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闭环式人工胰腺血糖控制算法的研究进展
目前,治疗糖尿病需要频繁的血糖检测以指导胰岛素注射,具有血糖连续监测功能的闭环式人工胰腺成为众多学者的研究热点.文章通过对闭环式人工胰腺的新研究情况进行分析和讨论,并比较一些典型算法的特点及其应用的基础上,对闭环式人工胰腺的发展进行了展望.其中,比例微积分控制、模型预测控制与模糊控制是目前取得较好效果的血糖控制算法.另外,文章针对目前闭环式人工胰腺血糖控制算法存在的问题,提出了进餐检测、运动检测、低血糖预测等问题是闭环人工胰腺需要关注的问题,为开展闭环式人工胰腺的研究提供参考.
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用于人工胰腺的血糖闭环控制方法研究进展
糖尿病患者的科学诊疗需要频繁进行血糖检测进而指导胰岛素注射.因此,具有血糖连续监测功能的闭环胰岛素泵系统(亦称人工胰腺),是医疗行业和众多学者急迫研究的目标.其中,具有时滞特点的血糖闭环控制问题,是人工胰腺系统开发过程中的关键与亟须突破的难点之一.文中首先分析介绍了人工胰腺系统组成结构与控制特点;然后对目前血糖闭环控制方法的研究进展进行了综述,从是否适应人工胰腺实际工作特点的角度对比分析各种控制方法的特点;再后从临床应用方面总结讨论了各种血糖控制算法应用进展情况,其中模型预测、比例-积分-微分(PID)与模糊控制是目前已开展临床试验研究并取得较好效果的血糖控制算法;后分析指出,血糖控制算法的芯片植入及与之相关的算法精简优化、进餐预测、控制安全等,是需要未来进一步关注的问题.
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胰岛素泵及高级功能的临床应用
胰岛素持续皮下输注(CSII),即胰岛素泵治疗.作为强化治疗的佳的选择之一,目前使用胰岛素泵的患者人数持续增加,特别是在儿童和青少年患者中.胰岛素泵可使糖化血红蛋白较快达标,且较少血糖波动,减少了低血糖的发生,解决了黎明现象.对经历严重的低血糖,糖化血红蛋白基线水平较高,或者是多次皮下注射胰岛素血糖波动仍然很大的患者来说,胰岛素泵是优选择.考虑到血糖控制效果、生活质量提高及根据体力活动与食物摄入等调整胰岛素剂量的灵活性等多个因素,胰岛素泵仍然优于皮下多次注射胰岛素.胰岛素泵应用的制约因素是价格高.目前很多研究量化分析得出胰岛素泵对于那些戴泵前后糖化血红蛋白降幅很大及低血糖次数明显减少的患者来说是性价比高的.然而,胰岛素泵对生活质量的影响很难去量化.胰岛素泵的厂家不断更新胰岛素泵的高级功能,寄予人工胰腺的希望,目前各种高级功能更加人性化,智能化.总之,作为临床医生和患者而言,胰岛素泵的治疗不是简单的携带了一个外在的仪器,胰岛素泵的治疗需要一个团队,需要加强对病人进行各种知识的教育以及很好的跟踪随访.
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胰岛素泵治疗的护理指导
什么是胰岛素泵?胰岛素泵能够模拟人体正常的胰腺分泌胰岛素的生理模式,通过一条导管与人体相连,向体内持续输注胰岛素,因此俗称“人工胰腺”.胰岛素泵的形状和大小就如同我们曾用过的BP机(图1),内部装有一个放短效或速效胰岛素的储药器,外部有一个显示屏及一些操控按钮,用于设置泵的程序,通过驱动马达缓慢地推动胰岛素从储药器经输注导管进入皮下(图2).
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让胰岛素泵输注导管"坚定不移"
胰岛素泵的形状和大小就如同我们曾用过的BP机.它通过一条导管与人体相连,能够向体内持续输注胰岛素.由于它能模拟正常人体胰腺分泌胰岛素的生理模式,因此俗称"人工胰腺".
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胰岛素泵的正确使用
胰岛素泵是一种能连续输注胰岛素的人工装置,相当于人的胰腺,能发挥分泌胰岛素的功能。胰岛素泵并不大,它的体积相当于过去流行的BP机大小。胰岛素泵可以根据我们设定的程序释放胰岛素,能完全模仿人体胰腺的分泌功能,随时地、自动地向人体内精确输注所需剂量的胰岛素,这也就是将其成为“人工胰腺”的主要理由。
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带不带泵自己定
胰岛素泵的适合人群
众所周知,糖尿病患者应对血糖水平进行全天候的控制,将餐前和餐后的血糖水平都控制在正常的范围之内。但是,目前临床上采用的口服降糖药疗法及皮下注射胰岛素疗法容易受到患者进餐的时间和进餐量等因素的影响,使患者的血糖水平波动较大,易患各种并发症。由于胰岛素泵的功能与人胰腺的功能十分相似,因此又被叫做“人工胰腺”。那么,糖尿病人什么情况下需用胰岛素泵呢? -
人工内分泌胰腺装置 (编译)
介绍糖尿病的人工胰腺装置,以弥补常规胰岛素治疗的不足,并讨论人工调控胰腺内分泌的机制.
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人工胰腺的研究新进展
1人工胰腺的研发背景和历史沿革
业已证实,强化血糖控制可延缓糖尿病患者微血管并发症的发生和进展[1]。胰岛素强化治疗是1型糖尿病(T1DM)患者的标准治疗方案,也是部分2型糖尿病(T2DM)患者的治疗选择。随着生物工程技术的发展,目前已有多种新型胰岛素制剂问世。然而,对于许多需要胰岛素强化治疗的糖尿病患者而言,其糖化血红蛋白(HbA1c)水平仍难以达标,并且胰岛素强化治疗可使低血糖风险显著增高,从而增加患者脑死亡风险[2]。因此,多次胰岛素注射的传统强化治疗方案存在明显的缺陷。 -
胰岛素泵的研究及对人工胰腺发展的展望
随着生活水平的提高,中国糖尿病的患者增长率呈上升趋势.为克服传统治疗方法的局限性,对目前已投入应用的胰岛素泵的技术进行了介绍,并分析胰岛素泵研究的新成果和微系统领域在相关方面的新进展,对人工胰腺的发展进行展望.
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模拟人工胰腺调控危重患者应激性高血糖的有效性和安全性:一项前瞻性随机对照研究
目的 探讨模拟人工胰腺用于调控危重患者应激性高血糖的有效性和安全性.方法 采用前瞻性随机对照研究方法,以2015年1月1日至2017年6月30日上海市浦东新区浦南医院重症加强治疗病房(ICU)收治的72例应激性高血糖危重患者为研究对象〔年龄18~85岁,急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分>15分,连续2次以上随机血糖≥11.1 mmol/L,糖化血红蛋白(HbA1C)<0.065,3 d不能进食或仅接受肠外营养〕.按照随机数字表法将入选患者分为3组,其中模拟人工胰腺高强度组和低强度组采用由实时血糖监测系统(GRT系统)、闭环控制算法和微量注射泵组成的模拟人工胰腺,注射诺和灵R调控高血糖(高强度组取2/3用量,低强度组取1/3用量);优泌林组以优泌林70/30皮下注射调控高血糖.3组均采用GRT系统每10 min监测1次患者组织葡萄糖(相当于血糖)水平,测定患者入组24 h内空腹血浆应激激素(肾上腺素、皮质醇)水平和胰岛素抵抗指数(IRI);测定有效性指标(平均血糖、血糖变异系数、血糖达标率、血糖达标时间)、安全性指标(低血糖发生率)及6个月病死率.另选择同期健康管理科20例健康体检者作为对照(健康对照组).结果 共纳入合格病例60例,每组20例,3组患者性别、年龄、APACHEⅡ评分比较差异均无统计学意义;入组24 h 内血浆肾上腺素、皮质醇及IRI均显著高于健康对照组.优泌林组、低强度组及高强度组平均血糖依次下降(mmol/L:10.2±3.2、8.4±2.6、8.1±2.2),血糖达标率依次增高〔40.2%(3295/8196)、71.1% (5393/7585)、80.4% (6286/7818)〕,血糖达标时间依次缩短(h:49.1±5.8、24.6±4.6、17.5±4.2),低血糖发生率依次增高〔1.3%(108/8196)、2.8%(211/7585)、4.0%(313/7818)〕,差异均有统计学意义(均1=0.000),而血糖变异系数和6个月病死率差异均无统计学意义〔血糖变异系数:(29.4±3.7)%、(28.5±5.3)%、(26.1±4.6)%, 6个月病死率:55.0%、45.0%、40.0%,均1>0.05〕.结论 用模拟人工胰腺可安全有效地调控危重患者的应激性高血糖,以2/3用量诺和灵R的高强度调控效果更好;高频率GRT监测可及时发现低血糖并予以纠正.
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英国人工胰腺装置新型植入装置能扫出体内的游离癌细胞
科学家们创造出一种可以清扫游走癌细胞的海绵状植入装置,这些毫不起眼的白色小圆片或许会改变我们目前对癌症检测的认知。
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浅谈胰岛素泵的日常护理
胰岛素泵又被称为"人工胰腺",由计算机芯片、微型螺旋马达和小注射器3个主要部件组成.
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胰腺移植治疗糖尿病
糖尿病主要由于其急性和慢性并发症使患者的生活质量和存活率降低.胰腺移植能将患者的血糖恢复到正常范围,并控制其并发症的发展,进而改善患者的生活质量和存活率.虽然胰腺移植需要进行较大的手术以及术后需要终身使用免疫抑制剂,但目前仍是传统治疗1型糖尿病无效的佳治疗方法.同时,本文还对目前有可能替代胰腺移植的治疗方法,如胰岛移植、胰岛素产生细胞替代治疗以及人工胰腺等进行评述.
关键词: 糖尿病 胰腺移植 胰岛移植 胰岛素产生细胞替代治疗 人工胰腺 -
不同形式生物人工胰腺的研究进展
目前,糖尿病患者胰岛移植治疗方面仍存在供者短缺与长期使用免疫抑制剂的问题,因此,生物人工胰腺(Bioartiff-cial pancreas,BAP)相对于传统胰岛移植而言具有较强的优势.BAP通过采用一种半通透性膜材料包裹胰岛素分泌细胞调控血糖,该装置可使患者避免长期使用免疫抑制剂,并且允许使用动物胰岛、干细胞诱导或基因工程化胰岛素分泌细胞,以此解决供者短缺问题.本文综述了国内外有关BAP发展的研究概况,包括不同膜材料的微囊、扩散室、生物血管复合物装置以及糖敏感性BAP等.
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胰岛素泵家庭使用者的健康教育
胰岛素泵能模拟健康胰腺分泌胰岛素的生理模式,为人体注射胰岛素,被称为"人工胰腺".随着我国糖尿病发病率逐步增高,胰岛素泵因为控制血糖效果明显,使用安全方便,加上价格下降的优点,逐渐由医院而步入家庭,所以针对家庭使用者实施健康教育显得尤为重要.
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闭环式人工胰腺研究进展
目的:对国内外闭环式人工胰腺的研究进展情况进行详尽的综述和分析,从而为开展闭环式人工胰腺关键技术的研究提供参考.方法:通过查阅国内外多年来在闭环式人工胰腺研究方面的权威文献,深入分析和研究这些文献所介绍方法的特点、存在的问题和预期的研究成果.结果:通过对多年来闭环式人工胰腺的新研究进展情况进行深入细致的分析和讨论,在比较了一些典型算法的特点及其应用的基础上,对闭环式人工胰腺的发展进行了展望.在国际上,关键的控制算法已经在PID和MPC两个方向上取得了较多的成果,通过大量的临床试验和FDA批准的糖尿病模拟器对算法性能进行了验证和改进,进入到了商业化开发阶段,相信在不久的将来就会有真正的跨时代产品问世.结论:国内学者应当在国产连续血糖监测系统和可精确进行胰岛素输注的胰岛素泵等技术基础上,研发出一种具有自主知识产权的新型胰岛素输注闭环控制算法系统,并使之终开发成全自动闭环式人工胰腺的商业化产品,预期会具有重大的经济和社会价值.
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胰岛素泵你了解多少
(一)什么走胰岛素泵胰岛素泵是一种能够持续输注胰岛素的精密的注射设备.因其输注胰岛素更接近于正常人的胰腺胰岛素的分泌,所以胰岛素泵也叫"人工胰腺".
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胰岛素泵强化治疗糖尿病的护理探讨
近年来糖尿病发病率呈明显上升趋势,并成为严重威胁人类健康的世界性公共问题[1].随着科学技术的不断发展,人类医疗水平的不断提高,胰岛素特别是胰岛素泵正日益成为治疗糖尿病的强有力的武器,胰岛素泵又被称为"人工胰腺".胰岛素泵由微型电子计算机控制,通过一条很细的软管及皮下埋置针头,24 h持续泵入基础量胰岛素和餐前追加胰岛素量,使血糖达到持续稳定的水平,作为糖尿病治疗的一种先进手段正在世界范围内得到广泛使用.