ابداع یک پانکراس مصنوعی هوشمند که مدیریت دیابت را متحول می‌کند

 یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ویرجینیا در ایالات متحده، یک سیستم پانکراس مصنوعی تعاملی نوآورانه مبتنی بر فناوری دوقلوی دیجیتال را برای بهبود مدیریت دیابت نوع 1  توسعه داده‌اند. این سیستم جدید از روشی به نام کنترل تطبیقی زیست‌رفتاری (ABC) استفاده می‌کند که به پانکراس مصنوعی اجازه می‌دهد تا از طریق به‌روزرسانی‌های دوره‌ای و تجزیه و تحلیل داده‌های بلادرنگ، به طور انعطاف‌پذیری با تغییرات فیزیولوژیکی و رفتاری هر کاربر سازگار شود. دکتر بوریس کوواچف، مدیر مرکز فناوری دیابت در دانشگاه ویرجینیا و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح داد که این نوآوری، الگوریتم تحویل انسولین را هر دو هفته یکبار بهبود می‌بخشد و کارایی پانکراس مصنوعی را افزایش می‌دهد و آن را به نیاز‌های بیماران پاسخگوتر می‌کند. این سیستم همچنین یک ابزار شبیه‌سازی دیجیتال تعاملی ارائه می‌دهد که به کاربران امکان می‌دهد تنظیمات مختلف - مانند تغییر دوز‌های انسولین شبانه - را قبل از استقرار واقعی آنها در دستگاه‌های خود، در یک محیط مجازی با خیال راحت آزمایش کنند. مفهوم "دوقلوی دیجیتال" مبتنی بر مدل‌های مجازی است که عملکرد سیستم‌ها و فرآیند‌های دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کنند. این فناوری برای اولین بار در برنامه فضایی آپولو ناسا در دهه 1960مورد استفاده قرار گرفت، اما برای اولین بار، از طریق مدل‌های ابری اختصاصی، به صورت شخصی و فردی برای بیماران دیابتی استفاده می‌شود.
این فناوری به کاربر اجازه می‌دهد تا بفهمد که چگونه تنظیمات روزانه آنها - مانند ورزش یا تغییرات غذایی - بر عملکرد پانکراس مصنوعی تأثیر می‌گذارد، دقت درمان را افزایش داده و خطرات را کاهش می‌دهد. یک مطالعه بالینی شش ماهه نشان داد که کاربرانی که به ABC تکیه کردند، مدت زمانی را که در محدوده قند خون ایمن سپری می‌کردند از 72٪ به 77٪ افزایش یافت و میانگین سطح HbA1c آنها از 6.8٪ به 6.6٪ کاهش یافت. کواچف تأکید کرد که سیستم جدید با دو چالش عمده رو‌به‌رو است که دستیابی به نتایج بهینه را برای سیستم‌های قبلی دشوار کرده است: اولین مورد، مدیریت نوسانات زیاد قند خون در طول روز است که ناشی از مصرف غذا یا فعالیت بدنی است و دومی چیزی است که به عنوان "مرحله فلات" شناخته می‌شود، نقطه‌ای که در آن بهبود کاربران پس از یک دوره موفقیت اولیه کاهش می‌یابد. این تیم تحقیقاتی توضیح داد که این سیستم دو استراتژی برای مقابله با این چالش‌ها ارائه می‌دهد، با ترکیب دوقلوی دیجیتال با الگوریتمی که از رفتار کاربر یاد می‌گیرد و با گذشت زمان با آن سازگار می‌شود. کواچف در پایان اظهار کرد: «هماهنگی بین انسان و ماشین در مواردی مانند دیابت نوع 1، که در آن هوش مصنوعی و کاربر تصمیمات درمانی را به اشتراک می‌گذارند، ضروری است. فناوری دوقلوی دیجیتال ستون کلیدی در فعال کردن این تعامل هوشمند است.» پانکراس مصنوعی یک سیستم پزشکی پیشرفته است که برای کمک به بیماران مبتلا به دیابت نوع 1  در تنظیم خودکار سطح قند خون خود با تقلید از عملکرد پانکراس طبیعی بدن که قادر به تولید انسولین نیست، استفاده می‌شود.