Construccion de un pancreas artificial


Tres años de investigación y desarrollo, algo más de 200 € en material  y dispuesto a usar  su desarrollo en el mismo el mexicano Gustavo Muñoz  finalmente ha  montado un páncreas artificial que le ayuda a sobrellevar la diabetes. Es un caso similar  Dana Lewis ( del  que hablamos en este blog)   y que también tiene diabetes tipo 1 ( donde  el páncreas no produce suficiente insulina – la hormona que hacen que la glucosa disponible para que las células del cuerpo para utilizar como combustible – o, a veces, el páncreas no funciona en absoluto).

Este ingeniero  de forma similar  a Dana ha experimentado con su propio cuerpo para superar los límites de su enfermedad desarrollando también su propio proyecto de páncreas artificial.

El problema de todo este tipo de dispositivos es que hay tras cualquier solución de este tipo siempre inevitablemente ,si hay un factor de éxito y medio funciona , siempre hay un intento de capitalizar la inversión en tiempo de modo que muy pocos comparten el código en repositorios públicos , pues no todo el mundo tiene el espíritu altruista y las ganas de hacerlo incluso sabiendo que así podría ayudar a muchas más personas que comparten esas misma enfermedad ,pero Gustavo  Muñoz es otro tipo de persona y sin duda parece decidido a cambiar las reglas

 

Gustavo  Muñoz  de forma similar a Dana , comenzó con un sistema de alarmas para despertarse  de noche en caso de no poder escuchar la señal de al CGM (Monitorización Continua de Glucosa), un aparato que se implanta bajo la piel y avisa al portador de los cambios en sus niveles de azúcar.  A veces no escuchaba la alarma lo cual lo hizo reflexionar  hasta  decidir crear su propio sistema usando su propio cuerpo a modo de laboratorio para construir su propia solución.

El páncreas es responsable, entre otras funciones de producir y segregar hormonas importantes como la insulina (disminuye los niveles de glucosa sanguínea) y el glucagón (eleva los niveles de glucosa en la sangre),así que su falta o mal funcionamiento puede poner en peligro nuestras vidas excepto que puedas conectarte a un páncreas artificial.

Para funcionar, un páncreas artificial necesita tres dispositivos:

  • Un sensor que se implanta bajo la piel y mide los niveles de glucosa
  • Un dispositivo que inyecta insulina a través de un catéter
  • Un controlador que aun  no se encuentra en el mercado que detecte la glucemia e indique a la bomba de insulina qué hacer.

 

Buscando en la web se encontró  con el excelente  trabajo de Benjamin West, un programador que también padece diabetes tipo 1.

West había realizado experimentos con su bomba de insulina durante dos años y, al terminar, publicó su trabajo de forma altruista  y desinteresada en GitHub aqui,para que cualquiera pueda construir su propio sistema github

Como vemos West escribió un paquete Python proporcionando un conjunto de herramientas para trabajar con datos utilizados y creados por un ” moderno”, alrededor del año 2010 , el régimen de la terapia con insulina .

Ofrece una herramienta basada en la línea de comandos de texto , y una biblioteca de Python para auditar los datos terapéuticos a partir de una variedad de dispositivos médicos utilizados como pueden ser:.

  • Bombas de insulina serie Medtronic Minimed utilizando el a usbstick
  • Medidores de glucosa  LifeScan
    • OneTouch series
    • Mini / Perfil
  • Dexcom , OneTouch Ping, Bayer , OmniPod . Sin ningún orden en particular.
  • Bayer , próximamente

Los comandos utilizando PYTHONPATHe están en el directorio raíz del repositorio y se supone que ha instalado en su sistema insulaudit ( incluyendo el desarrollo de la versión ) .Utilizan una  función de escaneo de puertos para probar si somos capaces de hablar con una bomba (es sólo intercambiar unos pocos bytes , nada más ::)

# fails
PYTHONPATH=src/ python -m insulaudit.main -v clmm   hello
insulaudit -v clmm hello

La especificación de un puerto parece funcionar . Si no lo hace , vuelva a intentar un par de veces . ::

# using the subcommand stuff:::
PYTHONPATH=src/ python -m insulaudit.main -v clmm --port /dev/ttyUSB0  hello
insulaudit -v clmm --port /dev/ttyUSB0 hello

# run the protocol exercise directly
PYTHONPATH=src/ python src/insulaudit/devices/clmm/proto.py /dev/ttyUSB0
python -m insulaudit.devices.clmm.proto.py /dev/ttyUSB0

# read-pump-model.log - protocol exercise to read pump
model number.  Log of it running successfully 5 times
before it starts failing.  stderr and timestamps were
not capture. :-(

Sobre  el marco básico  la compatibilidad con el protocolo debe ser estabilizada  teniendo la las herramientas   para obtener las siguientes utilidades:

  • convertir hola a algún tipo de exploración
  • introducir nuevos flujos de dispositivos
  • introducir perfiles de dispositivo / fluye consola
  • registros de récord
  • revisar los registros
  • registros de auditoría
  • registros de fusiones
  • buscar
  • reformatear.

El mexicano adaptó  todo este  trabajo a  sus propias herramientas para extraer datos y enviar ciertos comandos a la bomba de insulina. Aún así, tenía que seguir controlando el tratamiento de manera constante, y por eso se animó a implementar ciertas mejoras del paquete de Ben decidiendo desarrollar un sistema que le permitiera configurarlo y olvidarme de él”,un proyecto al que llamó Simpancreas.

 

Tras meses de investigación y pruebas, Gustavo por fin programó una placa de Raspberry como Dana o Benjamin ,pero más tarde la sustituyó por una placa  Intel Edition, más pequeña , acompañado de una batería y una antena

Dado el grave riesgo par la salud que puede producir un  tratamiento inadecuado para reducir los riesgos, Gustavo extrae información y la analiza en gráficos que le permiten tener todo bajo control.

sinpancreas

 

Aunque esta muy cerca de ser autónomo este ingeniero advierte del riesgo que podría suponer para una persona sin sus conocimientos tratar de hacer lo mismo,razón  por la que la  FDA , piden a los desarrolladores que no publiquen todo el código de su trabajo ni unas instrucciones específicas para llevarlo a cabo. Aunque Gustavo colabora con varias organizaciones, solo publica fragmentos de su trabajo y se asegura de que las personas inexpertas no los puedan utilizar sin ayuda.

OpenAPS (en español, Sistema de Páncreas Artificial de Fuente Abierta) es una plataforma que ofrece ayuda, documentación y consejos para garantizar la seguridad de aquellas personas dispuestas a fabricar su propio páncreas artificial.

Por su parte, Gustavo es cofundador junto con Kenneth Stack de Perceptus, una organización que forma a los pacientes a través de gráficos, y ha documentado todo su proceso a través de un blog.

Fuente aqui

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Construyen un Pancreas artificial con una Raspberry Pi


Dana Lewis tiene diabetes tipo 1,  enfermedad  que ha tenido que hacer frente desde que tenía 14años . En la diabetes tipo 1, el páncreas no produce suficiente insulina – la hormona que hacen que la glucosa disponible para que las células del cuerpo para utilizar como combustible – o, a veces, el páncreas no funciona en absoluto.

El páncreas es responsable, entre otras funciones de producir y segregar hormonas importantes como la insulina (disminuye los niveles de glucosa sanguínea) y el glucagón (eleva los niveles de glucosa en la sangre),así que su falta o mal funcionamiento puede poner en peligro nuestras vidas excepto que puedas conectarte a un páncreas artificial.

La gente como Dana tienen que controlar los niveles de azúcar en la sangre muy de cerca con el uso de un monitor continuo de glucosa (CGM) bajo la piel de su abdomen, o pincharse un dedo 12 veces al día y medirse la glucosa en la gota de sangre resultante. La dosis de insulina se calcula entonces para que se corresponda con los niveles de azúcar en la sangre de la persona diabética. Este proceso es incómodo y puede ser difícil en algunas circunstancias: en particular, Dana encontró que la alarma era tan débil que no la oia al dormir en toda la noche. Si una persona diabética no corrige sus niveles los resultados pueden ser muy peligrosos. Así que Dana y su novio (ahora marido) de Scott Leibrand decidieron iniciar un proyecto para hacer que la alarma de CGM fuera suficientemente fuerte como para despertar a ella en la noche.
DIY Páncreas , es finalmente su dispositivo basado en una Raspberry Pi . La Raspberry Pi recibe los datos del CGM, controla un algoritmo de aprendizaje y provee de los comandos a su bomba de insulina. Ese algoritmo de aprendizaje significa que después de observarlo Dana presionando el botón que controla la bomba de insulina, el páncreas artificial a aprendido de sus hábitos, y obtiene su dosis correcta 100% del tiempo, incluso cuando está durmiendo.

pancreas

 

Desgraciadamente las normas de la FDA significa que Dana y Scott no pueden publicar instrucciones completas de como han construido su páncreas artificial   así  que  están trabajando en la fabricación de páncreas de forma casera de código abierto ( se puede encontrar más información aquí )  y de forma que haya  suficiente información disponible para que el sistema pueda ser replicado, para que otras personas con diabetes pueden beneficiarse de su trabajo. Necesitan voluntarios con todo tipo de habilidades: si usted está interesado en ayudar, se puede obtener más información sobre el proyecto aquí.

Para saber mas del proyecto Dana podemos ver en el video compartiendo la experiencia de la vida real de lo que sucede cuando una comunidad de código abierto se acopla con ambos fabricantes de dispositivos y los organismos reguladores como la FDA los EE.UU. , y lo que esto significa para el futuro de la innovación .

El vídeo está en inglés aunque es posible activar los subtítulos para seguir mejor la presentación e incluso activar la traducción simultanea al español.

 

 

Sencillamente es fascinante todo lo que se puede llegar a hacer gracias a la voluntad de una  comunidad y al uso de tecnología que nos acerca cada vez más  a tratamientos accesibles a todas las personas que lo necesiten aunque no dispongan de un presupuesto elevado que les posibilite acceder a esta tecnología a un coste mucho mayor.

Más información:
http://fossforce.com/2016/05/artificial-pancreas-raspberry-pi/
https://www.raspberrypi.org/blog/artificial-raspberry-pi-pancreas/
https://ourhealthandenvironment.wordpress.com/2015/11/13/i-am-now-a-bionic-woman/