طور فريق بحثي من جامعة فرجينيا الأمريكية نظاما مبتكرا لبنكرياس اصطناعي تفاعلي، يعتمد على تقنية "التوأم الرقمي" لتحسين إدارة السكري من النوع الأول.
ويستخدم النظام الجديد أسلوبا يعرف بـ"التحكم السلوكي الحيوي التكيفي"، الذي يتيح للبنكرياس الاصطناعي التكيف بمرونة مع التغيرات الفسيولوجية والسلوكية لكل مستخدم، عبر تحديثات دورية وتحليل بيانات آنية.
محاكاة رقمية مثالية
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"، لافتا إلى أن النظام يوفر أيضا أداة محاكاة رقمية تفاعلية، تتيح للمستخدمين اختبار إعدادات مختلفة مثل تغيير جرعات الأنسولين الليلية بأمان داخل بيئة افتراضية، قبل اعتمادها فعليا على أجهزتهم.
وذكر أن النتائج أثببت 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%، مؤكدا 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، ولافتا إلى أن 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.
التكيف مع السلوك
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.
