人工胰腺减轻了糖尿病患者的疾病管理负担

1 型糖尿病影响全球 4630 万人，受影响的人数每年增加约 3%。它需要仔细计算胰岛素需求和烦人的日常注射，以避免因极端高血糖或低血糖引起的外周疾病。

自动胰岛素输送系统，也称为人工胰腺，大大减轻了患者的糖尿病管理负担。这些系统——带有植入式胰岛素传感器、在体内输送胰岛素的泵、相关的胰岛素泵控制器以及日益复杂的控制算法——正在迅速发展。

在AIP Publishing 的APL Bioengineering中，来自帕多瓦大学、帕维亚大学和耶鲁大学的研究人员设计了一种用于控制植入式胰岛素泵的新型算法，该算法考虑了个体患者的独特特征。他们的模型使用 FDA 批准的糖尿病计算机模拟进行测试，证明腹膜内(腹腔内)胰岛素输送速度快，并且与自然生理胰岛素输送非常相似。

作者克劳迪奥·科贝利 (Claudio Cobelli) 说：“腹腔内输注胰岛素不仅更加生理，因为您正在重现自然生理机能，而且还简化了控制问题，因为您没有延迟。” “所以，这意味着你可以拥有一个非常简单、强大的控制器来处理日常情况。”

目前的自动胰岛素输送方法基于称为连续皮下葡萄糖传感器的技术，需要患者手动输入他们消耗的碳水化合物数量，并在进食前向系统宣布他们的膳食。感应和输送胰岛素也很慢。这些延误，连同人工膳食计算中可能出现的错误，使系统容易出错，并增加高胰岛素血症的患病率，高胰岛素血症是导致大血管疾病的患者的高胰岛素状态。

研究人员使用 FDA 认可的专为连续皮下胰岛素输送而设计的模拟器，进行了修改以模拟腹膜内胰岛素输送。他们开发了一个可以解释患者个体差异的模型，并验证了一个不需要用餐通知的泵控制算法。

“这是一个很大的优势。它有助于调整设备并允许个性化，”Cobelli 说。“不同的人有不同的需求，所以你需要个性化算法。”

结合之前的工作和当前的实验，研究人员成功地展示了腹膜内胰岛素输送与天然胰岛素分泌生理学之间的相似性，并验证了一种泵控制算法，该算法对早餐、午餐和晚餐的个性化因素和时间变化具有鲁棒性。

他们的工作是名为“忘记糖尿病”的多年合作欧洲项目的一部分，该项目旨在将自动胰岛素输送技术快速推进到临床试验阶段。