منشورات جديدة
البنكرياس الاصطناعي 2.0: ما لا تستطيع أنظمة توصيل الأنسولين التلقائية فعله حتى الآن - وكيفية إصلاحه
آخر مراجعة: 23.08.2025
تتم مراجعة جميع محتويات iLive طبياً أو التحقق من حقيقة الأمر لضمان أكبر قدر ممكن من الدقة الواقعية.
لدينا إرشادات صارمة من مصادرنا ونربط فقط بمواقع الوسائط ذات السمعة الطيبة ، ومؤسسات البحوث الأكاديمية ، وطبياً ، كلما أمكن ذلك استعراض الأقران الدراسات. لاحظ أن الأرقام الموجودة بين قوسين ([1] و [2] وما إلى ذلك) هي روابط قابلة للنقر على هذه الدراسات.
إذا كنت تشعر أن أيًا من المحتوى لدينا غير دقيق أو قديم. خلاف ذلك مشكوك فيه ، يرجى تحديده واضغط على Ctrl + Enter.
نشرت مجلة Diabetes Technology & Therapeutics مراجعةً أجرتها مجموعة دولية من المهندسين والأطباء السريريين حول الثغرات التي تمنع أنظمة توصيل الأنسولين الآلية (AID) من أن تصبح "حلقة مغلقة تمامًا". يؤكد المؤلفون بصدق أن الأجهزة الحالية تقلل من الهيموغلوبين السكري (HbA1c)، وتُحسّن جودة الحياة، وتُدير مستوى السكر بشكل أكثر أمانًا - لكنها تعمل بشكل أفضل ليلًا، وتتطلب من المستخدم خلال النهار تحديد وجباته ونشاطه البدني لتجنب ارتفاع وانخفاض سكر الدم. بالإضافة إلى ذلك، لم تُصمم العديد من الأنظمة بعد للنساء الحوامل وكبار السن. تُظهر المراجعة نتائج خوارزميات جديدة تتعرف تلقائيًا على الطعام والتمارين الرياضية، وبيانات أولية حول استخدام AID في المجموعات "المعقدة". الاستنتاج الرئيسي: المرحلة التالية من التطور هي الذكاء الاصطناعي والتحكم التكيفي، بما في ذلك التكوينات متعددة الهرمونات (الأنسولين ± الجلوكاجون).
خلفية الدراسة
أنظمة توصيل الأنسولين الآلية (AIDs) هي مزيج من جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر (CGM)، ومضخة أنسولين، وخوارزمية تحكم تضبط توصيل الأنسولين آنيًا. في السنوات الأخيرة، أدت الدوائر "الهجينة" إلى خفض ملحوظ في مستوى الهيموغلوبين السكري (HbA1c)، وزيادة في زمن الاستجابة، وتقليل انخفاض سكر الدم الليلي لدى مرضى السكري من النوع الأول. لكن "التحكم الآلي الكامل" غير متوفر بعد: فخلال النهار، عندما يتأثر مستوى الجلوكوز باستمرار بالطعام والتوتر والحركة، لا تزال معظم الأنظمة تتطلب إدخالًا يدويًا للكربوهيدرات وتحذيرًا بالنشاط - وإلا فلن تتمكن الخوارزمية من تعويض الارتفاعات السريعة في مستوى السكر.
أظهرت الممارسة السريرية وجود ثغرات أخرى. تعمل الخوارزميات على أفضل وجه أثناء النوم، عندما يكون الأيض أكثر استقرارًا، إلا أن ذروة ما بعد الوجبة، وممارسة الرياضة، وتأخير جرعات الدواء لا تزال تشكل نقطة ضعف. بعض الأنظمة غير مصممة بعد للحوامل (لاختلاف أهداف سكر الدم، وارتفاع تكلفة الأخطاء)، وكبار السن (لتعدد الأمراض، وزيادة خطر الإصابة بقصور الغدة الدرقية)، حيث يلزم توفير أساليب أمان وواجهات مُكيّفة تُقلل من العبء المعرفي.
من الناحية التقنية، يتمثل التحدي التالي في الحد من "العامل البشري". ولتحقيق ذلك، يجري تطوير خوارزميات للتعرف التلقائي على كمية الطعام المتناولة والنشاط البدني بناءً على أنماط مراقبة الجلوكوز المستمرة (CGM) وأجهزة استشعار قابلة للارتداء؛ كما تُختبر الدوائر الهرمونية المتعددة (الأنسولين ± الجلوكاجون) كـ"تأمين" ضد نقص سكر الدم؛ ويجري تطبيق نماذج تكيفية/ذكاء اصطناعي تتكيف مع إيقاعات المستخدم الفردية وسياق اليوم. وبالتوازي مع ذلك، يحتاج القطاع إلى معايير للتوافق التشغيلي والأمن السيبراني لضمان تحديث الأنظمة لاسلكيًا، وتبادل البيانات بشكل آمن بين الأجهزة والعيادات.
أخيرًا، ليس التحكم في مستوى السكر هو المهم فحسب، بل راحة الحياة أيضًا: تقليل القلق والتدخلات اليدوية، ونوم مستقر، وسهولة الوصول إلى التكنولوجيا للأشخاص ذوي المهارات الرقمية المختلفة ومستويات الدخل. لذلك، فإن "البنكرياس الاصطناعي 2.0" ليس مجرد خوارزمية "أسرع"، بل هو نظام بيئي يعمل بكفاءة عالية على مدار الساعة، ويتطلب الحد الأدنى من التدخلات، ويغطي فئات واسعة من المرضى.
لماذا هذا مهم؟
تُعدّ الدوائر الآلية من أهمّ الاكتشافات في مجال داء السكري في العقود الأخيرة، وينعكس إسهامها رسميًا في معايير إدارة داء السكري الحديثة. لكن "التحكم الذاتي الكامل" لا يزال بعيد المنال: إذ لا يزال المستخدم يُدخل الكربوهيدرات "يدويًا"، ومع اتباع نمط حياة نشط، غالبًا ما تتأخر الخوارزميات. تُنظّم هذه المراجعة أماكن التحرك بحيث تصبح أجهزة المساعدة على الانتصاب أسهل استخدامًا وأكثر ذكاءً - وهي مُناسبة للحوامل، وكبار السن فوق سن 65، وممارسي الرياضة، أو ببساطة لا يستطيعون حساب الكربوهيدرات كل بضع ساعات.
ما يمكن للوكالة الدولية للتنمية الدولية أن تفعله الآن - وأين يتعثر التقدم؟
تُعدّ "البنكرياسات" الهجينة اليوم ممتازة في الحفاظ على الوقت ضمن النطاق (TIR) وتقليل الوقت تحت النطاق (TBR)، خاصةً أثناء النوم. ولكن خلال "تحديات" النهار - الطعام، والتوتر، والتدريب - تظهر نقاط ضعف:
- الإعلانات عن الطعام/الرياضة ضرورية. بدونها، لا يتوفر للدائرة الوقت الكافي لاستيعاب زيادة ما بعد الوجبة أو منع نقص سكر الدم بعد النشاط.
- ملاءمة محدودة للمدنيين. بعض الأنظمة غير مخصصة للحوامل وكبار السن، حيث تختلف الأهداف والمخاطر.
- عدم استقرار مستوى السكر في الدم خلال النهار. تكون الأجهزة أكثر فعالية ليلاً؛ إذ تختلف مستويات الجلوكوز بشكل أكبر خلال النهار.
- "العامل البشري" - إن حساب الكربوهيدرات والخطوات اليدوية أمر مرهق، مما يجعل الالتزام بها صعبًا - وهذا ما تؤكده المراجعات والممارسة السريرية.
ما يقترحه مؤلفو المراجعة
ويشير الباحثون إلى المجالات التي ظهرت فيها نتائج مشجعة في السنوات الأخيرة - والتي تتطلب بذل جهود:
- التعرف التلقائي على الطعام والنشاط البدني. خوارزميات تُقيّم، دون تدخل المستخدم، كمية وكمية الطعام المتناول/النشاط البدني، وتُحدد جرعة الأنسولين بناءً عليها.
- الدوائر الهرمونية المتعددة. إضافة الجلوكاجون كـ"دواسة أمان" ضد نقص سكر الدم فرع مستقل من التطوير.
- فئات مستهدفة جديدة. تجارب على كبار السن وأثناء الحمل مع تعديل الأهداف والحواجز الوقائية.
- الذكاء الاصطناعي والتحكم التكيفي: تعمل النماذج المخصصة التي "تتعلم" من البيانات اليومية على إزالة بعض العمل اليدوي وتبسيط الوصول إلى التكنولوجيا.
أين تبحث عن المطورين والجهات التنظيمية
ولكي نتمكن من توفير المساعدة الإنسانية للجميع، فبالإضافة إلى الخوارزميات، يتعين علينا أيضاً حل المشكلات "النظامية":
- التوافقية وقابلية التحديث. معايير تبادل البيانات وتحديثات البرامج عن بُعد بشكل آمن.
- مقاييس الفوائد في الحياة الواقعية. بالإضافة إلى الهيموغلوبين السكري (HbA1c) - TIR/TBR، وعبء التنبيه، والنوم الليلي، والحمل المعرفي للمستخدم.
- الوصول والعدالة: تبسيط الواجهة وجعل الأنظمة أرخص حتى يتمكن الأشخاص الذين لا يستخدمون أجهزة المساعدة على التعلم من الوصول إلى هذه الأجهزة اليوم.
- الأمن السيبراني والخصوصية. خاصةً في ظل تزايد الأجهزة الذكية والمتصلة بالشبكات.
ماذا يعني هذا بالنسبة لمرضى السكري - الآن
حتى وإن لم تكن "مستقلة تمامًا"، فإن أجهزة المساعدة على النوم الحديثة تُقدم بالفعل فوائد في مجال السكر والسلامة - وهذا ما تؤكده الدراسات العشوائية والرصدية. إذا كنت تستخدم جهاز كونتور اليوم، فإن أهم ميزة هي التفاعل العالي (الإعلان عن الطعام/الأحمال في الوقت المناسب، شحن/توصيل المستشعر، تحديد الأهداف بدقة). ولمن يفكرون فقط في جهاز المساعدة على النوم، تُقدم المراجعة مؤشرًا واضحًا: في الأجيال القادمة، ستتطلب الأجهزة إجراءات يدوية أقل وستتعامل بشكل أفضل مع النهار، وليس الليل فقط.
أين الحدود وماذا بعد؟
هذه مراجعة، وهي لا تُغني عن التجارب السريرية، بل تُحدد الأجندة: إضفاء طابعٍ فكري على الملامح وتوسيع نطاق المؤشرات. تجري حاليًا تجارب منزلية لأنظمة تُحدد جرعاتها بشكلٍ مستقلٍّ بناءً على الطعام والحمل؛ ويجري تطوير حلولٍ متعددة الهرمونات بالتوازي. والخطوة التالية هي إجراء دراساتٍ متعددة المراكز على كبار السن، والنساء الحوامل، والأشخاص ذوي جدولٍ زمنيٍّ "متقلب"، بالإضافة إلى العمل على إمكانية الوصول والتطبيق.
ورقة غش قصيرة: ما الذي يمنع "الحلقة الكاملة" وما الذي سيقربها
فهو يتعارض مع:
- الحاجة إلى الإدخال اليدوي للكربوهيدرات وإعلانات النشاط؛
- انخفاض الاستقرار خلال اليوم (الطعام، الرياضة، التوتر)؛
- عدم وجود وسائل للحمل وكبار السن في بعض الأنظمة.
تقريبي:
- الكشف التلقائي عن الطعام/الحمل والخوارزميات التكيفية؛
- الدوائر المتعددة الهرمونات (الأنسولين ± الجلوكاجون)؛
- معايير البيانات الموحدة، والأمان، وإمكانية الوصول.
خاتمة
تُحدد المراجعة بوضوح هدف "الإصدار 2.0" للبنكرياس الاصطناعي: تقليل دور المستخدم إلى أدنى حد، وضمان عمل الدوائر بكفاءة عالية على مدار الساعة، وإتاحة الوصول المفتوح لمن هم في حاجة إليه حاليًا - بمن فيهم النساء الحوامل وكبار السن. يكمن السبيل إلى ذلك في خوارزميات الذكاء الاصطناعي، والتحكم التكيفي، والأنظمة الهرمونية المتعددة - وهناك بالفعل نتائج أولية تُثبت صحة هذا. والآن، يقع على عاتق التجارب السريرية والمهندسين تحويل هذه الأفكار إلى أجهزة موثوقة "للجميع وكل يوم".
مصدر البحث: جاكوبس بي جي وآخرون. فجوات البحث والتحديات والفرص في أنظمة توصيل الأنسولين الآلية. مجلة تكنولوجيا وعلاجات السكري ، المجلد 27 (S3): S60-S71. https://doi.org/10.1089/dia.2025.0129