2 مه 2024- اولین مطالعه در نوع خود از مرکز فناوری دیابت دانشگاه ویرجینیا نشان داد که افزودن هوش مصنوعی پیشرفته(AI) به پانکراس مصنوعی تنظیم کننده ی دیابت نوع 1 ایمن است و کارایی این سیستم را بهبود می بخشد.

در این مطالعه، محققان UVA یک سیستم آزمایشی پیشرفته لوزالمعده مصنوعی - که به طور خودکار قند خون بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 را کنترل و تنظیم می کند - با یک الگوریتم پانکراس مصنوعی که هوش مصنوعی را در خود جای داده بود، مقایسه کردند. دانشمندان این سیستم را "پانکراس مصنوعی شبکه عصبی" نام گذاری کردند.

محققان دریافتند پانکراس مصنوعی با پشتیبانی از هوش مصنوعی، قند خون شرکت‌کنندگان را برای مدت زمانی تقریباً مشابه با سیستم پیشرفته ی پانکراس مصنوعی در محدوده هدف نگه می‌دارد، در حالی که به طور قابل توجهی نیازهای محاسباتی را کاهش می‌دهد. آنها افزودند: افزایش کارایی می تواند به توسعه دهندگان اجازه دهد تا سیستم را در دستگاه هایی با قدرت محاسباتی پایین مانند پمپ انسولین پیاده سازی کنند.

دکتر بوریس کواتچف، مدیر مرکز فناوری دیابت UVA گفت: تاکنون، این اولین آزمایش بالینی یک سیستم پانکراس مصنوعی مبتنی بر داده، است که از یک شبکه عصبی آموزش‌دیده برای تحویل خودکار انسولین استفاده می‌کند.

تقویت پانکراس مصنوعی

پانزده شرکت‌کننده بزرگسال مبتلا به دیابت نوع 1 در جلسات آزمایش پشت سر هم در یک هتل شرکت کردند و از لوزالمعده مصنوعی پیشرفته و پانکراس مصنوعی با پشتیبانی از هوش مصنوعی به مدت 20 ساعت استفاده نمودند و کارهای روزمره خود را تا حد امکان به دقت دنبال کردند. سیستم پانکراس مصنوعی با پشتیبانی از هوش مصنوعی، قند خون شرکت‌کنندگان را در 86 درصد مواقع در محدوده ی هدف نگه داشت، این آمار برای سیستم پیشرفته پانکراس مصنوعی 87 درصد بود.

پانکراس مصنوعی با پشتیبانی از هوش مصنوعی، کارایی بسیار بهبود یافته ای را نشان داد و نیازهای محاسباتی را شش برابر کاهش داد.

محققان گزارش دادند: بنابراین این پانکراس مصنوعی با پشتیبانی از هوش مصنوعی برای اجرا در دستگاه‌هایی با قدرت پردازش پایین مانند پمپ‌های انسولین یا podها مناسب‌تر است.

قبل از اینکه پانکراس مصنوعی با پشتیبانی هوش مصنوعی برای استفاده ی عموم بیماران آماده شود، تحقیقات بیشتری لازم است. با این حال، تیم تحقیقاتی UVA امیدوار است که ترکیب هوش مصنوعی بتواند به این الگوریتم اجازه دهد تا بر اساس داده‌های هزاران کاربر به جای یک فرد، سازگاری و بهبود بیشتری یابد و همچنین نظارت و تنظیم قند خون را از طریق دستگاه‌هایی با قدرت محاسباتی محدود به‌طور خودکار انجام دهد.

دکتر کواتچف گفت: پیاده‌سازی شبکه عصبی به این الگوریتم اجازه می‌دهد تا با داده‌های اشخاصی که از این سیستم استفاده می‌کنند، آموزش ببیند. این دری را به روی تحویل انسولین شخصی سازی شده در زمان واقعی و مبتنی بر هوش مصنوعی باز می کند.

تلاش‌ها برای توسعه یک پانکراس مصنوعی با پشتیبانی از هوش مصنوعی بر اساس کار قبلی مرکزفناوری دیابتUVA  برای ایجاد یک سیستم پانکراس مصنوعی مجزا که قبلاً برای استفاده توسط بیماران تأیید شده بود، انجام گردید. سازمان غذا و داروی ایالات متحده، سیستم Control-IQرا که توسطTandem Diabetes Care  ساخته شده است، برای افراد 2 سال و بالاتر مبتلا به دیابت نوع 1 تایید کرده است.

نتایج مطالعه هوش مصنوعی در مجله Diabetes Technology & Therapeutics منتشر شده است.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-05-adding-ai-artificial-pancreas-efficiency.html