wizard está inactiva. Un método para programar un bolo sin la función Bolus Wizard.
• Señal débil: la bomba muestra una alerta si no ha recibido datos del sensor durante el tiempo establecido.

Numeri e unità di misura

Unità di misura

Le unità di misura caratterizzanti di questa tecnologia sono:

• Pa per misurare la pressione con cui viene iniettata l'insulina. In generale si utilizza un multiplo del Pascal: kPa.
• mg/dL per misurare la glicemia.

• mL per le unità di insulina (spesso si usano anche i boli poiché molto più intuitivi).
• cm per le misure esterne degli apparecchi.
• Hz per lo studio delle frequenze di scambio dati (parametro fondamentale per la comunicazione tra i vari apparecchi).

Dimensioni

Le dimensioni sono in linea di massima piuttosto contenute, pertanto al posto che fornire tutte le indicazioni puntualmente fornirò dei paragoni con oggetti comunemente usati nella vita quotidiana. Per tutti i dettagli specifici rimando al sito ufficiale Medtronic in cui sono ovviamente presenti tutte le caratteristiche precise.

• CGM: dimensioni pari a quelle di una moneta da 2 euro.
• Ricevitore: dimensioni pari a un vecchio cellulare (tipo nokia 3310).
• Insulin pump: dimensioni pari a quelle di un pacchetto di gomme da masticare

Alcune specifiche e curiosità

Il pancreas artificiale è una tecnologia non appartenente ad una singola azienda produttrice, pertanto le soluzioni e le specifiche adottate non possono essere considerate univoche. Di seguito riporto alcune caratteristiche relative ad una di queste aziende, Medtronic, poiché reputo essere una delle più innovative e importanti nel settore. Con ciò non si deve intendere che sia la sola ad avere determinate specifiche e funzionalità.

Specifiche tecniche e sicurezza

Tra le varie specifiche presenti vorrei soffermarmi sulle norme a riguardo della sicurezza. Tutta la tecnologia può essere utilizzata con successo e senza alcun rischio solamente in pazienti con età maggiore di 7 anni (anche se è preferibile maggiore di 14 anni) e con iniezioni giornaliere superiori a 8 unità.
Cerchiamo ora di capire il perché di queste due limitazioni. Il software che è alla base del pancreas artificiale è fondato sul machine learning e per funzionare al meglio è necessaria una certa regolarità dei comportamenti del paziente. Questa regolarità non si riesce a raggiungere fino a circa i 7 anni di età. La seconda limitazione è dovuta alla sensibilità dei pazienti all'insulina: in linea generale maggiori sono le unità di insulina da pompare e minore è la sensibilità a piccole variazioni, di conseguenza, i pazienti che fanno meno di 8 unità, rischiano di avere delle rapidissime variazioni dannose per l'organismo.

Al seguente link le principali normative di sicurezza.
Invece riporto di seguito un esempio di brochure con alcune delle principali specifiche.

Simbologia

Per riuscire a comprendere al meglio il pancreas artificiale è necessario definire un linguaggio comune e funzionale secondo le più recenti normative tecniche. Al seguente link è possibile trovare tutta la simbologia sufficiente alla comprensione delle funzioni offerte.

Qui di seguito invece un piccolissimo estratto.

Imballaggio

Per quanto riguarda l'imballaggio ho deciso di riferirmi ad un video unboxing di una ragazza (americana, a supporto delle statistiche di vendita citate in un precedente post) che ha deciso di adottare questa tecnologia nella cura del diabete tipo 1.

In prima battuta osserviamo che la scatola ha le medesime dimensioni di quella di un normale PC (tanto per fare un paragone).

In secondo luogo analizziamo i componenti presenti all'interno della confezione:

• CGM: sensore che misura continuamente la glicemia e invia i dati al cervello operativo (dispositivo dotato di algoritmo di controllo, ad esempio uno smartphone, un PC o un tablet).
• Insulin pump: pompa di insulina necessaria per attuare le indicazioni dell'algoritmo di controllo.
• Ricevitore con display.

In confezione non è presente il dispositivo con l'algoritmo di controllo, ma viene fornito il link al sito oppure allo store in cui è possibile scaricare l'applicazione o il programma che si occuperà di gestire, elaborate e immagazzinare i dati.