DIY人工胰腺系统Open APS：为患者提供精准的糖尿病监测服务

OpenAPS（开放式人工胰腺系统）是一个能帮助人们DIY人工胰腺的免费在线项目，由Dana Lewis与Scott Leibrand在2014年12月研制出，其提供了“一个注重安全的参考设计、工具集还有一个开源的参考实例，这一切都可以供任何人使用，包括医疗设备生产商”。

Open APS看准行业痛点，为患者提供精准的糖尿病监测服务

相比传统繁琐的糖尿病护理监测手段，Open APS能更加便捷且精准的为糖尿病患者服务。

Open APS的研发者之一Dana Lewis, 曾是Twitter的工程师，但同时也是一名I型糖尿病患者。根据传统的糖尿病护理方法，她每天需要12次抽指血检查血糖水平，无论是工作还是约会，都随身佩戴胰岛素泵和CGM（持续血糖监测仪），当血糖水平超出正常范围时，监测设备就会发出警报，提醒使用胰岛素泵。

Lewis的家人都非常担心，她会像绝大多数糖尿患者一样，熟睡时没有听到CGM的报警声，在半夜失去生命。于是Dana Lewis与丈夫Scott Leibrand 决定寻求一些方法来唤醒睡梦中的患者，这便是Open APS项目的起点。

项目具备患者病情夜间侦察功能，数据支持多终端查看

在2013年，Lewis与Leibrand将CGM监测仪上的数据传输到电脑上的方法，通过USB接口设备下载，便可直接查看。此外，Lewis写了新的程序代码，把笔记本电脑放置在床头柜上，电脑屏幕就可以实时的显示她的血糖水平并且在夜里发出警报，在半夜唤醒病人。这就是DIY胰腺系统的原型。

在笔记本电脑上实现这项技术后，他们又将目光转移到了更加轻便的Ipad上，并且提出了新的目标，即在Lewis熟睡错过警报时，将Ipad发出的警报推送给Leibrand。这样一来，Leibrand就可以立即到达Lewis住处叫醒她用胰岛素泵控制血糖；如果Lewis听到了警报，她也可以通过按下一个按钮来向Leibrand报平安。这个改进最直接的好处就是增加了患者与家属的安全感，患者在睡眠中不用恐慌害怕自己错过警报，同时也减轻了家属的心理负担。

现在，用户通过手机、手表也可以查看到这些基本的血糖数据了。

胰岛素剂量实现精准自释

曾经，Lewis通过数学公式来计算自己所需要的胰岛素剂量，公式里包含当前血糖浓度、日常活动量以及食物摄取量。事实上，这样的方法并不准确，因此许多患者并未真正的使用了正确的胰岛素剂量。

从软件工程师的角度来看，Lewis和Leibrand认为这与C++语言中的algorithm演算法相符合。于是，Lewis通过服用胰岛素、进食等实验得到一些精确的数据，他们用这些数据来运行algorithm。在持续的尝试下，他们得到了大量的数据，完善了算法系统，得到更精准的胰岛素剂量。不久以后，Lewis还可以通过输入当前的血糖浓度，预测到30分钟、60分钟、90分钟后的血糖水平，以此确定是否需要改变胰岛素剂量来维持血糖平衡。

人工胰腺系统为闭环设计，利用电子元件模拟人体器官功能

人工胰腺设计原理图

“人工胰腺”不是移植在人体内的新器官，而是由一组可以模仿胰腺缺失功能的电子元件，包含了迷你电脑、微型U盘、胰岛素泵、血糖监测仪、电池。电脑从U盘与血糖监测仪中读取数据，然后将推荐剂量传输到胰岛素泵，经过algorithm运算后，再自动释药，使糖尿病患者的病情控制更加的便捷且稳定。

在Lewis看来，他们开发的系统唯一存在的问题就是不能直接对胰岛素泵给出指令，而是还需要通过按钮来完成。于是在精确运行了algorithm算法后，Lewis和Leibrand研制出了“闭环设计”的人工胰腺系统。

项目旨在通过DIY家庭医疗提高患者的生活质量

Lewis夫妇在DIY人工胰腺成功后，决定帮助更多的糖尿病患者改变他们的生活。于是他们建立了Open APS项目，为他们DIY人工胰腺提供帮助。

在美国，有很多患有I型糖尿病的儿童的父母们对于在孩子们睡觉和在外玩耍时的血糖水平监测感到非常困难，于是这些家长们自发地在空闲时间聚集在一起工作，他们在C成立了一个名为CGM in the Cloud的组织。在OpenAPS的帮助下，他们开始尝试DIY人工胰腺系统，并且已经成功DIY出了一些适配儿童的系统。

这一项目已经引起了FDA的注意，目前虽然还没有获得审批，不过FDA非常鼓励Lewis夫妇继续他们的研究，而他们也在定期与FDA相关机构进行沟通交流，以确保他们的工作在不违反FDA条例的界限下，仍旧可以帮助患者终止糖尿病死循环和管理病情护理。

在Open APS的启发下，一些医疗公司也已经开始了向DIY人工胰腺的步伐。全球最大的医疗技术公司美敦力在Open APS的基础上研制的人工胰腺已经完成了670G测试，在本月将提交给FDA审核。除此之外，世界医药巨头强生的APS研究也即将进入临床试验的阶段。(动脉网微信公众号：vcbeat)

来源：动脉网