工程师们正在开发一种新的设备,可以简化测量血糖和胰岛素

吃一顿饭之前,许多糖尿病患者需要自己注射胰岛素。这是一个耗时的过程,通常需要估计的碳水化合物含量,抽血测量血糖水平,然后计算和交付正确的胰岛素剂量。

必须重复这些步骤,通常每顿饭,让许多糖尿病患者很难坚持他们的治疗方案。美国麻省理工大学的一组研究人员已经提出一个新的方法来简化流程和帮助病人保持健康的血糖水平。

“任何干预,使患者更容易接受治疗可以产生巨大的影响,因为有多个障碍与时间,不便,灵巧,或学习和训练,”乔凡尼Traverso说,卡尔·范流苏的麻省理工学院的机械工程助理教授职业发展和布莱根妇女医院胃肠病学家。“如果我们能够克服这些障碍通过新的工程解决方案的实现,它将使患者更容易接受治疗。”

Traverso和他的同事们设计了两个不同的设备,可以简化计算的过程和注入正确的剂量的胰岛素。,结合成许多现有的步骤单一设备在不久的将来,可以用于病人。他们的第二个原型包含柔性电子元件到一根针,这样的表面血测量和胰岛素交付通过相同的针可以发生。这可能最终使管理糖尿病的过程更加简化。

麻省理工学院博士后Hen-Wei黄和肖恩你来访的学生Luca Di Tizio Canchen李,是论文的主要作者,最近出现的《控释。

一体化设备

糖尿病影响3400万人在美国和全世界超过4亿人。糖尿病患者经常使用两种类型的胰岛素来控制血糖水平:长效胰岛素,这有助于控制血糖水平的24小时,注射短效胰岛素,在进餐时间。患者第一次测量血糖水平与血糖仪,它需要刺破手指取血,将一滴血到测试条。他们还必须估计有多少碳水化合物食物,把这些信息与他们血糖水平计算和注入适当的胰岛素剂量。

现有的技术,如连续血糖监测和胰岛素泵可以帮助部分这一过程。然而,这些设备并不普及,所以大多数病人必须依靠手指刺和注射器。

“每天,很多病人需要做这个复杂的过程至少三次,”黄说。“这个项目的主要目的是为了促进所有这些复杂的程序和消除对多种设备的要求。我们也使用智能手机的摄像头和深度学习创建一个应用程序,识别和量化食物内容,它可以帮助碳水化合物计算。”

研究小组设计了两种不同类型的“一体化”的设备,这两个合并的新智能手机应用程序。病人第一次拍照的食物,和应用程序可以估计食物的体积和数量的碳水化合物,基于从美国农业部营养信息数据库。

第一个一体化设备研究人员设计巩固许多现有的工具,现在病人使用,包括抽血和血糖测试条的柳叶刀。一旦血糖测量,通过蓝牙设备传递信息的智能手机应用程序,并应用计算正确的胰岛素剂量。该设备还包括一个针注入正确数量的胰岛素。

“我们的设备所做的是自动化程序刺破皮肤,收集血液,计算葡萄糖水平,并计算和胰岛素注射,”黄说。“病人不再需要一个单独的切割设备,血糖仪,和胰岛素笔。”

的许多组件包含在这个设备已经fda批准,但尚未在人类患者测试设备。猪的测试表明,该系统可以精确测量血糖水平和注射胰岛素。

打一针

第二装置,研究人员想要提出一个系统,需要一个针戳破。为达到这一目的,他们设计了一种新型葡萄糖传感器,可以纳入同一针用于胰岛素注射。

“我们的想法是,如果我们能把葡萄糖传感器直接到胰岛素交付针的表面,我们只需要一个坚持的耐心,这可以减少疼痛和也使整个过程更容易管理,”你说。

研究人员设计了一个灵活的电子传感器,可以附加到针和测量组织液中的葡萄糖含量,在表面的皮肤。一旦针穿透皮肤,需要5到10秒测量血糖水平。这些信息传输到智能手机应用,计算胰岛素剂量,并将其通过插针。

猪在测试中,研究人员表明,他们可以用这个系统,精确测量血糖水平,血糖水平下降胰岛素注入。

因为这个设备使用一种新颖的葡萄糖传感器,研究人员希望它将需要得到进一步发展,它可以在患者进行测试。他们已经申请专利的这项新研究中描述的系统,希望能与公司合作进一步发展。