上篇文章中,我们为大家详述了人工的漫长发展历程。
点击阅读→《糖尿病治疗技术的革新:人工系统的演进》
从1974年的初代闭环系统Biostator,到如今的美敦力、Omnipod、丹纳、微泰等企业所研发的产品,五十余载的时光见证了糖尿病治疗技术的飞速发展。
那么,对于这项被广大糖友们统称为“闭环”的先进技术,我们应该如何正确认识它呢?
一、标准称呼与构成
- 其标准称呼是什么?
- 它由哪些部分构成,核心是什么?
- 存在哪些类型?
- 又存在哪些局限性与挑战?
“闭环”在医学领域的专有名词为“人工”,英文简称为APS。
人工的命名源于其模拟了正常人的生理性胰岛素模式,通过自动输注胰岛素将血糖控制在目标范围内。
但需注意,“人工”这一术语可能带来一定误导,因为它不仅需要用户输入信息,如进食时需输入碳水化合物数量,而且无法复制的所有功能。
二、工作原理与核心组件
无论是何种称呼,其功能和原理均相通。
人工通过每隔几分钟自动根据血糖情况调节所需胰岛素量,以保持血糖水平在预设目标范围内。
其核心组件包括胰岛素泵、连续血糖监测仪和控制算法。
- 胰岛素泵(continuous subcutaneous insulin infusion,CSII)负责持续输注胰岛素。
- 连续血糖监测仪(continuous glucose monitoring system,CGMS)实时监测血糖水平。
- 控制算法则根据收集到的数据计算并调整胰岛素剂量。
三、分类与核心控制算法
人工系统分为商业闭环和DIY闭环两种类型。
商业闭环主要由各大设备制造商生产并经过监管机构认证批准。
DIY闭环则是由全球多个的患者及家人工程师共同开发,供全球糖尿病患者免费获取和使用。
DIY闭环系统的控制算法包括比例微积分控制(PID)、模型预测控制(MPC)、模糊逻辑控制(FL)、广义预测控制(GPC)和启发式算法(heuristic)等。
四、优势与局限性分析
人工系统的优势在于其频繁的自动干预和调节能力,能有效避免低血糖,减少高血糖,使血糖更加平稳。这有助于提高控糖达标率,进而减少糖尿病并发症的发生。
它也存在局限性,如传感器精确度问题、成本问题、学习曲线以及硬件设备的局限性等。
我们可将其比作糖尿病的“自动驾驶仪”,虽然能减轻患者的控糖负担,但并不意味着可以完全替代人为管理。
五、科普与后续内容预告
为了帮助大家更深入地了解人工系统,我们将陆续推出关于算法逻辑、算法功能、搭建方法等专业科普内容。