Le pancréas artificiel personnalisé réduit le fardeau de la gestion du diabète
Le diabète de type 1 touche 46,3 millions de personnes dans le monde, et le nombre de personnes touchées augmente d’environ 3 % chaque année. Il nécessite un calcul minutieux des besoins en insuline et des injections quotidiennes fastidieuses pour prévenir les maladies causées par des taux de glycémie trop élevés ou trop bas.
Les pancréas artificiels
Les systèmes automatisés d’administration d’insuline, également appelés pancréas artificiels, rendent la gestion du diabète beaucoup moins onéreuse pour les patients. Ces systèmes – dotés de capteurs d’insuline implantés, de pompes qui administrent l’insuline à l’intérieur du corps, de contrôleurs de pompe à insuline associés et d’algorithmes de contrôle de plus en plus sophistiqués – progressent rapidement.
Des chercheurs de l’université de Padoue, de l’université de Pavie et de l’université de Yale ont conçu un nouvel algorithme de contrôle des pompes à insuline implantées qui tient compte des caractéristiques uniques de chaque patient. Leur modèle, testé à l’aide d’une simulation informatique du diabète approuvée par la FDA, prouve que l’administration d’insuline par voie intrapéritonéale (à l’intérieur de la cavité abdominale) est rapide et reproduit fidèlement l’administration physiologique naturelle d’insuline.
Un algorithme personnalisé pour une meilleure gestion
« Non seulement la perfusion intrapéritonéale d’insuline est beaucoup plus physiologique parce qu’elle reproduit la physiologie naturelle, mais elle simplifie le problème du contrôle parce qu’il n’y a pas de délais », a déclaré l’auteur Claudio Cobelli. « Cela signifie donc que l’on peut disposer d’un contrôleur très simple et robuste pour gérer les situations quotidiennes.
La méthode actuelle d’administration automatisée de l’insuline, qui repose sur une technologie appelée capteurs de glucose sous-cutanés continus, exige que les patients entrent manuellement le nombre de glucides qu’ils consomment, en annonçant leurs repas au système avant qu’ils ne mangent. Ce système est également lent à détecter et à administrer l’insuline.
Des inexactitudes
Ces délais, ainsi que la probabilité d’erreurs dans les calculs manuels des repas, rendent ce système sujet à des inexactitudes et augmentent la prévalence de l’hyperinsulinémie, un état d’insuline élevé chez les patients qui provoque des maladies des gros vaisseaux sanguins.
En utilisant un simulateur accepté par la FDA et conçu pour l’administration continue d’insuline par voie sous-cutanée, les chercheurs ont apporté des modifications pour simuler l’administration d’insuline par voie intrapéritonéale. Ils ont développé un modèle qui peut prendre en compte les différences individuelles entre les patients, et ont validé un algorithme de contrôle de la pompe qui ne nécessite pas l’annonce d’un repas.
Personnaliser les pancréas artificiels
« C’est un grand avantage. Cela permet de régler les appareils et de les personnaliser », a déclaré M. Cobelli. « Chaque personne a des besoins différents, il faut donc personnaliser les algorithmes.
Cette recherche a été publiée dans APL Bioengineering.
Source : American Institute of Physics
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