होम-निर्मित वायरलेस स्टैंड-अलोन इंसुलिन पंप नियंत्रण

"मैं अब एक साइबोर्ग हूँ!" - गर्व से ऑस्ट्रेलियाई लियाम ज़िबिदी, एक युवा प्रोग्रामर, ब्लॉकचैन / फुलस्टैक इंजीनियर और लेखक के रूप में बताता है, क्योंकि वह अपने ब्लॉग के पन्नों पर खुद को प्रस्तुत करता है। अगस्त की शुरुआत में, उन्होंने एक पहनने योग्य डिवाइस बनाने के लिए अपनी DIY परियोजना को पूरा किया, जिसे उन्होंने झूठी विनम्रता के बिना "कृत्रिम अग्न्याशय" करार दिया। यह स्व-विनियमन करने वाले इंसुलिन पंप के बारे में अधिक है, और इसके निर्माण के कुछ पहलुओं में हमारे साइबरबग ने आसान तरीकों की तलाश नहीं की। डिवाइस की अवधारणा और ओपन सोर्स तकनीकों के बारे में अधिक पढ़ें, जिस पर यह निर्भर था - बाद में लेख में।

लियाम के ब्लॉग से ली गई डिवाइस आरेख को छोड़कर चित्र

डमी के लिए मधुमेह

लियाम को टाइप 1 डायबिटीज है।
यदि सही है, तो "डायबिटीज" शब्द का अर्थ है, बढ़ी हुई डायरिया के साथ रोगों का एक समूह - मूत्र उत्पादन, लेकिन मधुमेह मेलेटस (डीएम) वाले रोगियों का अनुपात अधिक है, और लघु नाम ने डायबिटीज के लिए पर्दे के पीछे की जड़ ले ली है। मध्य युग में वापस, मधुमेह के अधिकांश रोगियों ने अपने मूत्र में चीनी की उपस्थिति को नोट किया। हार्मोन इंसुलिन की खोज (जो इतिहास में पहली बार पूरी तरह से अनुक्रमित प्रोटीन बनने के लिए भी था) और मधुमेह के रोगजनन में इसकी भूमिका से पहले काफी समय बीत चुका है।
इंसुलिन सबसे महत्वपूर्ण हार्मोन है जो कई पदार्थों के चयापचय को नियंत्रित करता है, लेकिन यह कार्बोहाइड्रेट के चयापचय पर मुख्य प्रभाव डालता है, जिसमें "मुख्य" चीनी - ग्लूकोज शामिल है। कोशिकाओं में ग्लूकोज चयापचय के लिए, इंसुलिन, मोटे तौर पर बोल रहा है, एक सांकेतिक अणु है। कोशिकाओं की सतह पर विशेष इंसुलिन रिसेप्टर अणु होते हैं। उन पर "बैठना", इंसुलिन जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक झरना शुरू करने के लिए एक संकेत देता है: कोशिका सक्रिय रूप से अपने झिल्ली के माध्यम से ग्लूकोज को अंदर की ओर ले जाना शुरू करती है और इसे अंदर संसाधित करती है।
इंसुलिन उत्पादन की प्रक्रिया की तुलना बाढ़ से निपटने के लिए आए स्वयंसेवक लोगों के काम से की जा सकती है। इंसुलिन का स्तर ग्लूकोज की मात्रा पर निर्भर करता है: जितना अधिक होता है, उतने ही अधिक मात्रा में इंसुलिन प्रतिक्रिया में उगता है। मैं दोहराता हूं: यह उन ऊतकों में स्तर है जो महत्वपूर्ण हैं, और न कि अणुओं की संख्या जो ग्लूकोज के सीधे आनुपातिक हैं, क्योंकि इंसुलिन स्वयं ग्लूकोज से नहीं बांधता है और इसके चयापचय के लिए उपयोग नहीं किया जाता है, जैसे स्वयंसेवक पहुंचने वाले पानी नहीं पीते हैं, लेकिन एक निश्चित ऊंचाई के बांध बनाते हैं। और कोशिकाओं की सतह पर इंसुलिन के इस विशिष्ट स्तर को बनाए रखना आवश्यक है, साथ ही बाढ़ वाले क्षेत्रों में अस्थायी बांधों की ऊंचाई भी।
यह स्पष्ट है कि यदि इंसुलिन छूटना शुरू हो जाता है, तो ग्लूकोज चयापचय बाधित हो जाता है, यह कोशिकाओं में पारित नहीं होता है, जैविक तरल पदार्थों में जमा होता है। यह मधुमेह का रोगजनन है। एक भ्रामक शब्दावली "इंसुलिन पर निर्भर / स्वतंत्र मधुमेह" हुआ करती थी, लेकिन इसे इस प्रकार वर्गीकृत करना अधिक सही है: टाइप 1 मधुमेह इंसुलिन की एक शारीरिक कमी है (इसका कारण अक्सर अग्नाशय कोशिका मृत्यु है); टाइप 2 मधुमेह शरीर के अपने इंसुलिन के स्तर की प्रतिक्रिया में कमी है (सभी कारणों को पूरी तरह से समझा और विविध नहीं है)। 1 प्रकार - कुछ स्वयंसेवक थे और उनके पास बांध बनाने का समय नहीं था; टाइप 2 - सामान्य ऊंचाई के बांध, लेकिन या तो छिद्रों से भरे हुए, या पूरे निर्मित।

मैनुअल समायोजन की समस्या

दोनों प्रकार, जैसा कि यह स्पष्ट हो जाता है, कोशिकाओं के बाहर ग्लूकोज के बढ़े हुए स्तर का कारण बनता है - रक्त, मूत्र में, जिसका पूरे शरीर पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। हमें क्रमशः एक सिरिंज और प्लेट में अंतर्राष्ट्रीय और ब्रेड इकाइयों की गिनती करना है। लेकिन शरीर ने जो किया है, उसे आप हमेशा मैन्युअल रूप से समायोजित नहीं कर सकते। एक व्यक्ति को सोना चाहिए, और एक सपने में, इंसुलिन का स्तर गिरना जारी रहता है; एक व्यक्ति, घरेलू परिस्थितियों के कारण, समय पर खाना नहीं खा सकता है - और फिर चीनी कृत्रिम रूप से रखे गए इंसुलिन के स्तर के प्रभाव में पहले से ही गिर जाएगा। वास्तव में, जीवन ग्लूकोज सीमा की सुरंग में है, ऊपर और नीचे जो कोमा है।
इस समस्या के समाधान का एक हिस्सा आधुनिक उपकरण थे जो सिरिंजों को प्रतिस्थापित करते थे - इंसुलिन पंप। यह एक उपकरण है जो इंसुलिन को स्वचालित रूप से फैलाने के लिए लगातार सम्मिलित हाइपोडर्मिक सुई का उपयोग करता है। लेकिन अकेले सुविधाजनक सेवा वर्तमान ग्लूकोज स्तर पर डेटा के बिना इंसुलिन थेरेपी के सही प्रतिस्थापन की गारंटी नहीं देती है। यह डॉक्टरों और जैव प्रौद्योगिकीविदों के लिए एक और सिरदर्द है: तेजी से परीक्षण और इंसुलिन और ग्लूकोज के स्तर की गतिशीलता की सही भविष्यवाणी। तकनीकी रूप से, इसे निरंतर ग्लूकोज मॉनिटरिंग - सीजीएम सिस्टम के रूप में लागू किया गया है। ये विभिन्न डिवाइस हैं जो लगातार त्वचा के नीचे डाले गए सेंसर से डेटा पढ़ते हैं। यह विधि क्लासिक फिंगरप्रिंट की तुलना में उपयोगकर्ताओं के लिए कम दर्दनाक और अधिक आकर्षक है, लेकिन उत्तरार्द्ध अधिक सटीक है और उपयोग के लिए अनुशंसित है यदि चीनी का स्तर अभी भी बहुत "गिरा" है या किसी तरह से समय के साथ जल्दी से बदल जाता है।
इस प्रणाली में मध्यवर्ती लिंक व्यक्ति है - आमतौर पर रोगी स्वयं। वह ग्लूकोमीटर की रीडिंग और अपेक्षित प्रवृत्ति के आधार पर इंसुलिन वितरण को समायोजित करता है - चाहे उसने मिठाई खाई हो या दोपहर का भोजन छोड़ने की तैयारी कर रहा हो। लेकिन आखिरकार, सटीक इलेक्ट्रॉनिक्स की पृष्ठभूमि के खिलाफ, एक व्यक्ति एक कमजोर कड़ी बन जाता है - क्या होगा अगर नींद के दौरान वह गंभीर हाइपोग्लाइसीमिया को सहन करेगा और चेतना खो देगा? या क्या वह किसी भी तरह अनुचित व्यवहार करेगा, डिवाइस को गलत तरीके से भूल / छोड़ / सेट करेगा, खासकर अगर वह अभी भी बच्चा है? ऐसे मामलों में, कई लोगों ने प्रतिक्रिया के साथ सिस्टम बनाने के बारे में सोचा - ताकि इंसुलिन इनपुट डिवाइस ग्लूकोज सेंसर से आउटपुट पर केंद्रित हो।

प्रतिक्रिया और खुला स्रोत

हालांकि, एक समस्या तुरंत उत्पन्न होती है - बाजार में बहुत सारे पंप और मीटर हैं। इसके अलावा, ये सभी कार्यकारी उपकरण हैं, और उन्हें एक सामान्य प्रोसेसर और सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है जो उन्हें नियंत्रित करता है।
दो प्रणालियों को एक प्रणाली में संयोजित करने के विषय पर लेख [ 1 , 2 ] पहले ही हैबे पर प्रकाशित हो चुके हैं। एक तीसरे मामले को जोड़ने के अलावा, मैं उन वैश्विक परियोजनाओं के बारे में थोड़ी बात करूंगा जो उत्साही लोगों के प्रयासों को जोड़ती हैं जो इस तरह के सिस्टम को अपने दम पर बनाना चाहते हैं।

ओपनएपीएस परियोजना (ओपन आर्टिफिशियल पैनक्रियाज सिस्टम, एक मुफ्त कृत्रिम अग्न्याशय) की स्थापना सिएटल के डाना लुईस ने की थी। 2014 के अंत में, वह भी एक टाइप 1 डायबिटिक, एक समान प्रयोग पर फैसला किया। कोशिश करने और फिर अपने डिवाइस का विस्तार से वर्णन करने के बाद, उसने अंततः प्रोजेक्ट वेबसाइट खोली, जिसमें विस्तार से वर्णन किया गया है कि उसके सीजीएम मीटर और पंप को कैसे जोड़ा जाए, विभिन्न निर्माताओं से विभिन्न रूपों में, आवश्यक मध्यवर्ती उपकरणों के साथ, गिथब पर सॉफ्टवेयर विकल्प, महान के साथ। एक बढ़ते उपयोगकर्ता समुदाय से प्रलेखन की राशि। OpenAPS पर ध्यान केंद्रित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण पहलू "हम आपको विस्तृत निर्देशों के साथ मदद करेंगे, लेकिन आपको खुद ही सब कुछ करना होगा।" तथ्य यह है कि इस तरह की गतिविधि एफडीए (अमेरिकी खाद्य और औषधि प्रशासन, जिनके अधिकार क्षेत्र में सभी दवाएं और चिकित्सा उपकरण शामिल हैं) से गंभीर प्रतिबंधों से एक कदम दूर है। और अगर वह आपको प्रमाणित उपकरणों को तोड़ने और उन्हें खुद पर लागू करने के लिए घर-निर्मित प्रणालियों में एकीकृत करने से मना नहीं कर सकती है, तो आपको इसे बनाने या बेचने में मदद करने के किसी भी प्रयास को सख्ती से दंडित किया जाएगा। दूसरा, लेकिन ओपनएपीएस का कोई कम महत्वपूर्ण विचार घर-निर्मित प्रणाली की सुरक्षा नहीं है। सौ लेख और स्पष्ट के एक जोड़े के रूप में दस्तावेज़ीकरण, विस्तृत एल्गोरिदम का उद्देश्य रोगी की मदद करने के बजाय खुद को नुकसान पहुंचाना है।

नाइट्सकाउट खाता विंडो
एक अन्य परियोजना, नाइट्सकाउट , उपयोगकर्ताओं को एक स्मार्टफोन, स्मार्ट घड़ी और अन्य उपकरणों के माध्यम से वास्तविक समय में क्लाउड स्टोरेज के लिए अपने सीजीएम उपकरणों से डेटा अपलोड करने की अनुमति देता है, साथ ही प्राप्त डेटा को देखने और संसाधित करता है। परियोजना डेटा के सबसे जानकारीपूर्ण और सुविधाजनक उपयोग के उद्देश्य से है, और इसमें विस्तृत गाइड भी हैं, उदाहरण के लिए, एक विशेष ओएस और आवश्यक सॉफ़्टवेयर और मध्यवर्ती ट्रांसमीटर के साथ स्मार्टफ़ोन के साथ ग्लूकोमीटर के तैयार-किए गए कॉन्फ़िगरेशन ।
निकट भविष्य में ग्लूकोज के स्तर में रुझान की भविष्यवाणी के लिए, स्मार्टफ़ोन या स्मार्ट वॉच में सुविधाजनक चित्रमय रूप में डेटा संचारित करने के लिए, आपकी जीवन शैली में ग्लूकोज में दैनिक उतार-चढ़ाव और व्यवहार और भोजन के संभावित सुधार के लिए डेटा विज़ुअलाइज़ेशन महत्वपूर्ण है, और इसके अलावा, इन आंकड़ों को पढ़ा जा सकता है और OpenAPS सॉफ्टवेयर द्वारा संसाधित। यह वही है जो Liam अपने प्रोजेक्ट में उपयोग करता है। केडीपीवी लेखों पर - क्लाउड सेवा से उनका व्यक्तिगत डेटा, जहां दाईं ओर बैंगनी "प्लग" - यह ओपनएपीएस द्वारा अनुमानित ग्लूकोज स्तर है।

लियाम परियोजना

आप इस परियोजना के बारे में उनके ब्लॉग की संबंधित प्रविष्टि के बारे में विस्तार से पढ़ सकते हैं, मैं बस इसे और अधिक योजनाबद्ध और स्पष्ट रूप से फिर से बताने का प्रयास करूँगा।
हार्ड में निम्नलिखित डिवाइस शामिल हैं: मेडट्रोनिक इंसुलिन पंप, जो कि लियाम मूल रूप से था; सीजीएम (मीटर) एनएफसी-सेंसर के साथ फ्री स्टाइल लिब्रे; यह करने के लिए - एक MiaoMiao ट्रांसमीटर, ब्लूटूथ के माध्यम से एक स्मार्टफोन के लिए एक त्वचा NFC- सेंसर से डेटा संचारण; इंटेल एडिसन माइक्रो कंप्यूटर, ओपन एपीएस का उपयोग करके पूरे सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए एक प्रोसेसर के रूप में; एक्सप्लोरर एचएटी - एक रेडियो ट्रांसमीटर को स्मार्टफोन और पंप के साथ जोड़ने के लिए।
सर्कल बंद है।



पंप के अपवाद के साथ पूरे हार्डवेयर भाग की कीमत लियाम 515 यूरो है, जो पहले था। उन्होंने अमेज़ॅन पर सभी चीजों का आदेश दिया, जिसमें एडिसन बंद था। इसके अलावा, सीजीएम लिबरे के लिए चमड़े के नीचे के सेंसर्स एक महंगी उपभोज्य हैं - 70 यूरो की भतीजी, जो 14 दिनों के लिए पर्याप्त है।

सॉफ्टवेयर: सबसे पहले, एडिसन के लिए लिनक्स वितरण जुबिलिनक्स और फिर उस पर ओपनएपीएस स्थापित करना, जिसके साथ डिवाइस के लेखक ने कहा, उसे भुगतना पड़ा। अगला - सीजीएम से एक स्मार्टफोन और क्लाउड में डेटा ट्रांसफर की स्थापना, जिसके लिए उसे xDrip एप्लिकेशन (150 यूरो) के एक व्यक्तिगत निर्माण का लाइसेंस देना था और नाइट्सकाउट की स्थापना करनी थी - उसे विशेष प्लगइन्स के माध्यम से ओपनएपीएस से शादी करनी थी। संपूर्ण डिवाइस के संचालन में भी समस्याएं थीं, लेकिन नाइट्सकाउट समुदाय ने बग्स को खोजने में लियाम की सफलतापूर्वक मदद की।

बेशक, ऐसा लग सकता है कि लेखक ने परियोजना को ओवरडोन किया है। लंबे समय से बंद इंटेल एडिसन को लियाम ने "रास्पबेरी पाई से अधिक ऊर्जा कुशल" के रूप में चुना था। Apple OS ने एक सॉफ़्टवेयर लाइसेंस के साथ कठिनाइयों को भी जोड़ा और लागत एक एंड्रॉइड स्मार्टफोन की तुलना में। हालांकि, उनका अनुभव उपयोगी है और घर-निर्मित उपकरणों की कई ऐसी परियोजनाओं के खजाने में जाएगा, जो कई लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए अपेक्षाकृत कम पैसे के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। जो लोग अपनी ताकत और कौशल पर भरोसा करने के लिए तेजी से आदी हैं।
लियाम का तर्क है कि टाइप 1 मधुमेह ने उसे मुक्त नहीं किया, और उसने जो उपकरण बनाया वह अपने शरीर को नियंत्रित करने के मनोवैज्ञानिक आराम को पुनः प्राप्त करने का एक तरीका था। और अपनी सामान्य जीवन शैली में लौटने के अलावा, एक इंसुलिन पंप की प्रतिक्रिया प्रणाली का निर्माण उसके लिए आत्म-अभिव्यक्ति में एक शक्तिशाली अनुभव बन गया। "यह बेहतर है कि अस्पताल में जाने के बजाय जेएस कोड के नियंत्रण में अपने चयापचय को बनाए रखें"।