Ricercatori dell’Università di Padova, dell’Università di Pavia e dell’Università di Yale hanno progettato un nuovo algoritmo per il controllo delle pompe per insulina impiantate che tiene conto delle caratteristiche uniche dei singoli pazienti.
Il diabete di tipo 1 colpisce 46,3 milioni di persone in tutto il mondo e il numero aumenta di circa il 3% ogni anno.
Richiede calcoli accurati del fabbisogno di insulina e fastidiose iniezioni giornaliere per evitare malattie periferiche causate da estremi di glicemia alta o bassa.
I sistemi automatizzati di somministrazione di insulina, chiamati anche pancreas artificiale, rendono la gestione del diabete molto meno onerosa per i pazienti.
Questi sistemi – con sensori di insulina impiantati, pompe che erogano insulina all’interno del corpo, controller associati alla pompa per insulina e algoritmi di controllo sempre più sofisticati – stanno avanzando rapidamente.
I ricercatori dell’Università di Padova, dell’Università di Pavia e dell’Università di Yale hanno progettato un nuovo algoritmo per il controllo delle pompe per insulina impiantate che tiene conto delle caratteristiche uniche dei singoli pazienti.
Il loro modello, testato utilizzando una simulazione al computer del diabete approvata dalla FDA, dimostra che la somministrazione intraperitoneale (all’interno della cavità addominale) dell’insulina è veloce e imita da vicino la somministrazione fisiologica naturale di insulina.
“Non solo l’infusione intraperitoneale di insulina è molto più fisiologica perché si sta riproducendo la fisiologia naturale, ma semplifica il problema del controllo perché non si hanno ritardi”, ha detto l’autore Claudio Cobelli.
“Quindi, questo significa che puoi avere un controller molto semplice e robusto per gestire le situazioni quotidiane”.
L’attuale metodo di somministrazione automatica di insulina, che si basa su una tecnologia chiamata sensori di glucosio sottocutaneo continuo, richiede ai pazienti di inserire manualmente il numero di carboidrati che consumano, annunciando i loro pasti al sistema prima di mangiare.
È anche lento a percepire e fornire insulina. Questi ritardi, insieme alla probabilità di errori nel calcolo manuale dei pasti, rendono il sistema soggetto a imprecisioni e aumentano la prevalenza di iperinsulinemia, uno stato di insulina elevata nei pazienti che causa malattie dei grandi vasi sanguigni.
Utilizzando un simulatore accettato dalla FDA progettato per la somministrazione continua di insulina sottocutanea, i ricercatori hanno apportato modifiche per simulare la somministrazione intraperitoneale di insulina.
Hanno sviluppato un modello in grado di tenere conto delle differenze dei singoli pazienti e hanno convalidato un algoritmo di controllo della pompa che non richiede l’annuncio del pasto.
“Questo è un grande vantaggio. Aiuta a sintonizzare i dispositivi e consente la personalizzazione “, ha detto Cobelli. “Persone diverse hanno esigenze diverse, quindi è necessario personalizzare gli algoritmi”.
Legando insieme il lavoro precedente e gli esperimenti attuali, i ricercatori hanno mostrato con successo le somiglianze tra la somministrazione intraperitoneale di insulina e la fisiologia della secrezione naturale di insulina e hanno convalidato un algoritmo di controllo della pompa che è robusto per i fattori di personalizzazione e la varianza temporale per colazione, pranzo e cena.
Il loro lavoro fa parte di un progetto europeo collaborativo pluriennale chiamato “FORGET DIABETES” che mira a far progredire rapidamente le tecnologie automatizzate di somministrazione di insulina fino al punto di studi clinici.
