Роботизированный имплант для подачи инсулина. Лаба Инфа. Максим тесленко
 Скачать 251.77 Kb.
|
 Роботизированный имплант для подачи инсулина МАКСИМ ТЕСЛЕНКО П-12 9.09.2021 Исследователи из Италии разработали имплантируемую систему подачи инсулина, заменяющую больным диабетом внутривенные, внутримышечные или подкожные инъекции лекарств. Система состоит из робота, помещаемого в брюшную полость хирургическим методом, и магнитных капсул с инсулином для его подзарядки. 1.Необходимость технологии  Рисунок 1. Инсулиновая помпа При диабете I типа организм не способен вырабатывать инсулин, из-за чего больные вынуждены ежедневно вводить его самостоятельно. Кроме того, диабетикам необходимо в течение дня постоянно проверять уровень инсулина, что также зачастую предусматривает необходимость прокола кожного покрова для забора крови. Постоянные уколы вредят не только коже, чьё состояние ухудшается при диабете, но и ментальному состоянию человека. По этой причине исследователи ищут способы повысить качество жизни диабетиков и избавить их от вынужденного дискомфорта. Например, в 2019 году американские учёные создали пероральный самоориентирующийся аппликатор — крошечное устройство для доставки инсулина. Оно попадает в желудок и доставляет препарат прямо в слизистую. Существуют и специальные инсулиновые помпы. Они непрерывно подают инсулин под кожу и сокращает количество уколов. При этом само устройство необходимо постоянно носить с собой, что вызывает дискомфорт.
Таблица 1. Крутость импланта 2. Смысл импланта2.1 Принцип работы  Рисунок 2. Схема работы импланта Он обладает характеристиками помпы, способной доставлять инсулин с высокой точностью. Когда резервуар помпы переходит в «резерв», у принимаемой таблетки будет задача пополнить его через специальную систему соединения и перенести лекарство из таблетки в резервуар робота. Схема заправки помпы отражена на рисунке 2. Таблетки, проглоченные нормально, проходят через пищеварительный тракт в «стыковочную» зону петли кишечника. Магнитный механизм активируется для захвата капсулы, всасывания инсулина и заполнения резервуара. В этот момент магнитный механизм деактивируется, и пустая капсула возобновляет свой путь к нормальному выталкиванию. В сочетании с датчиком глюкозы и алгоритмом управления помпа будет выпускать инсулин в нужное время и в количествах, необходимых для правильного гликемического регулирования, таким образом, функционируя как первая полностью имплантируемая искусственная поджелудочная железа. Это устройство было названо PILLSID (имплантированная система PILI для внутрибрюшинной доставки) и на данный момент прошло апробацию на доклиническом уровне. Эта система является значительным шагом вперед в области полностью имплантируемых роботизированных систем и устройств для контролируемой доставки лекарств. Результаты, полученные на доклиническом уровне, чрезвычайно обнадеживают и имеют большое значение как с технологической, так и с клинической точки зрения. Устройство этого типа может позволить в будущем разработать первую полностью имплантируемую искусственную поджелудочную железу, а также может быть использовано при лечении других хронических и острых заболеваний, поражающих внутрибрюшинные органы. 2.2. Устройство аппаратаВ помпе заложено несколько механизмов, управляющих стыковкой, насосом, пробиванием капсулы, контролем за объемом резервуара и аспирацией. По словам авторов, при создании механизма они вдохновлялись промышленными зажимными системами и роботами для проверки труб. Устройство состоит из небольшой системы, которая может быть имплантирована в тело человека и соединена с кишечником, чтобы действовать как инсулиновая помпа, и таблеток для приема внутрь, наполненных инсулином, которые могут заряжать устройство, когда резервуар помпы заканчивается. Устройство является альтернативой существующим стратегиям контроля уровня глюкозы в крови, основанным на повторных подкожных инъекциях или носимых инфузорах. Это позволяет избежать использования портов доступа, катетеров, игл и шприцев. Система, разработанная исследователями под руководством Арианны Менсиасси, заместителя вице-канцлера Скуола Супериоре Сант'Анна, а также позволяющая проводить локализованную терапию и физиологические инфузии, может быть очень полезной для людей с диабетом 1 типа, особенно для тех, кто должен принимать инсулин несколько раз подряд. раз в день. 3. ПерспективыОни будут включать в себя тщательную разработку системы, улучшение водонепроницаемости имплантата и взаимодействия с тканями пациента и, наконец, долгосрочную доклиническую проверку для оценки преимуществ роботизированной системы при лечении хронических заболеваний. Система была спроектирована и разработана благодаря опыту в области медицинской робототехники и биоинженерии Istituto di BioRobotica Scuola Sant’Anna. Доклинический протокол, имплантация робота и процесс контроля уровня глюкозы в крови - результат интенсивного сотрудничества с медицинскими отделениями Пизанского университета и Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana. Эмануэле Федерико Кауфманн и Фабио Вистоли, исследователи из Пизанского университета и хирурги из Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, отвечающие за доклиническую валидацию нового устройства, говорят: «Консолидированное многопрофильное сотрудничество между инженерами, врачами и хирургами из трех стран. из наиболее важных академических и медицинских учреждений в Пизе позволило быстро достичь экспериментального применения оригинального устройства, основанного на принципе применения, который потенциально может быть использован во многих клинических областях, помимо специальных тестов, проводимых для лечения сахарного диабета. Зарегистрированные результаты настолько обнадеживают, что мы ожидаем, что сможем так же быстро достичь стадии полного клинического применения на людях после дальнейшей фазы разработки и уточнения». Стефано Дель Прато, профессор кафедры клинической и экспериментальной медицины Пизанского университета и директор O.U. отдела метаболических заболеваний и диабетологии AOUP, который участвовал в исследовании с доктором Мишель Арагона, комментирует: «В этом году исполняется 100 лет со дня открытия инсулина, фундаментального этапа в истории медицины и поворотного момента в лечении люди с сахарным диабетом. Однако инсулинотерапия сложна: она требует нескольких подкожных инъекций инсулина и тщательной корректировки дозировки, основанной на многочисленных измерениях уровня глюкозы в крови. Поэтому с самого начала исследования пытались найти решения, которые облегчат жизнь людям с диабетом и помогут более эффективно контролировать болезнь. Идея искусственной поджелудочной железы была разработана 50 лет назад, и сейчас некоторые модели близки к клиническому применению. Но сотрудничество между Scuola Superiore Sant'Anna, Университетом Пизы и Azienda Ospedaliera открывает еще более широкие и многообещающие горизонты, чтобы предложить лучшее будущее многим людям с диабетом, получающим инсулин, именно по случаю этого исторического столетия.». Стоит пояснить, что суть изобретения — это новый способ заправки инсулиновой помпы, подающей инсулин в брюшную полость. Обычные инсулиновые помпы имеют шланг с иглой, которая вводится под кожу и по которой подаются предварительно рассчитанные дозы инсулина. Этот способ даёт достаточно хороший контроль диабета, но имеет ряд недостатков - помпа может мешать и смещаться при физических нагрузках, место введения нужно менять раз в несколько дней, также требуется периодически заменять иглу и другие расходные материалы. Список источниковСписок рисунковРисунок 1. Инсулиновая помпа 2 Рисунок 2. Схема работы импланта 3 Список таблицТаблица 1. Крутость импланта 2 Оглавление1.Необходимость технологии 2 2. Смысл импланта 3 2.1 Принцип работы 3 2.2. Устройство аппарата 4 3. Перспективы 5 Список источников 1 Список рисунков 2 Список таблиц 3 |