Table of Contents

رد کردن مراقبت روزانه دیابت از طریق تکنولوژی حلقه بسته

برای میلیون ها نفر که مبتلا به دیابت نوع 1 هستند و بسیاری از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 انسولین، هر روز با محاسبات قند خون، شمارش کربوهیدرات، انسولین-برک، سطوح فعالیت، استرس و بیماری همه فاکتور را به یک حلقه تصمیم گیری مداوم شروع می کنند.این بار شناختی بی وقفه اغلب منجر به فرسودگی، دوزهای از دست رفته، و کنترل طولانی مدت گلوکز می شود که اغلب با تغییر سیستم های ثابتی که وعده می دهند.

سیستم های حلقه بسته چه هستند؟

یک سیستم حلقه بسته سه دستگاه اصلی را به یک پلت فرم خودکار یکپارچه می کند: یک مانیتور گلوکز مداوم (CGM)، پمپ انسولین و یک الگوریتم کنترل. CGM اندازه گیری سطح گلوکز بین المللی را هر چند دقیقه و به طور بی سیم اضافه، انتقال این قرائت ها به الگوریتم، تجزیه و تحلیل گلوکز فعلی، سرعت تغییر، و روند پیش بینی شده برای دستور دادن به انسولین پمپ در حالی که به طور خودکار تحویل مقدار بیش از حد معمول نیاز به کاهش مقدار 70.

اجزای کلیدی یک سیستم حلقه بسته

Glucose Monitor (CGM)

سنسورهای CGM مدرن، مانند Dexcom G / G7 یا ابوت Freestyle Libre 3، خواندن گلوکز تقریباً زمان واقعی را با کالیبراسیون کارخانه فراهم می کنند که نیاز به چک های روزانه ی کژیک را از بین می برد و گلوکز را در مایع interstitial اندازه می گیرند و هر 5 دقیقه به روز می آورند، ارائه فلش ها و هشدار های پیش بینی شده به طور چشمگیری بهبود یافته است، با معنی تفاوت های مطلق (سخت) برای انتقال 9٪ به اندازه کافی برای آنها.

پمپ انسولین

پمپ های انسولین به طور همزمان از طریق یک کانولا که هر 2 تا 3 روز تغییر می کند، زیرک های انسولین را به صورت سریع با سرعت عمل می کنند، باید به طور بی سیم با CGM ارتباط برقرار کنند و مدل های محبوب شامل Tandem t:slim X2 (Control-IQ)، Omnipod 5 و Medtronic 780G این داروها نرخ های پایه و اصلاحی را ارائه می دهند.

الگوریتم کنترل الگوریتم

الگوریتم مغز سیستم است.از کنترل پیش بینی مدل (MPC) یا منطق متناسب (PID) برای محاسبه میکرو تحویل دهنده انسولین مطلوب استفاده می کند. Algorithms شامل پارامترهای خاص کاربر مانند دوز روزانه، نسبت انسولین به کربوهیدرات و عوامل اصلاح است.

سیستم های حلقه ای در واقع چگونه کار می کنند؟

مفهوم حلقه بسته منعکس کننده تنظیم بازخورد طبیعی بدن است. CGM اندازه گیری می کند - فرض کنید 150 میلی گرم / dL با روند رو به افزایش است. الگوریتم پیش بینی می کند که بدون مداخله، گلوکز از آستانه هدف در عرض 30 دقیقه تجاوز می کند، سپس به پمپ برای افزایش انسولین پایه توسط یک بخش از یک واحد و به طور اختیاری یک اصلاح کوچک در زمان تزریق همزمان، اگر سرعت تزریق چند میلی گرم در طول روز تکرار شود، می تواند به سرعت کاهش یابد.

هیبرید در مقابل حلقه کاملا بسته

امروزه بیشتر سیستم های موجود تجاری حلقه های بسته "هیبرد" هستند: آنها انسولین پایه و صاف و بولوسهای اصلاحی را خودکار می کنند، اما هنوز به کاربر نیاز دارند تا وعده های غذایی و کربوهیدرات ها را اعلام کند، سیستم های حلقه ای کاملا بسته، هنوز هم در کارآزمایی های بالینی، نیاز به اعلان های غذایی را به طور کامل با استفاده از انسولین فوق العاده سریع یا روش های هورمون دوگانه (insulinul Plus gagonluc یا pramtide، حتی سیستم های هیبریدی را کاهش می دهد.

مزایای سیستم های حلقه بسته: کاهش Burden در هر سطح

حذف تصمیم دائمی –Making

فوری ترین مزیت کاهش چشمگیر در "دانشمندان ریاضی" است (دیگر نیازی به محاسبه دستی هر بار غذا، عامل در دوزهای اصلاح نیست، یا تصمیم می گیرد که آیا برای ورزش پایه را معلق کند یا الگوریتم این مراحل را کنترل کند، آزاد کردن پهنای باند شناختی در مطالعه ای که در سال 2022 در دیابت وamp؛ در داخل آن [F:1] بزرگسالان، با استفاده از یک سیستم روان درمانی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

بهبود زمان در محدوده (TIR)

آزمایشات بالینی به طور مداوم نشان می دهد که سیستم های حلقه بسته، زمان را به محدوده 10 تا 15 درصد نسبت به درمان استاندارد افزایش می دهند، به عنوان مثال، مطالعه کنترل محوری IQ نشان داد که کاربران 14 ساله و مسن تر TIR از 70-180 میلی گرم / dL را برای 71٪ از زمان، در مقایسه با 59٪ در گروه کنترل، حتی مهم تر، زمان زیر 54 mg / dl (در واقع شده است) با کاهش شدید خطر ابتلا به یک کاهش می یابد.

خواب بهتر و کنترل شبانه

شاید تحول برانگیزترین مزیت برای بسیاری از کاربران، ثبات گلوکز شبانه باشد. الگوریتم در حالی که خواب بیمار کار می کند، جلوگیری از بروز هیپوگلیسمی شبانه و پدیده طلوع آفتاب، والدین کودکان مبتلا به دیابت نوع 1 به شدت کیفیت خواب را برای خود بهبود داده اند، دانستن اینکه یک سیستم خودکار نگه داشتن کودک خود را ایمن نگه می دارد. A نظرسنجی توسط JDRF نشان داد که 85٪ از مراقبان مبتلا به مصرف مواد مخدر بسته شده در طول شب کاهش ترس از آن را گزارش کرده اند.

انعطاف پذیری در زندگی روزمره

سیستم های حلقه بسته به کاربران اجازه می دهد تا با زمان غذا، فعالیت فیزیکی و تغییرات خود به خودی خود در روال عادی کمتر سفت و سخت باشند، زیرا الگوریتم با روند گلوکز زمان واقعی سازگار است، کاربران می توانند یک میان وعده را به تعویق بیندازند، یا بدون نیاز به برنامه ریزی گسترده، یک حرکت غیرمنتظره را انجام دهند.این انعطاف پذیری احساس را کاهش می دهد که دیابت "اسپونیتی" است.

  • نظارت بر انگشت نگاری (Less) : سنسورهای کالیبر کارخانه ای CGM به اندازه ی حداقل اندازه گیری انگشت نیاز به صفر دارند.
  • حوادث هیپوگلیسمی شدید شدید: تعلیق خودکار و پیش بینی مدیریت کم کم کم کم کم شانس کاهش حوادث شدید توسط 50-80٪.
  • A1c را در طول زمان کاهش داد: بسیاری از کاربران قطره A1c 0.5 - ⁇ را بدون افزایش هیپوگلیسمی مشاهده می کنند.
  • ] مدیریت دیابت برای مراقبان: برنامه های نظارت از راه دور اجازه می دهد تا والدین یا شرکای برای مشاهده داده های گلوکز و وضعیت سیستم.

چالش ها و ملاحظات در اتخاذ سیستم های حلقه بسته

هزینه و پوشش بیمه

سیستم های حلقه بسته گران هستند.هزینه جلو برای پمپ، CGM و تدارکات می تواند بیش از 5000 تا 100،000 دلار و جریان مداوم (حساس، پمپ، مخازن) اضافه صدها دلار در ماه، در حالی که بسیاری از بیمه گران خصوصی و برنامه های پمپ دولتی (مدی مراقبت، برخی از سیستم های بهداشت ملی اروپا) پوشش این سیستم ها، مجوز قبلی، مجوز بالا، و موانع کار بر روی دستگاه های لوله ای که به عنوان گزینه های برش 5 استفاده می کنند.

آموزش و پشتیبانی فنی

اگرچه سیستم های حلقه بسته تحویل انسولین را خودکار می کنند، اما دستگاه های "set-and-forget" نیستند. کاربران باید در قرار دادن سنسور های CGM و پمپ تزریق، مدیریت باتری و عیب یابی مسائل اتصال الگوریتم اغلب توسط تیم مراقبت های بهداشتی انجام می شوند، نیاز به شکست های دوره ای مانند سنسور، پمپ، پمپ یا سیگنال های متابولیکی (اگر درمان سریع شروع شود) و یا جلوگیری از شریل می شود.

محدودیت های الگوریتم و مدیریت غذا

سیستم های هیبریدی فعلی هنوز با وعده های غذایی بزرگ، پرچرب یا پروتئین بالا مبارزه می کنند، زیرا آنها تخلیه معده و جذب انسولین را کند، الگوریتم ممکن است در ابتدا تحت تحویل قرار گیرد، که منجر به هیپرگلیسمی پس از حد بالا یا بیش از حد اصلاح شده است. کاربران باید یاد بگیرند که از قبل از آن استفاده کنند و ممکن است نیاز به تنظیم نسبت کربوهیدرات بر اساس ترکیب غذایی کامل باشد که همه انواع تحقیقات را کنترل می کند.

حریم خصوصی داده ها و امنیت سایبری

همانند هر دستگاه پزشکی متصل، امنیت یک نگرانی است. داده های CGM و دستورات پمپ از طریق بلوتوث یا پروتکل های بی سیم اختصاصی منتقل می شوند. آژانس های نظارتی نیاز به رمزگذاری قوی و احراز هویت دارند، اما هیچ سیستم ایمنی در برابر آسیب پذیری های بالقوه دارند.

شواهد واقعی جهانی و تجربه بیمار

فراتر از کارآزمایی های بالینی، نتایج دنیای واقعی از registries بزرگ اثربخشی سیستم های حلقه بسته را تأیید می کند. T1D Exchange Quality Development Associateive گزارش داد که نسبت شرکت کنندگان به A1c کمتر از 21٪ به 34٪ پس از یک سال استفاده از یک سیستم حلقه کاملا یکپارچه شده، هیپوگلیسمی نیاز به مدیریت گلوکاگون در طول همان دوره کاهش یافته است.

توصیفات بیمار اغلب تسکین روانی را برجسته می کند: "برای اولین بار در 20 سال، می توانم تمام شب را بدون بیدار شدن برای بررسی قند خون خود - یا بیدار شدن توسط یک زنگ هشدار پایین سیستم به من خواب و سلامت روان من را برگردانده است."

برای شواهد بیشتر، بررسی سیستمیک و متاآنالیز سیستم های سیستم های حلقه بسته در نوع 1 دیابت منتشر شده در مراقبت از دیابت را ببینید که نتیجه گرفت که تکنولوژی حلقه بسته نتایج گلیسمیک را با نرخ پایین از حوادث نامطلوب بهبود می بخشد.

آینده: سیستم های کاملاً خودکار و حسگرهای نسل بعدی

سیستم های دوگانه-Hormone Systems

تحقیقات در سیستم های حلقه بسته دو برابر که هر دو انسولین و گلوکاگون (یا آنالوگ آن) را ارائه می دهند، با ارائه یک هورمون ضد انعقادی، این سیستم ها می توانند از قابلیت های هیپوگلیسمی بیشتر جلوگیری کنند و اجازه دهند تا اهداف گلوکز تنگ تر از دانشگاه بوستون و جاهای دیگر نشان داده اند زمان در رده بالاتر از 80٪، حتی با غذاهای غیر ساختاری، تنها در دسترس نیست (اجازه دهید حداقل برای بیونیک استفاده شود).

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

الگوریتم های کنترل نسل بعدی شروع به ترکیب یادگیری ماشین برای انطباق با فیزیولوژی فردی می کنند، به جای تکیه بر پارامترهای کاربر ثابت، الگوریتم می تواند الگوهای حساسیت به انسولین را بر اساس ورزش، چرخه قاعدگی یا بیماری یاد بگیرد.این الگوریتم های "یادگیری" وعده می دهند تا نیاز به تنظیمات دستی را کاهش دهند، و سیستم های حلقه بسته حتی بیشتر دست ها مانند بتا بیونیک و Tide به طور فعال در حال بررسی این مدل های سازگار هستند.

مینیاتوراسیون و دستگاه های ایمپلنت

سنسورهای کوچک تر، طولانی مدت و پمپ ها در حال توسعه هستند. سنسورهای کاملاً ایمپلنت شده CGM که تا 90 روز (به عنوان مثال Eversense) وجود دارند و پمپ های انسولین درون آن تقریباً نامرئی می شوند که از جذب جدا می شوند.اگر به یک حلقه کاملاً بسته شده اند، سیستم می تواند تقریباً نامرئی شود، و به شدت کاهش یادآوری روزانه دیابت.

ادغام با Smartwatchs و Digital Health Ecosystems

داده های حلقه بسته به طور فزاینده ای با ساعت های هوشمند (Apple Watch، Garmin) و سیستم عامل های مدیریت دیابت مبتنی بر ابر مانند Tidepool یکپارچه شده است و MyGlu ، اجازه می دهد کاربران برای مشاهده داده های گلوکز، تحویل انسولین و وضعیت سیستم در یک نگاه این ادغام همچنین امکان بازدید از تله درمانی را فراهم می کند، و تنظیمات درمانی موثر را تنظیم می کند.

آدرس Common Mis Conceptions

علی رغم وعده، برخی از تصورات غلط باقی مانده است.یکی این است که سیستم های حلقه بسته "cure" دیابت را نشان می دهند - آنها مدیریت خودکار را انجام نمی دهند، کاربر هنوز باید تجهیزات را حمل کند، تجهیزات را حفظ کند و از هشدارهای سیستم آگاه باشد، یکی دیگر از تصورات غلط این است که آنها فقط برای کاربران فن آوری زرنگ و تیز یادگیری اولیه هستند، در حالی که بسیاری از سیستم ها با استفاده از رابط های ساده و تنظیمات خودکار طراحی شده اند.

سومین تصور غلط این است که سیستم های حلقه بسته تنها برای دیابت نوع 1 هستند. [در حالی که اکثریت شواهد در نوع 1 است، چندین مطالعه در حال حاضر در بررسی استفاده از آنها در دیابت نوع 2 انسولین، به ویژه در بیمارستان یا تنظیمات مراقبت های طولانی مدت هستند.] نتایج اولیه دلگرم کننده هستند، نشان دادن کنترل گلوکز با بار کمتر پرستاری.

نتیجه گیری: استاندارد جدید مراقبت

سیستم های حلقه بسته نشان دهنده یک تغییر پارادایم در مدیریت دیابت است - از کنترل فعال و دستی گرفته تا تنظیم خودکار.با تخلیه تصمیم گیری مداوم، آنها بار روانی و عملی را که زندگی را با دیابت تغذیه انسولین برای دهه ها تعریف کرده است کاهش می دهند، در حالی که چالش های هزینه، آموزش و قابلیت اطمینان سیستم باقی می ماند، مسیر بهبود روشن است: کوچکتر، هوشمند تر، سیستم های مقرون به صرفه تر در مورد دیابت مراقبت از بیماران خود هستند، و یا به طور مستقیم برای بیماران نیست.

برای مطالعه بیشتر، استانداردهای مراقبت از انجمن دیابت آمریکا اکنون سیستم های حلقه بسته برای کودکان و بزرگسالان مبتلا به دیابت نوع 1 را توصیه می کند.