Open source slinivka

15. října 2019 v 5:40 | Petr |  Roboti
Když dáte ruku dozadu ve stylu "táákhle mě bolí záda" budete ji mít opřenou o 2 bederní obratel. Na druhé straně tohoto obratle směrem do břicha je na zadní stěně břišní dutiny slinivka břišní, která ač je to jedna žláza - v skutečnosti jsou to minimálně 2 žlázy v jednom obalu. Tedy část slinivky je opravdu "slinivka" - produkuje alkalický sekret a do něj trávicí enzymy na bílkoviny, tuky, škroby, které vývody - "slinivkovody" spojenými se "žlučovody" míří do střeva.

Tahle část slinivky nás zajímá jen potud, že existuje onemocnění zvané "pankreatitida", kdy enzymy produkované v neaktivní formě se místo ve střevě aktivují už ve slinivce. Tím vznikne bludný kruh kdy jedny enzyny aktivují další enzmymy až slinivka natráví sama sebe a svého páníčka zabije, buď hnisáním v břiše, proděravěním střeva nebo žaludku nebo krvácením z natrávených břišních cév. Nejčastější příčina jak přijdete k této chorobě je u nás na prochlastaném východě - podráždění slinivky chlastem - co taky jiného....

Druhá žláza uvnitř slinvky zvaná Langerhansovy ostrůvky neprodukuje žádný viditelný sekret ale hormony Insulin, Glukagon, Somatostatin, VIP, Gastrin, Serotonin a ještě pár dalších. Choroba této části slinivky je notoricky známá a jmenuje se Cukrovka. Principem je že produkce insulinu nestačí potřebám organismu a to proto že :
  • Langerhansovy ostrůvky jsou zničené našim vlastním imunitním systémem = "alergie na slinivku". Výsledkem je tzv Cukrovka I. typu - mladí lidi najednou mají vysoké cukry, divoce močí sladkou moč, mají ketoacidózy, žízeň, musí si píchat insulin. Tato choroba začíná v mladém věku a po 20-30 letech většina diabetiků umírá, protože doposud se nedalo zabránit zničení cév, nervů, ledvin neustále kolísajícími hladinami cukru.
  • Cukrovka II. typu : Obézní borci středního věku žerou a žerou. Výsledkem je že slinivka se snaží a snaží, a produkuje kvanta insulinu, kterého je v organismu tolik, až receptory pro insulin podlehnou "down regulaci", kterou známe ze seriálu o drogách. Insulin se tak stane ( svého druhu ) drogou, která se točí v bludném kruhu : čím je insulinu více, tím méně je jeho receptorů a tím jsou menší jeho účinky a tím je vyšší krevní cukr, který nutí slinivku k produkci dalšího insulinu.... Zdá se že nejúčinnější léčbou této choroby je "malý dvůr a velý bič" - snížit příjem potravy na 1/4 dosavadního množství - zhubnout rychlostí kilo za týden 30 kilo. Dlouhodobě hladovět, aby se zlomil bludný kruh a citlivost na insulin se obnovila a daší věci, které jsou na obzoru ale doktoři je zatím přiliš nedoporučují. Jednak z důvodu zatím neprozkoumané ne-bezpečnosti a jednak protože pro lidi kteří si nemírnou konzumací všeho možného způsobili cukrovku je vidina 5 a více měsíců ( skoro ) hladu a zbytek života "s plátkem sýra a kolečkem mrkve na den" - příliš šokující.
Cukrovka typu II. ( které je přes 90% všech případů ) nás dnes nezajímá, protože mám na jazyku jinou historku :
Když u cukrovky I. typu chybí insulin je jasné, že už desítky let se v hlavách inženýrů motá idea "robotické slinivky". Neboli přístroj měří cukr, vypočte dávku insulinu a tu píchne. Celých 30 let, co sleduju zdravotnictví je zábavné sledovat fenomén "už to skoro máme" - tedy celých 30 let technologie k robotickým slinivkám " je už skoro připravená".
Takže así před 2 měsíci vtrhne do mé ambulance pacient, diabetik I. typu a vítězoslavně prohlašuje : "Dostal jsem senzor a to úplně změnilo můj život". "Senzor" je kontinuální měření krevního cukru čidlem, které je na 7-14 dní nepřetržitě zapíchnuto pod kůži a měří každých 5 minut aby se pacient nemusel opakovaně píchat do prstru a měřit si cukr klasickým glukometrem, což je velice nepříjemné.

Takže "změna života" spočívala v tom, že milý pacient začal podle měřených cukrů experimentovat s diabetickou dietou až objevil systém stravy, který vedl k tomu, že snížil spotřebu insulinu o 2/3 a přitom mu cukr i glykovaný hemoglobin ( zvaný cukrovkáři "dlouhý cukr" ) klesly v průměru o 30%. Na tomto systému stravy je zajímavé to, že nápadně připomíná do nedávna doktory nenáviděnou "Atkinsonovu dietu" a její méně povedenou českou variantu : "Dělenou stravu dle Lenky Kořínkové". Zejména od toho druhého bych vás ale chtěl raději odradit.

OK takže diabetik přišel na diety, které extrémně snižují nároky na insulin, ale jak se vlastně podává insulin ? Klasická metoda spočívá v tom, že si několikrát denně pícháte insuliny různého typu, které se v organismu vstřebávají a odbourávají různě rychle. "Rychlé insuliny" po jídle a "pomalé insuliny" mezi jídly a na noc. Z tohoto systému mají diabetici 1. typu hokej takže ti mají "insulinovou pumpu" - neboli baterií, displejem počítačem, krokovým motorem a ampulí se super koncentrovaným "rychlým" insulinem vybavenou krabičku, která hadičkou s jehlou zapíchnutou pod kůži dodává insulin v nepatrných dávkách, podle předem naprogramovaného profilu - neustále. Tedy např. místo jedné dávky pomalu vstřebatelného insulinu na noc jsou stovky mikro-dávek rychlého insulinu každých pár desítek vteřin.

Máme tedy celý systém - kontinuální senzor, který před Bluetooth posílá data do smartfounu, který přes bluetooth umí řídit "hacknutou" insulinovou pumpu - sláva - dejte mi robotický pankreas! Tak jednoduché to ale není - přední světoví výrobci insulinových sensorů a insulinových pump se kvůli - konzervativismu - obavám o bezpečnost - obavám o zisky - nutnosti extrémně drahého státního schvalování - této ideji úporně brání. Až se našel Ajťák - diabetik, který věnoval 5 let života prolamování bezpečnostních systémů insulinových pump, až nakonec "robotická slinivka" vznikla iniciativou "hackerů a makerů s Arduínem" pod heslem "Necheme dále čekat"
Takže jsem čekal jak mlsný vlk až v českém zdravotním systému potkám někoho, kdo vlastní všechny komponenty "Open source slinivky" a taky je má pospojované v jednotný systém. Zatím jsem se dočkal jenom nepřímo. Měli jsme "Sjezd klinických biochemiků", kde jsme měli přednášku o "manželce diabetičce", které "manžel ajťák" robotickou slinivku vyrobil. Profesor diabetolog tam ukazoval i nějaké křivky stáhnuté ze systému. Ženská, která by s klasickou léčbou byla extrémně nestabilní a hladina cukru by ji lítala "od Šumavy k Tatrám" má už několik měsíců ve dne v noci, před jídlem, po jídle konstatní hladinu krevního cukru 5,7 mmol/ litr, přičemž horní hranice normy "na lačno" je 5,6 mmol / litr.

Jinými slovy robotická slinivka udržuje krevní cukr v těsnějším rozmezí než vlastní zdravá slinivka. Což samozřejmě budí nějaké ty otázky :
  1. Jak je to možné ? Robotická slinivka má dvě zásadní výhody - daleko větší výpočetní výkon než systém založený na difuzi molekul glukosy na povrchu buněk v živé slinivce. Navíc má paměť minulých průběhů, navíc má agresivní Fuzzy logiku ve výpočtu a navíc nějakou tu "umělou inteligenci" maprogramovanou ve smartfounu a mimo to má i tlačítko "právě jdu jíst", "právě jdu sportovat" atd. Takže software ví daleko přesněji a dříve, co se živá slinivka dozví až je to dávno v běhu. To samo o sobě by nestačilo. Insulinová pumpa má ještě druhou výhodu kterou reálná slinivka nemá - obrovské zásoby vysoce koncentrovaného insulinu k okamžitému použítí - může tedy dávkovat inzulin daleko rychleji než by jej živá slinivka stíhala syntezovat.
  2. Znamená to že diabetes je u této ženy vyléčen ? Je pravděpodobné, že životní perspektiva diabetiků s robotickými slinivkami je daleko lepší než bez nich a patrně se blíží životní perspektivě zdravého člověka, ale je třeba mít na paměti ještě 2 další věci :
    1. Pankreas krom insulinu uvolňuje ještě spoustu dalších hormonů a nevíme jak ty a celý systém bude reagovat na "roboticky udržovanou" stálou hladinu cukru. Historie medicíny ukazuje, že po čase se asi zjistí, že organismus je na nějaké to kolísání zvyklý a takové kolísání se pak bude muset uměle naprogramovat.
    2. Nezapomínejte že cukrovka 1. typu je "alergie na vlastní slinivku". Alergický imunitní systém zůstává a může útočit na ostatní žlázy produkující hormony ( často útočí na štítnou žlázu ) a krom toho může ničit i jiné části organismu ( klouby u revmatismu, filtrační systém ledvin a další ) což se taky často děje.
  3. Kdy bude profesionálně vyráběná robotická slinivka pro všechny diabetiky ? To je problém z největších. Už jsem zmiňoval : Obavy o bezpečnost. Blbuvzdornost. Složité testování. A k tomu přistupuje ještě nový a paradoxní fenomén. Farmaceutickým firmám by se do výroby robotických slinivek eventuelně chtělo, kdyby mohly žádat 100 000,- za kus, ale to asi nebudou moci, když je známo, že ji amatéři umí vyrobit z Arduína, smartfounu a hodinek Pebble asi tak za 3999,-
Musím konstatovat, že toto je mimořádně vzrušující oblast, kde se mé koníčky a profese střetávají, takže vyčkejme věcí příštích, jestli amatérský projekt robotické slinivky břišní nakonec nabere stejně úspěšný směr jako jiné původně amatérské "open source" projekty typu operačního systému Linux a dalších.
 

26 lidí ohodnotilo tento článek.

Aktuální články

Reklama