آزمایش های پنکدراس مصنوعی: یافته های کلیدی از مطالعات بالینی اخیر

وعده یک پانکوماس مصنوعی

برای دهه ها، افرادی که دیابت نوع 1 دارند با بار بی رحم مدیریت سطح قند خون خود به صورت دستی مواجه شده اند. مفهوم یک پانکراس مصنوعی - سیستمی که تحویل انسولین را خودکار می کند - از احتمال نظری به واقعیت بالینی منتقل شده است.در طول چندین سال گذشته، آزمایشات بالینی عمده شواهد قوی در مورد چگونگی عملکرد این سیستم ها در شرایط واقعی جهان ایجاد کرده اند. یافته ها انتظارات تغییر یافته برای درمان دیابت و سیگنال های قابل توجه در پارادایم های درمانی را دوباره تغییر می دهند.

این مقاله آخرین داده های بالینی در مورد سیستم های پانکراس مصنوعی را بررسی می کند، چه نتایجی برای بیماران و ارائه دهندگان به وجود می آید و موانعی که قبل از پذیرش گسترده باقی مانده اند، به روش استاندارد تبدیل می شوند.

تعریف Pancreas مصنوعی

یک پانکراس مصنوعی، که به عنوان یک سیستم تحویل انسولین حلقه بسته نیز شناخته می شود، سه جزء اصلی را ترکیب می کند: یک مانیتور گلوکز مداوم (CGM)، یک پمپ انسولین و یک الگوریتم کنترل که در گوشی هوشمند یا دستگاه اختصاصی قرار دارد، CGM سطح گلوکز بین المللی را در فواصل منظم، ارسال داده ها به طور بی سیم به الگوریتم محاسبه می کند. الگوریتم مناسب انسولین و دوز برای انتقال آن به عنوان سطح واقعی یا افزایش زمان در سطح گلوکز.

هدف این است که عملکرد هومیوپاتی یک پانکراس بیولوژیکی را که به تغییرات گلوکز خون با ترشح انسولین یا گلوکاگون در صورت نیاز پاسخ می دهد، در حالی که سیستم های فعلی فقط انسولین را تحویل می دهند - و نه گلوکاگون - آنها یک پیشرفت عمده در مورد درمان باز حلقه، که در آن بیمار همه تصمیم گیری های انجام می دهد بر اساس مطالعه CGM و یا آزمایش های انگشت استیک.

سیستم های کاملاً خودکار

اکثر سیستم های تایید شده دستگاه های حلقه بسته هیبریدی هستند، به این معنی که برخی از ورودی کاربر هنوز مورد نیاز است - به طور معمول برای اعلان غذا یا تنظیمات ورزشی به طور کامل سیستم های خودکار، که نیاز به هیچ تعامل کاربر، باقی می ماند در تست بالینی مسائل به دلیل بار کاربر، در حالی که کاهش، کارآزمایی های اخیر به طور کامل حذف نشده است، بررسی چگونگی بستن کامل حلقه، از جمله سیستم های دو هورمون که انسولین و گلوک را تحویل می دهند.

چشم انداز بالینی: مطالعات عمده و نتایج

چندین کارآزمایی بزرگ و تصادفی کنترل شده سیستم های پانکراس مصنوعی را در جمعیت های مختلف، از جمله بزرگسالان، نوجوانان، کودکان و زنان باردار، ارزیابی کرده اند.این نتایج به طور مداوم بهبود در کنترل گلیسمیک بدون افزایش خطرات ایمنی را نشان می دهد.

کنترل خون بهبود یافته

نقطه پایانی اولیه در اکثر آزمایشات پانکراس مصنوعی، زمان در برد (TIR) است که به عنوان درصد از سطوح گلوکز زمان بین 70 تا 180 mg / dL در سراسر مطالعات باقی مانده است، شرکت کنندگان با استفاده از سیستم های حلقه بسته به طور قابل توجهی بالاتر TIR در مقایسه با کسانی که در پمپ انسولین استاندارد یا چندین درمان تزریق روزانه به دست آمده است.

در آزمون بین المللی دیابت بسته شده (IDCL) که در نیوانگلند ژورنال پزشکی منتشر شده است، بزرگسالان مبتلا به دیابت نوع 1 با استفاده از سیستم حلقه بسته هیبریدی TIR خود را از حدود 58٪ در ابتدای به بیش از 70٪ در دوره مطالعه 12 هفته افزایش یافته است.

مطالعه موازی در کودکان 6 تا 12 ساله نشان داد که دستاوردهای مشابهی دارند: TIR از 52٪ به 68٪ بهبود یافته است، بدون هیچ گونه حوادث شدید هیپوگلیسمی گزارش شده است.این نتایج به صورت بالینی معنادار است - هر 5٪ بهبود در TIR با کاهش قابل اندازه گیری در عوارض میکروواسکولیک طولانی مدت همراه است.

Hemoglobin A1c Losss

فراتر از کاهش های هموگلوبین در زمان، گلیکated (HbA1c) به طور مداوم مشاهده شده است. متاآنالیز از 12 کارآزمایی تصادفی نشان داد که پانکراس مصنوعی از HbA1c با میانگین 0.43 درصد نسبت به درمان معمولی استفاده می کند.در حالی که این ترکیبات اثر در طول سال ها استفاده از بیماران مبتلا به Hb1c بالاتر از سطح هدف، به ویژه سود اعلام شده است.

ایمنی و قابلیت اطمینان

نقاط انتهایی ایمنی در کارآزمایی های پانکراس مصنوعی بر بروز هیپوگلیسمی شدید (با کمک شخص ثالث)، کتواسوئیدوز دیابتی (DKA) و رویدادهای جانبی مرتبط با دستگاه در سراسر مطالعات عمده، میزان هیپوگلیسمی شدید کم بود و به طور قابل توجهی بین حلقه بسته و گروه های کنترل تفاوت نداشت.

قابلیت اطمینان دستگاه در مقایسه با نمونه های اولیه نسل جدید CGM نشان می دهد که تفاوت های نسبی مطلق (MARD) زیر 10٪، ارائه داده های به اندازه کافی دقیق برای تصمیم گیری الگوریتمی خود محدودیت های ایمنی، از جمله آستانه های انسولین و حداکثر محدودیت های دوز، که جلوگیری از تحویل بیش از حد حتی در صورت خطا سنسور.

عملکرد تحت شرایط استرس

مطالعات اخیر به طور خاص سیستم های پانکراس مصنوعی را در طول ورزش، بیماری و خواب آزمایش کرده اند - تمام سناریو هایی که به طور معمول مدیریت دیابت را به چالش می کشند، در طول ورزش هوازی با شدت متوسط، سیستم های حلقه بسته سطح گلوکز را در 85 درصد از زمان حفظ کرده اند، در مقایسه با 65٪ برای مدیریت باز حلقه باز در طول بیماری یا عفونت، سیستم ها ثابت کردند که تعدیل مناسب از نرخ های پایه، جلوگیری از هیپرگلیسمی طولانی مدت.

شاید جالب ترین نتایج دوره های شبانه باشد. هیپوگلیسمی نوکتال یک نگرانی خاص در دیابت نوع 1 است و سیستم های حلقه بسته به طور مداوم نشان داده اند که توانایی حفظ سطح گلوکز پایدار در طول شب است.در یک مطالعه متقاطع، زمان مصرف هیپوگلیسمی در شب بیش از 80٪ با درمان حلقه بسته کاهش یافته است.

تجربه کاربری و کیفیت زندگی

نتایج بالینی به تنهایی ارزش کامل سیستم های پانکراس مصنوعی را به خود جلب نمی کند. چندین کارآزمایی شامل ابزارهای کیفیت زندگی معتبر برای ارزیابی نتایج گزارش شده بیمار شده است.این نتایج نشان دهنده کاهش در ناراحتی دیابت، بهبود کیفیت خواب و رضایت کلی بیشتر با درمان است.

والدین کودکان با استفاده از سیستم های حلقه بسته، اضطراب بسیار پایین تری را در ارتباط با نوجوانان هیپوگلیسمی گزارش می دهند، گروهی که به طور تاریخی برای شرکت در مدیریت دیابت فشرده چالش برانگیز است، نشان داده اند که نرخ بالاتری از سایش مداوم CGM و استفاده از پمپ انسولین هنگام استفاده از سیستم های حلقه بسته - کاهش سرعت شناختی - کمتر ذهنی، هشدارهای کمتر، تصمیمات کمتر - به نظر می رسد یک محرک اصلی بهبود یافته است.

یک نظرسنجی از شرکت کنندگان در دادگاه نشان داد که بیش از 90 درصد از بزرگسالان که از یک سیستم حلقه بسته استفاده می کردند تمایل به ادامه استفاده از آن را به طور نامحدود، با اشاره به "صلح ذهن" به عنوان رایج ترین دلیل است که این مزیت ذهنی، در حالی که دشوار است برای تعیین، دارای پیامدهای واقعی برای نتایج بلند مدت و هزینه های بهداشتی است.

چالش های باقی مانده و محدودیت های فنی

علی رغم نتایج قابل توجه آزمایشی، تکنولوژی پانکراس مصنوعی هنوز راه حل کاملی نیست. چندین مانع فنی و عملی باقی مانده است.

دقت سنسور و مدت زمان

در حالی که دقت CGM بهبود یافته است، حرکت در طول سایش طولانی مدت همچنان یک نگرانی است. سنسورهای فعلی برای 7 تا 14 روز تایید شده اند، پس از آن باید جایگزین شوند. تنوع در زمان تاخیر گلوکز درون به خون، به ویژه در طول سفرهای سریع گلوکز، می تواند الگوریتم را به آرامی واکنش نشان دهد تا ایده آل است. تحقیقات در حال حاضر به سنسورهای پوشیدنی طولانی تر با بهبود ثبات و کاهش نیاز است.

اندازه، فاکتور فرم و عمر باتری

نیاز به حمل یا پوشیدن چندین دستگاه هنوز هم یک مشکل برای بسیاری از کاربران است، در حالی که سنسور CGM و پمپ انسولین بدن هستند، کنترل کننده - اغلب یک گوشی هوشمند - باید در محدوده عمر باتری باقی بماند و دستگاهی که یک شبه می میرد می تواند درمان را مختل کند.

وعده های غذایی و غذاهای بدون اعلام

سیستم های فعلی بسته حلقه نیاز به کاربر برای اعلام غذا، وارد شدن به یک شمارش کربوهیدرات برآورد شده به نخست الگوریتم برای افزایش گلوکز پس از تکثیر دارند.این مرحله نشان دهنده یک بار مهم باقی مانده و یک منبع خطا است که می تواند غذاهای بدون اعلام شده را مدیریت کند، در تست بالینی است، اما چالش قابل توجه است - گشت و گذار گلوکز مرتبط با وعده می تواند بزرگ و سریع باشد، بدون پاسخ سریع انسولین.

یک راه حل نوظهور استفاده از آنالوگ های انسولین فوق العاده سریع است که سریعتر به اوج خود می رسد و مدت زمان کوتاهی از عمل دارد.هنگامی که با الگوریتم های پیش بینی شده که شروع غذا را از داده های CGM به تنهایی تشخیص می دهند، نتایج اولیه نشان می دهد که وعده های غذایی ناخواسته ممکن است در آینده نزدیک قابل مدیریت باشد.

دسترسی به چشم انداز و بازار

سازمان های نظارتی عمداً برای ارزیابی سیستم های پانکراس مصنوعی، نیاز به شواهد بالینی قوی قبل از تصویب، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) از سال 2016 چندین سیستم حلقه بسته هیبریدی را تصویب کرده اند، از جمله MedtronicMed 670G و 780G، Tandem Control-IQ و Insu Omniletpod 5، هر تایید شده توسط چندین مرکز ایمنی و چند مرکز در نظر گرفته شده است.

در اروپا، فرآیند علامت گذاری CE به طور مشابه سیستم های متعدد را تایید کرده است، با Pathway اضافه شده برای do-it-yourself (DIY) سیستم های حلقه بسته در برخی مناطق.جنبش DIY، در حالی که ارائه دسترسی به بیماران با انگیزه، سوالات قانونی در مورد نظارت، مسئولیت و دسترسی عادلانه.

پوشش بیمه و قابلیت اطمینان

هزینه سیستم های پانکراس مصنوعی همچنان یک مانع دسترسی قابل توجه است.در ایالات متحده، قیمت لیست برای پمپ و کنترل کننده، با هزینه های مداوم برای سنسورهای CGM، انسولین و پمپ پوشش بیمه متغیر است، با بسیاری از برنامه های لازم برای مجوز قبلی، گام درمانی یا شواهد از معیارهای خاص پزشکی.

مطالعات در مورد اقتصاد سلامت نشان می دهد که سیستم های پانکراس مصنوعی می توانند در بلند مدت صرفه جویی کنند، زمانی که کاهش در حوادث هیپوگلیسمی، بستری شدن و عوارض در نظر گرفته می شود، هزینه های پیش رو و مدل های بازپرداخت کاهش یافته، تلاش های حمایت از حمایت از ادامه به فشار برای سیاست های پوشش ساده و توسعه Medicare / پزشکی / پزشکی.

راهنمایی های آینده در تحقیق و توسعه

نسل بعدی سیستم های پانکراس مصنوعی احتمالا فراتر از حلقه بسته هیبریدی به سمت اتوماسیون کامل حرکت می کنند، علاوه بر تحویل گلوکاگون، الگوریتم های پیش بینی دقیق تر و ادغام با سایر فن آوری های بهداشتی.

سیستم های دوگانه-Hormone Systems

سیستم های دو هورمون که انسولین و گلوکاگون را ارائه می دهند نه تنها اصلاح انسولین خودکار را ارائه می دهند بلکه پیشگیری فعال هیپوگلیسمی را نیز افزایش می دهند، گلوکز خون به سرعت افزایش می یابد، یک مکانیسم نجات را ارائه می دهند که سیستم های تنها انسولین نمی توانند آزمایش های بالینی اولیه سیستم های هورمون دوگانه را ارائه دهند، کاهش بیشتری در هیپوگلیسمی و بهبود زمان برد در مقایسه با تنها بسته شدن انسولین - ادامه می دهد.

یادگیری ماشین و الگوریتم های سازگار

الگوریتم های کنترل از سیستم های مبتنی بر قانون به مدل های یادگیری ماشین که شخصی سازی درمان بر اساس الگوهای فردی است، در حال تحول هستند.این الگوریتم های سازگار می توانند زمان های معمول غذا، عادات ورزشی و پروفایل های حساسیت به انسولین را یاد بگیرند، و پیش بینی دقیق تر در طول زمان. Cloud-داده های متصل شده، آموزش مدل سطح جمعیت را قادر می سازد، بهبود عملکرد در سراسر کاربران متنوع بدون به قربانی کردن ایمنی.

ادغام با Wearables و Digital Health Platforms

انتظار می رود که سیستم های پانکراس مصنوعی آینده با اکوسیستم های بهداشت دیجیتال گسترده تر ادغام شوند، از جمله ردیاب های تناسب اندام، مانیتور خواب و سوابق سلامت الکترونیکی. اشتراک گذاری داده های زمان واقعی با ارائه دهندگان خدمات بهداشتی می تواند نظارت از راه دور و مداخله قبلی را در دوره های بی ثباتی فعال کند. هدف یک سیستم یکپارچه و حداقل مزاحم است که از سلامت کلی کاربر پشتیبانی می کند نه به عنوان یک دستگاه دیابت مستقل.

مفاهیم برای تمرین بالینی

همانطور که فن آوری پانکراس مصنوعی بالغ می شود، پزشکان با یک نقش متغیر مواجه می شوند، به جای اینکه در درجه اول تجویز و تنظیم دوزهای انسولین، تمرکز برای انتخاب سیستم مناسب، آموزش بیمار در مورد استفاده از آن، و عیب یابی زمانی که نتایج از انتظارات منحرف شده است.

آموزش در تفسیر CGM، قرار دادن سنسور، مدیریت زنگ هشدار و اعلام غذا همچنان ضروری است، با این حال، بسیاری از بیماران گزارش می دهند که منحنی یادگیری قابل مدیریت است و کاهش بار تصمیم گیری روزانه بیش از جبران تلاش اولیه است.

نتیجه گیری

کارآزمایی های بالینی اخیر به طور محکم پانکراس مصنوعی را به عنوان یک درمان ایمن و موثر برای دیابت نوع 1 تثبیت کرده اند.پیشرفت در کنترل گلوکز، کاهش هیپوگلیسمی و کیفیت بهبود یافته زندگی به طور مداوم در گروه های سنی و تنظیمات بالینی نشان داده شده است در حالی که چالش های مربوط به دقت سنسور، مدیریت غذا، هزینه و عامل باقی مانده، سرعت نوآوری نشان می دهد هیچ نشانه ای از کند.

مسیر روشن است: سیستم های حلقه بسته هیبریدی نشان دهنده استاندارد فعلی مراقبت مبتنی بر شواهد و به طور کامل خودکار، سیستم های چند هورمون در افق برای ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی، آگاه ماندن در مورد داده های بالینی در حال تحول و تایید قانونی ضروری است برای هدایت بیماران به سمت بهترین گزینه های موجود است، پانکراس مصنوعی نه تنها تعداد گلوکز بهتر، بلکه احتمال تعریف شده از زندگی تعریف شده توسط تصمیم گیری های بالینی در آینده است.

خواندن: برای داده های آزمایشی بالینی دقیق، مشورت با موسسه ملی دیابت و بیماری های گوارشی و بالینی و کلیه بالینی پانکراس مصنوعی ، ، FDA Pancreas دستگاه صفحه اطلاعات دستگاه [FLT5:5:5 و [F6] برنامه تحقیقات مصنوعی [FRF]