主页 > W好生活 >【降血糖医材专题】父爱改变糖尿病治疗,仿生胰脏 Bionic pancreas >

小编推荐

【降血糖医材专题】父爱改变糖尿病治疗,仿生胰脏 Bionic pancreas


2020-06-13


【降血糖医材专题】父爱改变糖尿病治疗,仿生胰脏 Bionic pancreas

你能想像一位爸爸的爱,不仅催生出新的医疗仪器,并可能从此改变糖尿病的治疗模式吗?

波士顿大学生物医学工程学教授 Edward Damiano,以一位病患家属的心情为出发点,结合自己的专业而发明出双贺尔蒙帮浦仿生胰脏(Bionic pancreas)。

故事是这样开始的,Damiano 教授的儿子在出生 11 个月被诊断出罹患第一型糖尿病,意即他的胰脏无法自行分泌胰岛素,必须终身靠注射胰岛素製剂来控制血糖,这情况对于身为爸爸的 Damiano 教授而言,无疑是一场梦靥,他曾经半夜惊醒去看儿子,发现儿子因血糖过低而呈现昏迷倒卧在地上,然而事前完全没有徵兆。

血糖升降成因複杂

为什幺会这样呢?试想像一下人体的血糖是加减后的结果,胰岛素贺尔蒙(Insulin)负责降低血糖,而升糖激素(Glucagon)则增加血液中葡萄糖浓度,这之间的波动会受到患者进食、运动、压力和日常生活所影响。当白天患者血糖过低,会有些典型症状像是出汗、皮肤苍白、焦躁及行为异常等,容易被察觉而及时补充糖分,但若在夜间发生低血糖现象,患者往往都在睡梦中,症状仅是多梦不安,那幺一旦血糖严重低下的时间过久,就可能造成永久性脑功能障碍或死亡。这种「一觉不起」的恐惧,也被称为「睡眠死亡症候群(dead-in-bed syndrome)」,患者在睡前往往神色如常,却因突发的低血糖而在睡梦中猝死。

现今针对第一型糖尿病的治疗,无论是新兴的干细胞培育或胰腺细胞移植,都无法彻底改善「自体免疫系统破坏胰脏细胞」的现象,因此多从药物调控来着手,这需要患者一天多次注射胰岛素,以及经由指尖採血或仪器测量血糖来掌握身体状况,然而,这种不便利性即浮现出未满足需求(unmet needs),所以无论是上篇《注射胰岛素穿戴装置问世,嘉惠糖尿病患者》,或者仿生胰脏,都是为了改善控制血糖的模式来增进患者生活品质。

在这波医疗创新的蓝海中,无论是胰岛素帮浦 Imperium,或是仿生胰脏,例如赢得 2011 年糖尿病医疗仪器设计大奖(DiabetesMine Design Challenge)Pancreum、法国 CEA-Leti and Diabeloop 团队研发的产品,概念都源自于糖尿病动态双 C 疗法(CSII+CGMS 疗法),意即连续自动监测皮下组织液的葡萄糖浓度仪,加上胰岛素帮浦持续皮下胰岛素注射系统(CSII),搭配智慧手机 App 及云端监控,结合「远距医疗」概念,企图以大量且即时的患者医疗数据,供专业人员分析后,制定更切身的治疗计画,进一步达到「个人化医疗」的目的。

双帮浦系统-建构更接近生理状态的仿生胰脏

然而「仿生胰脏」的开发战场中,新创公司大多专注于连续感测器的敏锐度、感测模式,或者建构医疗软体来预测人体血糖值的波动,但对于 Damiano 教授而言,他希望发明更接近生理状态的仿生胰脏,来提供更安全、可靠、灵活的糖尿病治疗,因此 Damiano 教授和来自麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的 Steven Russell 博士合作,将研发重点摆在模拟胰脏的激素平衡功能,创造出能同时调控胰岛素以及升糖激素的双帮浦系统──Bionic pancreas。

Bionic pancreas 系统同样由监控仪、帮浦以及智慧软体所组成。病人会在腹部置入一个特製 G4 铂金探头,这个连续血糖监控仪每五分钟将测量一次血糖,资料稍后会藉由蓝牙发送至智慧手机,手机的 App 即是一个演算控制中心,它会判断患者的胰岛素和升糖激素需求,然后将诊断发送至双贺尔蒙帮浦系统,决定当下该注入胰岛素或者升糖激素。

【降血糖医材专题】父爱改变糖尿病治疗,仿生胰脏 Bionic pancreas

Bionic pancreas 优异的特点在于两方面:第一,团队掌握住维持升糖激素稳定的关键,并将它应用于帮浦。过去包含剑桥大学、维吉尼亚大学团队发展仿生胰脏时,都因为水溶后的升糖激素不稳定,所以只能採用胰岛素作单方面的调控;第二,团队所设计的控制运算系统,能精準预测血糖变化量,并给予调控激素的建议值。

简单来说,若依装置设定的五分钟测量一次,一天共 288 次作「胰岛素」和「升糖素」量的平衡,和传统一天仅 4 到 5 次的调控,或其他仿生胰脏装置仅以单一激素给药的模式相较,Bionic pancreas 更接近真实人体的器官运作。

今年美国临床内分泌医师学会─科学及临床会议(American Association of Clinical Endocrinologists,24th Annual Scientific and Clinical Congress)上,Damiano 教授发表实验结果:于 2013 至 2015 年,族群涵盖成人、青少年和幼童,年龄介于 6 到 76 岁之间的第一型糖尿病患者,前三组试验中的患者先接受 5 天仿生胰脏治疗,后 5 天患者维持原先的帮浦治疗。而第四组试验则是 11 天的仿生胰脏治疗,续接 11 天原有的帮浦治疗。

实验结果显示,仿生胰脏更能够降低平均血糖值,也减少低血糖的状况,从数据面来看:成人平均血糖值为 133 mg/dL、青少年为 142 mg/dL、幼童为 137 mg/dL; 而血糖值曾低于 60 mg/dL 的比率,成人约为 1.5%、青少年 1.3%、幼童为 1.2%。而能反映体内近 2-3 个月血糖控制情况的醣化血色素(HbA1c)数值,也发现降低至 6.5%,属于控制良好。

科技发展,让糖尿病患者重拾正常生活

不仅是 Damiano 教授单方面的实验,蒙特娄大学(University of Montréal)也进行世界第一起仿生胰脏的相关比较性研究,并刊登在着名的柳叶刀医学杂誌(The Lancet Diabetes and Endocrinology)。他们将受试者分为三组来做比较:传统胰岛素帮浦治疗、单一胰岛素型仿生胰脏、双贺尔蒙仿生胰脏,结果显示双贺尔蒙仿生胰脏较能遏止低血糖(hypoglycemia)的发生机率,而且在让一个仿生胰脏系统试验中,皆未发现有夜间低血糖危险情况发生。

现今 Damiano 和 Russell 教授计划在麻省理工大学医学中心、史丹佛大学、北卡罗莱纳州大学、教堂山大学扩大临床实验,首要目标锁定第一型糖尿病患者,未来将拓展至第二型糖尿病族群,而关于初步的研究成效,目前已有多位内分泌科权威医师表示看好。

团队预计将于 2017 年完成最后的临床试验,于 2018 年产品上市,但对于 Damiano 教授而言,这时间表代表的是更深切的渴望──他希望儿子大卫上大学离家后,能配戴仿生胰脏 Bionic pancreas,从此无论跑步、享受美食或日常学校生活都能轻鬆自在,不须再担心何时扎针或该怎幺调整胰岛素,而 Damiano 教授也不需再担心儿子醒不过来。看来爱的力量,的确能引领医疗科技的新发展呢!



上一篇:
下一篇:
申博太阳城_abm是什么平台|各类群体购物指南|周边网民提供实时|网站地图 申博官网备用网址_菲律宾申博代理开户 申博官网备用网址_sunbetsuncity游戏端