La diabetes es una enfermedad crónica caracterizada por una falla de la insulina para controlar los niveles de glucosa en sangre con dos tipos principales: tipo 1 y tipo 2.
La diabetes es una preocupación mundial y se espera que 783 millones de adultos vivan con la enfermedad para 2045, según el Atlas de Diabetes de la FID.
La enfermedad plantea un impacto sustancial en la salud pública debido a complicaciones de salud, cargas económicas y reducción de la calidad de vida. Está relacionado con la obesidad y las elecciones de estilo de vida, lo que contribuye a complicaciones como las enfermedades cardíacas.
Un sistema de páncreas artificial (APS), también conocido como sistema de circuito cerrado, es una tecnología médica avanzada diseñada para ayudar a los pacientes con diabetes a controlar sus niveles de azúcar en sangre, particularmente aquellos con diabetes tipo 1.
Entendiendo el páncreas humano
El páncreas es un órgano que tiene dos funciones principales en el cuerpo. Su función endocrina implica la producción de insulina para regular el azúcar en sangre y la producción de glucagón para elevarlo. En el lado exocrino, secreta enzimas digestivas que ayudan a descomponer los alimentos para la absorción de nutrientes en el intestino delgado.
La diabetes tipo 1 es una enfermedad autoinmune en la que el sistema inmunológico del cuerpo ataca y destruye las células productoras de insulina en el páncreas. Los pacientes con diabetes tipo 1 deben tomar insulina con regularidad para sobrevivir.
La diabetes tipo 2 ocurre cuando el cuerpo no usa la insulina de manera efectiva o no produce suficiente insulina. Es la forma más común de diabetes y a menudo está relacionada con factores del estilo de vida como la obesidad, la mala alimentación y la falta de actividad física.
Las personas con un páncreas que funciona mal o no funciona se enfrentan a una dependencia de la insulina de por vida, al control del azúcar en sangre y al riesgo de complicaciones.
La ciencia detrás de los sistemas de páncreas artificiales
Los APS están diseñados para automatizar y optimizar la administración de insulina imitando la función de un páncreas sano. El sistema monitorea continuamente los niveles de glucosa en sangre mientras ajusta la administración de insulina en consecuencia.
Un APS se compone de tres componentes principales: monitor continuo de glucosa (MCG), una bomba de insulina y un algoritmo de control.
Los MCG son dispositivos que miden continuamente los niveles de glucosa en el cuerpo, a menudo a través de un sensor colocado debajo de la piel. Los MCG proporcionan datos en tiempo real sobre los niveles de azúcar en sangre, lo que ayuda a las personas con diabetes a controlar mejor su afección.
La bomba de insulina administra insulina al cuerpo cuando el MCG detecta un aumento en los niveles de azúcar en sangre (hiperglucemia). Cuando detecta niveles bajos de azúcar en sangre (hipoglucemia), el sistema puede suspender o reducir la administración de insulina para evitar mayores caídas.
El algoritmo de control es un programa de software especializado que se ejecuta en una computadora o microcontrolador y procesa los datos del CGM. Calcula la dosis de insulina requerida y le indica a la bomba de insulina que administre la cantidad adecuada de insulina.
El sistema opera en un circuito de retroalimentación continua, proporcionando datos en tiempo real al algoritmo de control.
Páncreas artificial que ayuda a niños con diabetes tipo 1
Investigaciones y avances actuales de APS
La investigación actual de APS explora algoritmos de control avanzados. En un artículo escrito en abril de este año, se propone un APS centrado en un teléfono inteligente Android. El sistema consta de dos aplicaciones modulares de Android, App-A y App-B, cada una de las cuales tiene propósitos distintos.
La aplicación A actúa como interfaz de usuario y facilita la comunicación del hardware, mientras que la aplicación B emplea un algoritmo de control predictivo de modelo crítico para la seguridad con restricciones para un cálculo preciso de la tasa de insulina.
Esta investigación presenta una forma inteligente de construir un sistema que pueda ayudar a las personas con diabetes a controlar su nivel de azúcar en sangre mediante un teléfono inteligente Android. El diseño hace que el proceso de desarrollo sea más rápido y seguro, asegurando que el sistema funcione de manera efectiva y minimizando el riesgo de errores.
Desafíos y consideraciones
La implementación de APS en el control de la diabetes presenta obstáculos tecnológicos relacionados con la interoperabilidad y la seguridad de los datos. Los desafíos fisiológicos incluyen la variabilidad del paciente en la respuesta a la insulina y los impactos impredecibles de las comidas.
La aceptación y la educación del paciente plantean obstáculos psicológicos. Los profesionales de la salud (PS) pueden preocuparse de que los pacientes dependan demasiado de APS y requieran capacitación para brindarles apoyo. También surgen preocupaciones sobre el costo y la accesibilidad de la tecnología APS.
A pesar de estos desafíos, APS ofrece un mejor manejo de la enfermedad, un mejor control glucémico y una reducción de la carga para el paciente. Los esfuerzos de colaboración entre pacientes, profesionales sanitarios y proveedores de tecnología son esenciales para superar estos obstáculos y aprovechar todo el potencial de APS.
El panorama futuro del control de la diabetes
La adopción generalizada de APS es prometedora para mejorar el control de la glucosa y la calidad de vida de los pacientes con diabetes y, al mismo tiempo, reducir los costos de atención médica. Sin embargo, es necesario abordar obstáculos como el mantenimiento de los dispositivos, la privacidad de los datos y los costos iniciales.
Es posible que los proveedores de atención médica deban adaptarse para apoyar y educar a los pacientes sobre la tecnología APS. Es poco probable que APS reemplace completamente los métodos tradicionales de control de la diabetes, ya que las preferencias de los pacientes y las barreras de acceso persisten. En cambio, se espera que APS coexista con los enfoques tradicionales, ofreciendo más opciones de atención personalizada.
El alcance de la transformación de APS en la atención de la diabetes dependerá de los avances tecnológicos, las aprobaciones regulatorias y las elecciones de los pacientes.
Los APS tienen el potencial de revolucionar la atención de la diabetes al automatizar la administración de insulina, mejorar el control de la glucosa, reducir la hipoglucemia y mejorar la calidad de vida de los pacientes.
Si bien las investigaciones en curso continúan avanzando en la tecnología APS, es importante que las personas que viven con diabetes, los profesionales de la salud y los reguladores se mantengan informados y con la mente abierta sobre las innovaciones emergentes en el control de la diabetes.
El futuro de APS promete una atención de la diabetes más accesible, eficaz y centrada en el paciente, ofreciendo esperanza de mejores resultados y un futuro más brillante para los afectados por esta enfermedad crónica.
