Sistemas Pervasivos / Pâncreas Artificial

A importância da determinação da glicose no sangue decorre da doença crônica diabete. Aproximadamente 5% da população mundial sofre de diversos tipos dessa doença metabólica. As pessoas que sofrem de diabete tipo I precisam injetar doses diárias do hormônio insulina para equilibrar o valor de glicose no sangue dentro da faixa normal.
O "pâncreas artificial" serve para distribuir aos diabéticos a insulina, hormônio que regula o nível de açúcar no sangue. O aparelho libera insulina na corrente sanguínea quando um sensor detecta aumento nos níveis de açúcar (glicose) no sangue. Normalmente, o pâncreas produz insulina, mas em pessoas com diabete tipo 1, o órgão não consegue fabricar o hormônio. Por esse motivo, esses pacientes precisam tomar injeções de insulina com freqüência para manter a taxa de açúcar sob controle. O equipamento é um reservatório de insulina, que é implantado no tecido que reveste a cavidade abdominal e se conecta a um sensor introduzido na veia jugular. Quando o sensor detecta aumento na taxa de glicose sanguínea, o reservatório libera a quantidade necessária de insulina. O aparelho precisa receber em um determinado tempo uma recarga do hormônio.
Com a utilização do aparelho os níveis de açúcar no sangue permanecem sob controle durante mais de 60 por cento do tempo. Os pacientes que injetam insulina conseguem controlar a taxa de glicose em 25 por cento do tempo. Esse resultado é decorrente da precisão do sensor. O sensor consegue a leitura contínua da taxa de glicose no sangue por fazer centenas de medições durante um período de 24 horas.

Sensores contínuos de glicose
O método de diagnóstico da glicose é através da medição da taxa de glicose sangüínea do paciente. Essa medida é feita através de um exame laboratorial de sangue. Dispositivos portáteis de teste foram desenvolvidos nas últimas décadas. Esses dispositivos requerem uma quantidade ínfima de sangue e retornam uma leitura em poucos minutos. Os sensores de obtém leituras de glicemia várias vezes ao dia, o paciente pode aplicar doses de insulina adequadas a cada situação. Assim, a criação de sensores portáteis de glicose representou um avanço importante no tratamento da diabetes. Para a criação de um pâncreas artificial, o sensor tradicional de glicose não é suficiente. Um sistema de pâncreas artificial necessita de leituras contínuas de glicose. Atualmente foram lançados no mercado alguns sensores contínuos de glicose. Devido à importância do monitoramento da glicose, um grande número de princípios de sensor foi desenvolvido. Apesar de muitas tentativas e abordagens diferentes, o monitoramento contínuo da glicose no sangue mostrou ser um desafio extraordinário.

Bombas de Insulina
Bombas de insulina são dispositivas que injetam insulina no corpo do paciente a uma taxa aproximadamente constante. Há basicamente dois tipos de bomba de insulina: externa e interna. A bomba de insulina externa é o tipo mais comum. É geralmente composta de uma unidade de controle, semelhante a um Pager, e uma agulha para a injeção de insulina. Essa agulha é subcutânea, feita em geral de um material flexível, e liga-se à unidade de controle através de um tubo. A unidade de controle contém uma bateria, um reservatório de insulina, além de um visor de cristal líquido e botões para a interação com o usuário.

Conectividade
O paradigma da computação ubíqua e pervasiva vem sendo viabilizados pelo desenvolvimento das tecnologias móveis, costumam a ser caracterizados por seu pequeno tamanho, alimentação por bateria, por sua mobilidade e por terem uma conexão sem fio. A comunicação sem fio torna nosso cotidiano cada dia mais permeado por aparelhos de informação e tecnologias como laptops, PDAs e celulares.
O pâncreas artificial idealmente teria interfaces para comunicação com dispositivos externos, tanto para fins de aferição de medidas quanto para funções de controle e ajustes. Com o objetivo principal de estabelecer um padrão de conectividade e troca de mensagens que permita a interoperabilidade dos diversos dispositivos de diferentes fabricantes e o estabelecimento de um framework para o desenvolvimento de dispositivos, estações de trabalho, interfaces e aplicações, atualmente existem várias iniciativas neste sentido, das quais se destaca o Health Level Seven (HL7). É um padrão para a troca, gerenciamento e integração de dados que suportam o cuidado clínico do paciente e o gerenciamento, entrega e avaliação de serviços de saúde.
Portanto, é previsível que tanto as iniciativas atuais, como os sensores de glicose e as bombas de insulina, quanto os futuros protótipos de pâncreas artificiais procurem ter seu desenvolvimento de acordo com padrões e protocolos que estão sendo estabelecidos para o contexto de conectividade em dispositivos de testes no local de cuidado.

Fonte: http://alexandre.sabbatini.com/documentos/pancreas-artificial.pdf