أحدث الأخبار مع #بوريس_كوفاتشيف
عكاظ
منذ 2 أيام
- صحة
- عكاظ
بـ«التوأم الرقمي».. تطوير بنكرياس اصطناعي لإدارة السكري
طور فريق بحثي من جامعة فرجينيا الأمريكية نظاماً مبتكراً لبنكرياس اصطناعي تفاعلي، يعتمد على تقنية «التوأم الرقمي» لتحسين إدارة السكري من النوع الأول. ويستخدم النظام الجديد أسلوباً يعرف بـ«التحكم السلوكي الحيوي التكيفي»، الذي يتيح للبنكرياس الاصطناعي التكيف بمرونة مع التغيرات الفسيولوجية والسلوكية لكل مستخدم، عبر تحديثات دورية وتحليل بيانات آنية. وقال الدكتور بوريس كوفاتشيف، مدير مركز تكنولوجيا السكري في جامعة فرجينيا والمعد الرئيسي للبحث السريري الذي استمر 6 أشهر بالاعتماد على تقنية ABC: «إن هذا الابتكار يطور خوارزمية توصيل الأنسولين كل أسبوعين، ما يرفع من كفاءة البنكرياس الاصطناعي ويجعله أكثر استجابة لاحتياجات المرضى»، لافتاً إلى أن النظام يوفر أيضاً أداة محاكاة رقمية تفاعلية، تتيح للمستخدمين اختبار إعدادات مختلفة مثل تغيير جرعات الأنسولين الليلية بأمان داخل بيئة افتراضية، قبل اعتمادها فعليّاً على أجهزتهم. وذكر أن النتائج أثبتت زيادة الوقت الذي يقضيه المستخدمون ضمن النطاق الآمن لمستوى سكر الدم من 72% إلى 77%، مقابل انخفاض متوسط مستوى السكر التراكمي (HbA1c) من 6.8% إلى 6.6%، مؤكداً مواجهة النظام الجديد تحديين رئيسيين لطالما صعبا على الأنظمة السابقة الوصول إلى نتائج مثالية، الأول يتمثل في إدارة التقلبات الكبيرة في سكر الدم خلال النهار، الناتجة عن تناول الطعام أو النشاط البدني، أما الثاني فهو ما يعرف بـ«مرحلة الثبات»، وهي نقطة يتراجع فيها تحسن المستخدمين بعد فترة أولية ناجحة، لافتاً إلى أن التكيف المشترك بين الإنسان والآلة ضروري في حالات مثل السكري من النوع الأول، إذ يتشارك الذكاء الاصطناعي والمستخدم في اتخاذ قرارات العلاج، وتعد تقنية التوأم الرقمي ركيزة أساسية في تمكين هذا التفاعل الذكي. وأوضح فريق البحث أن النظام يقدم استراتيجيتين لحل هذه التحديات، من خلال دمج التوأم الرقمي مع خوارزمية تتعلم من سلوك المستخدم وتتكيف معه بمرور الوقت، منوهين إلى أن فكرة «التوأم الرقمي» تستند إلى نماذج افتراضية تحاكي أداء الأنظمة والعمليات الواقعية، وهي تقنية استخدمت لأول مرة في برنامج «أبولو» الفضائي التابع لوكالة ناسا في الستينيات، لكنها توظف لأول مرة بشكل شخصي وفردي لمرضى السكري عبر نماذج سحابية مخصصة. كما تسمح هذه التقنية للمستخدم بفهم كيفية تأثير تعديلاته اليومية مثل التمارين أو تغييرات النظام الغذائي على أداء البنكرياس الاصطناعي، ما يعزز دقة العلاج ويقلل من المخاطر. أخبار ذات صلة
صحيفة الخليج
منذ 3 أيام
- صحة
- صحيفة الخليج
بنكرياس اصطناعي تفاعلي يتحكم في السكري
طور باحثون في جامعة فيرجينيا الأمريكية، نظام بنكرياس اصطناعي تفاعلي، يعرف باسم «التحكم البيولوجي السلوكي التكيفي»، يعتمد على تقنية التوأم الرقمي، وخوارزميات ذكية قادرة على تعديل توصيل الأنسولين تلقائياً كل أسبوعين، بناء على التغيرات الفسيولوجية والسلوكية لكل مريض. وقال د. بوريس كوفاتشيف، مدير مركز تكنولوجيا مرض السكري في الجامعة والباحث الرئيسي في الدراسة: «إن النظام الجديد يقدم بديلاً أكثر تطوراً لأنظمة البنكرياس الاصطناعي الحالية التي تتطلب تدخلاً مستمراً من المستخدمين للتكيف مع التغيرات اليومية في احتياجات الجسم». وأوضح: «نظام «ABC» يتمتع بقدرة على التعلم والتكيف الذاتي، ما يخفف من العبء اليومي على المرضى ويزيد من فاعلية العلاج». وأضاف: «خلال التجربة السريرية التي استمرت 6 أشهر، أظهرت النتائج تحسناً ملحوظاً في علاج السكري؛ إذ ارتفعت نسبة الوقت الذي يقضيه المرضى ضمن النطاق الآمن لسكر الدم من 72% إلى 77%، كما انخفض متوسط الهيموغلوبين السكري من 6.8% إلى 6.6%». وأشار إلى أن النظام يسهم في معالجة اثنين من أبرز التحديات التي تواجه مرضى السكري، أولهما تحسين التحكم بمستوى السكر أثناء النشاط البدني وتناول الطعام خلال ساعات النهار، وثانيهما تجاوز ما يعرف بـ«الهضبة العلاجية» التي غالباً ما يصل إليها المرضى بعد فترة من التحسن، ما يصعب عليهم تحقيق نتائج إضافية.
روسيا اليوم
منذ 4 أيام
- صحة
- روسيا اليوم
بنكرياس اصطناعي ذكي يحدث تحولا في إدارة السكري بفضل تقنية مبتكرة
ويستخدم النظام الجديد أسلوبا يُعرف بـ"التحكم السلوكي الحيوي التكيفي" (Adaptive Biobehavioral Control – ABC)، يتيح للبنكرياس الاصطناعي التكيّف بمرونة مع التغيرات الفسيولوجية والسلوكية لكل مستخدم، عبر تحديثات دورية وتحليل بيانات آنية. وأوضح الدكتور بوريس كوفاتشيف، مدير مركز تكنولوجيا السكري في جامعة فرجينيا والمعد الرئيسي للدراسة، أن هذا الابتكار يطوّر خوارزمية توصيل الأنسولين كل أسبوعين، ما يرفع من كفاءة البنكرياس الاصطناعي ويجعله أكثر استجابة لاحتياجات المرضى. وأضاف أن النظام يوفّر أيضا أداة محاكاة رقمية تفاعلية، تتيح للمستخدمين اختبار إعدادات مختلفة — مثل تغيير جرعات الأنسولين الليلية — بأمان داخل بيئة افتراضية، قبل اعتمادها فعليا على أجهزتهم. وتستند فكرة "التوأم الرقمي" إلى نماذج افتراضية تحاكي أداء الأنظمة والعمليات الواقعية، وهي تقنية استخدمت لأول مرة في برنامج "أبولو" الفضائي التابع لوكالة ناسا في الستينيات، لكنها تُوظّف لأول مرة بشكل شخصي وفردي لمرضى السكري عبر نماذج سحابية مخصصة. وتسمح هذه التقنية للمستخدم بفهم كيفية تأثير تعديلاته اليومية — مثل التمارين أو تغييرات النظام الغذائي — على أداء البنكرياس الاصطناعي، ما يعزز دقّة العلاج ويقلّل من المخاطر. وأظهرت دراسة سريرية استمرت 6 أشهر أن المستخدمين الذين اعتمدوا على تقنية ABC زادوا الوقت الذي يقضونه ضمن النطاق الآمن لمستوى سكر الدم من 72% إلى 77%، كما انخفض متوسط مستوى السكر التراكمي (HbA1c) من 6.8% إلى 6.6%. وأكد كوفاتشيف أن النظام الجديد يواجه تحديين رئيسيين لطالما صعّبا على الأنظمة السابقة الوصول إلى نتائج مثالية: الأول يتمثل في إدارة التقلبات الكبيرة في سكر الدم خلال النهار، الناتجة عن تناول الطعام أو النشاط البدني، أما الثاني فهو ما يُعرف بـ"مرحلة الثبات"، وهي نقطة يتراجع فيها تحسّن المستخدمين بعد فترة أولية ناجحة. وأوضح فريق البحث أن النظام يقدّم استراتيجيتين لحل هذه التحديات، من خلال دمج التوأم الرقمي مع خوارزمية تتعلّم من سلوك المستخدم وتتكيّف معه بمرور الوقت. واختتم كوفاتشيف بالقول: "إن التكيف المشترك بين الإنسان والآلة ضروري في حالات مثل السكري من النوع الأول، حيث يتشارك الذكاء الاصطناعي والمستخدم في اتخاذ قرارات العلاج. وتعد تقنية التوأم الرقمي ركيزة أساسية في تمكين هذا التفاعل الذكي". يذكر أن البنكرياس الاصطناعي هو نظام طبي متقدّم يُستخدم لمساعدة مرضى السكري من النوع الأول على تنظيم مستويات سكر الدم بشكل أوتوماتيكي، عبر محاكاة وظيفة البنكرياس الطبيعي في الجسم، والذي يفشل لديهم في إنتاج الأنسولين. المصدر: interesting engineering قد تكشف بشرتك عن أسرار صحّتك، فبينما تظهر تغيّراتها أحيانا نتيجة التعرض للشمس أو الحساسية، يحذر خبراء الصحة من أن بعض العلامات الجلدية قد تشير إلى بداية تطور مرض مزمن. اعترف الاتحاد الدولي للسكري رسميا بالنوع الخامس من داء السكري، الذي هو شكل خاص من المرض يرتبط بسوء التغذية في سن مبكرة. يعتبر مرض السكري النوع 2 من الأمراض المزمنة التي تؤثر على ملايين الأشخاص حول العالم، حيث يتسبب في مقاومة الأنسولين، الهرمون المسؤول عن تنظيم مستويات السكر في الدم.
