متى ظهر البنكرياس الصناعي

البنكرياس الصناعي صُنع ليساعد مرضى السكري على ممارسة حياتهم بشكلٍ طبيعيٍّ، عمل عليه الباحثون فترةً طويلةً لابتكار وسيلةٍ لتيسير الأمر لدى المرضى، فمتى ظهر؟

4 إجابات

قد يعاني الكثير من مشاكل واضطرابات بالبنكرياس، مما يؤدي لاضطراب بإفراز الأنسولين الضرورية لضبط السكر في الدم، ونتيجة لذلك يعاني أغلبهم من داء السكري مما يضطرهم للحصول على الأنسولين عن طريق الأدوية على شكل حقن، وفي حالات متقدمة من المرض قد يضطر الأطباء لزراعة البنكرياس من جسم متوفى دماغيًا، وبعد عملية الزراعة يفرز البنكرياس بشكل طبيعي، وهناك طريق أخرى تعوض عن عملية زراعة البنكرياس البشري من خلال استخدام التقنيات الحديثة والتي تعتبر أقل تكلفة، وهي عبارة عن جهاز يقوم بإفراز الأنسولين، بطريقة مشابهة لعمل البنكرياس لدى البشر، يعرف هذا الجهاز بالبنكرياس الصناعي، وظهر بعدة أشكال:

  • أول مرة ظهرت فكرة البنكرياس الصناعي عام 1964، كان على شكل حقيبة ظهر كبير، تقيس الغلوكوز عن طريق الوريد، وتوصل الأنسولين للدم، وتم تطويره في منتصف السبعينات، فظهر نظام البنكرياس الصناعي ذو الحلقة المغلقة، وهو عبارة عن مضخة أنسولين خارجية موصولة بشكل لاسلكي بجهاز ملتصق بالجلد، وظيفة هذا الجهاز قياس السكر في الدم، تتم عملية القياس من خلال حاسوب صغير، الذي يقدر كمية الأنسولين التي يحتاجها الجسم، بحيث تضخ الكمية المطلوبة من جهاز المضخة الخارجي.
  • البنكرياس الصناعي المزروع: والذي يحتوي على مادة هلامية، يستشعر الجهاز التغيرات التي تطرأ على الجلوكوز في الدم، فعند ارتفاع هذه المادة يسمح الجل بإفراز الأنسولين، وعندما يقل الجلوكوز في الدم يقلل من إفراز الأنسولين.
  • البنكرياس بيونيك: ظهر في عام 2015 وقد طوّرته شركة بيتا بيونكس التابعة للدكتور إداورد داميانو، يتحكم هذا النوع من البنكرياس الصناعي بمستويات الجلوكوز في الدم، وذلك من خلال اتصال مضختين التي توصلان الأنسولين للدم، بتطبيق في جهاز أيفون ويتم الاتصال عبر البلوتوث بحيث يساعد حساب الجرعات الموجب ضخها في الدم، وذلك كل خمسة دقائق استنادًا لتطبيق يعمل على مراقبة السكر بشكل مستمر.

أكمل القراءة

للإجابة على سؤالك سأعود بك إلى خمسين عام مضوا، عندما كان أوّل بنكرياسٍ صناعيٍّ، وهو جهازٌ يعتمد على نظام الحلقة المغلقة، لتنظيم جلوكوز الدم لدى مرضى السُكري، ويجمع بين مُستشعرٍ للجلوكوز، وخوارزمية التّحكم، وجهاز ضخّ الأنسولين.

عندما أمكن تنظيم الجلوكوز في الدّم خارجيًّا، من خلال دراساتٍ أُجريت على الأفراد المصابين بداء السكريّ من النوع 1، باستخدام قياس الجلوكوز في الوريد، وضخّ الأنسولين والجلوكوز، بعد دراساتٍ واجتهاداتٍ أجراها  Kadish في عام 1964م، اُستلهمت فكرة إغلاق الحلقة بعد إجراء تجاربٍ بشكلٍ متزامن من قبل خمسة  فرقٍ، خلال الفترة مابين 1974 و 1978م، حتى توصّلت أحداها  عام 1977م إلى أوّل جهازٍ تجاريٍّ(Biostator)، أتبعه تصميم نموذجٍ داخليٍّ Nikkiso STG-22 Blood Glucose Controller، يُستخدم حاليًّا في اليابان.

في عام 1982م، صُنع أوّل نموذجٍ للبنكرياس الصناعيّ القابل للارتداء، وفي أواخر الثمانينيات، أُدخل نظامٌ قابلٌ للزّرع باستخدام استشعار الجلوكوز في الوريد، وضخّ الأنسولين داخل الصفاق، وعلى الرّغم من نجاح التجارب السريريّة، والتطوّر التكنولوجيّ في هذه التقنيّة، إلّا أنّ التطبيق بقي محدودًا بسبب ما يحتاجه استخدامه من عمليّاتٍ جراحيّةٍ لزرع المستشعر والمضخّة.

لاحقًا خضع النموذج إلى العديد من التعديلات والتطورات التكنولوجيّة، ولابدّ له من مواجهة بعض المشاكل مثل، التأخيرات وعدم الدّقة في كلٍّ من استشعار الجلوكوز وتوصيل الأنسولين، وهذا أمرٌ صعبٌ بشكلٍ خاصٍّ عندما يحدث اضطرابٌ في النّظام، مثل تناول وجبةٍ غذائيّةٍ ممّا يؤدي لارتفاعٍ سريعٍ لنسبة الجلوكوز في الدّم، أسرع بكثيرٍ من الوقت اللازم لامتصاص الأنسولين.

أكمل القراءة

تم تصنيع أول بنكرياس صناعي على شكل تجربة في عام 1964، وقد كان بحجم حقيبة الظهر الكبيرة، وكانت الغاية منه قياس قيم سكر الغلوكوز في الدم وإعطاء الأنسولين بما يتناسب مع تلك القيم عن طريق الوريد، لكنه لم يكن مخصّصاً للاستخدام اليومي، وفي أواخر السبعينات تم تطوير أول جهاز بنكرياس صناعي وتم إدخاله إلى بعض المشافي، بما يتماشى مع الحاجة المتزايدة لتطوير البنكرياس الصناعي، وقد كان على شكل مضخة تقوم بإفراز الإنسولين بما يتناسب مع الحاجة إليه، لكنه لم يكن وظيفياً كما هو مطلوب.

ولذلك وفي الآونة الأخيرة بدأ الباحثون بمجموعة أبحاث لتطويره، بواسطة تقنيات حديثة تُمكّن من استخدامه على مدار اليوم، وتمت الموافقة عليه في 28 سبتمبر من عام 2016 من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA، ليولد حينها أول نظام آلي يضخ الأنسولين لدى المصابين بمرض السكري من النمط الأول، عن طريق جهاز يُسمى البنكرياس الصناعي، مع توفر إمكانية التحكم به عن طريق تطبيقات الكترونية على الهاتف.

كل هذا بهدف توفير حياة أفضل بعيدة تماماً عن أجهزة مراقبة سكر الغلوكوز وحقن الأنسولين، وتحويل العملية إلى شكل آلي تماماً يقوم فيها الجهاز بقياس السكر تلقائياً، وتحديد كمية الإنسولين اللازمة، وضخها إلى مجرى الدم، وبهذا يتم ضبط مستويات سكر الغلوكوز ضمن الحدود الطبيعية آلياً، ومع ذلك لاتزال هناك بعض المشاكل التقنية التي تحتاج إلى التطوير والحل مع الزمن.

أكمل القراءة

البنكرياس الصناعي

توصلت الدراسات العلمية والطبية الحديثة إلى الكثير من التقنيات التي حسنت نوعية حياة الكثير من البشر، ولعلّ البنكرياس الصناعي كان من أهم هذه التقنيات، والذي يُمكن استخدامه لدى مرضى السكري من النمطين الأول والثاني واستطاع تحقيق فائدة عظيمة وتغيير جذري في حياة هؤلاء المرضى، ويُعتبر جهازًا يعتمد على إفراز الأنسولين حسب تغيُّر تراكيز سكر الجلوكوز بالدم.

تعود فكرة استبدال البنكرياس الطبيعي بآخر صناعي إلى العام 1964م عندما طوِّر أول بنكرياس صناعي تجريبي، وكان هذا الجهاز بحجم حقيبة ظهر كبيرة وينطوي عمله على قياس مستويات الجلوكوز في الدم وضخ الأنسولين عبر الوريد، ولكن كبر حجمه وصعوبة استخدامه اليومي شجع الباحثين على تطويره أكثر، فأُحرز تقدم إضافي في منتصف وأواخر السبعينات من القرن الماضي بعد نشر العديد من الدراسات البحثية وإدخال أول جهاز بنكرياس صناعي تجاري مخصص للاستخدام في المستشفيات الداخلية والذي سُمي (Biostator)، ثم عمل العديد من الأشخاص على تطوير الأجزاء المكونة للجهاز مثل مضخة الهرمون وأجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة (CGMs) وجهاز حاسوب يحسب الكمية المطلوبة من الأنسولين وبوجه المضخة لتوصيلها للدم.

حيثُ ظهرت أول مضخة أنسولين في عام 1978م ثم تحسنت على مر السنوات وصغر حجمها وزادت كفاءتها وفعاليتها حتى وافقت إدارة الغذاء والدواء في عام 2013م على جهاز يتكون من المضخة المُحدَّثة المرتبطة بجهاز استشعار يوقف توصيل الأنسولين عندما تصل مستويات الغلوكوز إلى عتبة منخفضة.

أما بالنسبة لجهاز المراقبة المستمرة فقد تمت الموافقة على أول جيل منه في عام 1999م والذي كان يقيس ويُقيّم مستويات الجلوكوز السابقة والمتأخرة لذلك اُستبدل في عام 2006م بالجيل الثاني الذي أصبح يسمح باستشعار مستويات الجلوكوز بسرعة وفي الوقت الفعلي. كما تطورت الحواسيب لتُصبح أصغر حجمًا وأسرع أداءً، وأصبح العديد منها يعتمد على خوارزميات التحكم التنبؤية النموذجية التي ظهرت بعد الدراسات التي دعمتها شركة NIDDK في عام 1979م.

وتختلف آلية عمل البنكرياس الصناعي حسب نظامه ونوعه؛ فيوجد:

  • البنكرياس الصناعي ذو الحلقة المغلقة: وهو جهاز صغير متصل لا سلكيَّا بجهاز مراقبة لمستويات الجلوكوز الذي يُرسل القياسات لحاسوب صغير يحسب كمية الأنسولين اللازم ضخها عبر الجهاز الذي يُرتدى خارجيًا.
  • نظام البنكرياس الصناعي العضوي: يمتلك هذا الجهاز مضخات للأنسولين وأخرى للغلوكاغون متصلة بتطبيق على الآيفون عبر البلوتوث، يقيس جهاز المراقبة مستويات الجلوكوز كل خمس دقائق ويحسب جرعة كلا الهرمونين المطلوبة.
  • البنكرياس الصناعي المزروع: يتمثل بوجود جل يستجيب لتغير مستويات الجلوكوز في الدم، فيسمح بإفراز المزيد من الأنسولين لتخفيض تركيز الجلوكوز المرتفع، كما يُقلل إفراز الأنسولين عندما ينخفض الجلوكوز بآلية محددة بدقة للحفاظ على توازن.

وما تزال الأبحاث قائمةً لتقديم البنكرياس الصناعي الذي يعمل بكفاءة تعادل البنكرياس الطبيعي السليم ولإيجاد الحلول الجذرية لداء السكري..

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "متى ظهر البنكرياس الصناعي"؟