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O diabetes tipo 1 afeta 46,3 milhões de pessoas em todo o mundo, e o número de pessoas afetadas aumenta cerca de 3% a cada ano. Requer cálculos cuidadosos das necessidades de insulina e injeções diárias incômodas para evitar doenças periféricas causadas por níveis extremos de açúcar no sangue.
Os sistemas automatizados de administração de insulina, também chamados de pâncreas artificial, tornam o controle do diabetes muito menos oneroso para os pacientes. Esses sistemas – com sensores de insulina implantados, bombas que fornecem insulina dentro do corpo, controladores de bomba de insulina associados e algoritmos de controle cada vez mais sofisticados – estão avançando rapidamente.
Em APL Bioengenharia, da AIP Publishing, pesquisadores da University of Padova, University of Pavia e Yale University projetaram um novo algoritmo para controlar bombas de insulina implantadas que leva em consideração as características únicas de pacientes individuais. Seu modelo, testado usando uma simulação de computador para diabetes aprovada pela FDA, prova que a entrega de insulina intraperitoneal (dentro da cavidade abdominal) é rápida e imita de perto a entrega de insulina fisiológica natural.
“A infusão intraperitoneal de insulina não é apenas muito mais fisiológica porque você está reproduzindo a fisiologia natural, mas simplifica o problema de controle porque você não tem atrasos”, disse o autor Claudio Cobelli. “Então, isso significa que você pode ter um controlador muito simples e robusto para lidar com as situações cotidianas.”
O método atual de administração automatizada de insulina, baseado na tecnologia chamada sensores contínuos de glicose subcutânea, exige que os pacientes insiram manualmente o número de carboidratos que consomem, anunciando suas refeições ao sistema antes de comerem. Também é lento para detectar e liberar insulina. Esses atrasos, juntamente com a probabilidade de erros nos cálculos manuais das refeições, tornam o sistema propenso a imprecisões e aumentam a prevalência de hiperinsulinemia, um estado de alta insulina em pacientes que causa doenças dos grandes vasos sanguíneos.
Usando um simulador aprovado pela FDA projetado para administração subcutânea contínua de insulina, os pesquisadores fizeram modificações para simular a administração intraperitoneal de insulina. Eles desenvolveram um modelo que pode levar em conta as diferenças individuais dos pacientes e validaram um algoritmo de controle de bomba que não requer anúncio de refeição.
“Isso é uma grande vantagem. Ajuda no ajuste dos dispositivos e permite a personalização”, disse Cobelli. “Pessoas diferentes têm necessidades diferentes, então você precisa personalizar os algoritmos.”
Unindo trabalhos anteriores e experimentos atuais, os pesquisadores mostraram com sucesso as semelhanças entre a administração de insulina intraperitoneal e a fisiologia da secreção natural de insulina e validaram um algoritmo de controle de bomba que é robusto a fatores de personalização e variação de tempo para café da manhã, almoço e jantar.
O trabalho deles faz parte de um projeto europeu colaborativo de vários anos chamado “FORGET DIABETES”, que visa avançar rapidamente as tecnologias automatizadas de administração de insulina até o ponto de ensaios clínicos.
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