L’intelligenza artificiale per aiutare la gestione il diabete di tipo 1

La tecnologia, supportata dalla ricerca, si pone come obiettivo quello di migliorare il nostro stile di vita. Ad oggi, è stato sviluppato un nuovo algoritmo basato sull’intelligenza artificiale (IA) capace di aiutare le persone nella gestione del diabete di tipo 1. Come è ormai noto, esistono due tipi di diabete: diabete mellito di tipo 1 (DM1) e diabete mellito di tipo 2 (DM2). Questi due tipi di diabete si differenziano per le cause che li provocano, i sintomi, le caratteristiche, il trattamento e l’età delle persone colpite. In questo articolo, parleremo di come la tecnologia e la ricerca scientifica possano essere di supporto per la gestione del diabete di tipo 1, presentando uno studio sull’intelligenza artificiale sviluppato dalla “OHSU School of Medicine”.

Il diabete di tipo 1

Sebbene il diabete di tipo 1 possa insorgere anche negli adulti, è caratterizzato da una maggiore incidenza tra giovani e bambini. In questo tipo di diabete, il sistema immunitario del paziente produce una distruzione delle cellule beta del pancreas, portando a una carenza totale di insulina.

L’insorgenza del diabete di tipo 1 non può essere prevenuta e le cause di questa patologia non sono note. Il diabete di tipo 1 è una patologia cronica, poiché una volta che appare diventa un vero e proprio compagno di vita.

Le persone con diabete di tipo 1, infatti, devono effettuare iniezioni di insulina quotidianamente. In alternativa, possono usufruire di una pompa per insulina, al fine di controllare correttamente i livelli di zucchero nel sangue. Una corretta gestione del diabete di tipo 1 è fondamentale per evitare le seguenti complicanze:

• Problemi di cuore
• Nefropatie
• Neuropatie
• Piede diabetico
• Problemi relativi alla vista
• Patologie ossee e articolari
• Complicazioni della pelle
• Problemi del sistema digestivo
• Disfunzione sessuale
• Problemi ai denti e alle gengive

L’ intelligenza artificiale a supporto del diabete di tipo 1

Un nuovo algoritmo utilizza l’intelligenza artificiale per aiutare le persone con il diabete di tipo 1 a controllare i livelli di glucosio nel sangue.

I ricercatori dell’Università dell’Oregon Health and Science University, usando l’intelligenza artificiale ed il monitoraggio automatizzato, hanno progettato un metodo per aiutare le persone con diabete di tipo 1 a controllare meglio i loro livelli di glucosio.

“Il design del nostro sistema è unico”, ha dichiarato uno degli autori Nichole Tyler, MD-Ph.D. studente presso la “OHSU School of Medicine”. “Abbiamo progettato l’algoritmo AI interamente utilizzando un simulatore matematico, e tuttavia quando l’algoritmo è stato convalidato su dati del mondo reale, da persone con diabete di tipo 1, presso OHSU, ha generato raccomandazioni che erano molto simili alle raccomandazioni degli endocrinologi.”

Questo è molto importante per le persone con diabete di tipo 1, dal momento che, purtroppo, solitamente trascorrono dai tre ai sei mesi da una visita all’altra con l’endocrinologo. In questo lasso di tempo, infatti, si può essere a rischio di complicazioni, soprattutto, se i livelli di glucosio oscillano troppo sopra o sotto la soglia.

Ricordiamo, infatti, che le persone con diabete di tipo 1 non producono insulina in modo autonomo. Pertanto, devono integrarla, durante il giorno, usando una pompa per insulina o iniezioni multiple giornaliere.

L’algoritmo sviluppato dagli scienziati OHSU utilizza i dati raccolti da un monitoraggio continuo del glucosio e dalle penne per insulina wireless. L’obiettivo è quello di raccogliere dati per fornire una guida corretta per le regolazioni da effettuare.

Insieme ad un’App per smartphone chiamata “DailyDose”, le raccomandazioni dell’algoritmo hanno dimostrato di essere in accordo con i medici oltre il 67% delle volte. Questo studio ha coinvolto 16 persone con diabete di tipo 1 per un lasso di tempo di quattro settimane, ed i risultati mostrano che il modello aiuta a ridurre i fenomeni di ipoglicemia.

L’importanza di gestire il diabete di tipo 1

Questo algoritmo è stato sviluppato in collaborazione tra OHSU Harold Schnitzer Diabetes Health Center e Artificial Intelligence Laboratory for Medical Systems, guidato da Peter Jacobs, Ph.D., professore associato di ingegneria biomedica presso la OHSU School of Medicine .

“Ci sono altri algoritmi pubblicati su questo, ma non molti studi clinici”, ha detto Jacobs, altro autore dello studio.

Inoltre, anche la professoressa Jessica Castle, MD, (specializzata in endocrinologia, e in diabete e nutrizione clinica) presso la OHSU School of Medicine, ha dichiarato: “Pochissimi hanno mostrato un risultato statisticamente rilevante e la maggior parte non confronta le raccomandazioni dell’algoritmo con quelle di un medico. Oltre a mostrare un miglioramento nel controllo del glucosio, il nostro algoritmo ha generato raccomandazioni che avevano un’altissima correlazione con le raccomandazioni del medico con oltre il 99% delle raccomandazioni dell’algoritmo fornite in oltre 100 settimane di test sui pazienti considerati sicuri dai medici.”

Per questi motivi, OHSU intende continuare a migliorare questo algoritmo ed in particolare la sua tecnologia. Sono già in programma futuri studi, prima per 8 e poi per 12 settimane. Successivamente, bisognerà confrontare “DailyDose” con altre strategie di trattamento dell’insulina, compresa la somministrazione automatica di insulina.

Un futuro in cui sarà possibile il controllo automatico del glucosio?

Fino ad ora, il controllo del paziente con diabete di tipo 1 viene effettuato in modo “manuale”, dal medico, che assegna il trattamento più appropriato in ogni momento, e dal paziente, che applica la terapia raccomandata in base alle variazioni giornaliere che si verificano nelle loro abitudini di vita in termini di assunzione, esercizio fisico, ecc.

Pertanto, si può considerare che il controllo del diabete venga effettuato attraverso ciò che è noto come “circuito aperto”, poiché è la persona con il diabete che, alla fine, decide la quantità di insulina da somministrare in base alle misurazioni della glicemia ed il resto delle variabili che lo circondano.

Negli ultimi anni, la disponibilità di diversi dispositivi per la misurazione continua del glucosio in tempo reale e l’uso sempre più frequente dei sistemi di infusione sottocutanea continua di insulina, hanno accelerato gli sforzi per sviluppare un pancreas artificiale che consenta il controllo automatico di glucosio. 

Grazie alla tecnologia sarà possibile controllare, costantemente, il livello di glucosio nel sangue anche nelle persone con il diabete di tipo 1, senza l’intervento umano. La scienza, infatti, riuscirà a ripristinare un processo naturale nell’organismo come la produzione dell’insulina grazie a dispositivi artificiali. In questo modo, sarà possibile garantire una vita normale anche a tutti coloro che hanno il diabete di tipo 1 come compagno di vita.