מבוא

Hypoglycemia נשאר אחד הסיבוכים המפחדים ביותר עבור אנשים עם סוכרת, במיוחד אלה המשתמשים בטיפול אינסולין אינטנסיבי.סוכר בדם נמוך יכול להוביל לבלבול, אובדן התודעה, ההתקפים ואפילו מוות.למרות ההתקדמות ניטור גלוקוז ומשלוח אינסולין, hypoglycemia ממשיכה לאיים על חיי היומיום, במיוחד במהלך השינה או התרגיל באופן פעיל פריצות דרך של מערכות העברת אינסולין סגורות - לעתים קרובות נקראות מערכות טיפול מלאכותי - מונעות של גלוקוז, כדי לשנות את המשתנים האחרונים, כדי לשנות את המשתנים באופן אוטומטי, עם טיפול תרופתי, עם שינויים אלה.

מה הם מערכות משלוחים של לולופ?

מערכת סגורה אינסולין מערכת משלבת שלושה מרכיבים קריטיים: לפקח גלוקוז מתמשך (CGM), משאבת אינסולין ואלגוריתם בקרה. מדד CGM מודד רמות גלוקוז בין-סמכותיות כל כמה דקות ושולח את הנתונים באופן אלחוטי לאלגוריתם. האלגוריתם מחשב את כמות האינסולין הדרוש כדי לשמור על גלוקוז פעיל בטווח היעד, ולאור את המשאבה לספק את הסכום הזה.

שני סוגים עיקריים של מערכות סגורות קיימות: מערכות היברידיות סגורות וסגורות לחלוטין.מערכות היברידיות, כגון מערכות Medtronic MiniMed 780G ו-Tandem Control-IQ, עדיין דורשות מהמשתמש להכריז ארוחות ולפעמים למקם את מערכות CGM. Fully סגורה-loop-loop, כמו CamAPS FX ו-Recoming iLet bioniccreas, במטרה להפחית את השימוש באופן אוטומטי כטיפול במינונים אפשריים.

מפתחי התאמות וכיצד הם עובדים

עקבו אחרי CGMs

CGMs מודרניים, כגון Dexcom G6/G7, Abbott FreeStyle Libre 3, ו-Madtronic Guardian 4, לספק קריאה מדויקת של גלוקוז כל אחד עד חמש דקות.החיישנים האחרונים שיפרו דיוק, עם הבדל יחסי מוחלט (MARD) ערכים מתחת 8%.דיוק זה חיוני עבור אלגוריתמים סגורים, אשר מסתמכים על נתונים אמינים כדי לבצע התאמות אינסולין בטוחות.

Insulin Pumps

משאבות אינסולין בשימוש במערכות סגורות כוללות את סדרת MiniMed 600/700, Tandem t:slim X2, ואת Omnipod 5. משאבות אלה יכול לספק אינסולין במיקרו-דוס לעתים קרובות כמו כל חמש דקות. המשאבה האחרונה מתקשרת אלחוטית עם CGMs ואלגוריתמים, לעתים קרובות באמצעות Bluetooth.

שליטה על Algorithms

האלגוריתם הוא "מוח" של המערכת.אלגוריתמים מוקדמים השתמשו פשוט פרופורציונלי-integral-derivative (PID) בקרים, אשר הגיבו לרמות גלוקוז הנוכחיות, אך נאבקים לחזות מגמות עתידיות.מערכות מודרניות משתמשות בשליטה מודלים חיזוי (MPC) ולוגיקה מטבולית, אשר משלבת אלגוריתמים של גלוקוז בודדים, דפוסי מזון, והנתונים הפיזיים של למידת מכונות משולבים כעת כדי להתאים את האינסולין האישי על בסיס אינסולין נמוך יותר, כגון ירידה משמעותית, כגון אינסולין, או ירידה משמעותית, אפילו טיפולית, כגון טיפול תרופתי, כגון ירידה ברמת הסוכר בדם, או ירידה ברמת הסוכר, או ירידה דרמטית, או ירידה משמעותית, או ירידה ברמת הסוכר, או ירידה בתדירות גבוהה יותר, או ירידה בתדירות גבוהה יותר, או ירידה בתדירות גבוהה יותר, או ירידה בתדירות גבוהה יותר, או ירידה בתדירות גבוהה יותר, אם רמת הסוכר בדם, אם רמת הסוכר בדם, היא טיפולית, היא טיפולית, היא טיפולית, אם רמת הסוכר בדם, או ירידה באלגוריתמים, היא יעילה יותר, היא יעילה יותר, אם היא יעילה יותר, אם היא יעילה יותר, אם היא טיפולית, אם היא טיפול באלגוריתמים, אם היא טיפולית, אם היא יעילה באופן טבעי, אם אלגוריתמים, אם

חידושים טכנולוגיים אחרונים

בשנים האחרונות, ראו התקדמות יוצאת דופן בטכנולוגיה סגורה.

  • (FLT:0) דיוק CGM:FreaLT:1 חיישנים אחרונים, כגון Dexcom G7 ו- Abbott FreeStyle Libre 3, להשיג ערכים מפרש סביב 7–8%, המספקים נתונים אמינים גם במהלך שינויים מהירים בגלוקוז.
  • (FLT:0) אלגוריתמים מוכחים: FLT:1שינויים כמו Tandem Control-IQ ו- Medtronic MiniMed 780G משתמשים באלגוריתמים חיזוי שיכולים לצפות hypoglycemia עד 30 דקות מראש. 780G כולל גם תכונה אוטומטית של תיקון בולוס כי מתאים להודעות מופחתות של ארוחות.
  • (FLT:0) ניסוחי אינסולין: FLT:1 (התרגילים מהר יותר אינסולין כגון Fiasp (קיצור אינסולין מהיר יותר) ו Lyumjev (Lspro) יש שיאי ספיגה 10-15 דקות לפני אינסולין סטנדרטי.זה מפחית את הלג בין גלוקוז לבין פעולה אינסולין, שיפור יכולת המערכת למנוע hypoglycemia.
  • (FLT:0) מערכות הורמזון: FIRLT:1 , חלק ממערכות המחקר משלבות כעת משלוח glucagon לצד אינסולין. Glucagon מעלה גלוקוז בדם במהירות, ומספק מנגנון הצלה פעיל במהלך hypoglycemia.הבהבה pancreas ביוניקה, שפותחה על ידי Betanics, משתמשת אלגוריתם שיכול לנהל מנה קטנה של glucagon כאשר סוכר בדם נופל מהר מדי, למרות שעדיין בשימוש כפול של מערכת אבטחה.
  • חוקרים מאוניברסיטת וירג'יניה ובמקומות אחרים משתמשים במודלים למידה עמוקים כדי לחזות שעות היפותגלימיה מראש בהתבסס על מגמות CGM, יומני פעילות ואפילו נתונים של מזג אוויר.מערכות המופעלות על ידי בינה מלאכותית אלה יכולות לצפות יום אחד hypoglycemia לפני שהמשתמש אפילו מתעורר.

כיצד אלה מונעים Hypoglycemia

מערכות סגורות מודרניות משתמשות באסטרטגיות מרובות כדי למנוע היפוגליקמיה.הבסיסי ביותר הוא השעיה אוטומטית אינסולין: אם CGM מזהה רמת גלוקוז מתחת לסף (למשל, 70 מ"ג / dL), המשאבה מעכבת את העברת אינסולין לתקופה מוגדרת, כגון שעתיים. תכונה זו לבדה הוכח להפחית hypoglycemia nocturnal על ידי יותר מ -50% בניסויים קליניים.

ניהול נמוך חיזוי לוקח את זה צעד קדימה.במקום להגיב לאחר hypoglycemia התרחש, האלגוריתם משתמש במגמות גלוקוז הנוכחיות וקצב של שינוי לחזות נמוך בעתיד.אם זה תחזיות כי גלוקוז ירד מתחת ליעד בתוך 15-30 דקות, זה מפחית את משלוח אינסולין לפני הפחתת בפועל.

מערכות כפולות-hormone ללכת מעבר למודולול אינסולין על ידי מתן גלוקוז כאשר נדרש. Glucagon הוא הורמון נגד רגולציה הממריץ את הכבד לשחרר גלוקוז מאוחסן, העלאת סוכר בדם בתוך דקות. במחקר שפורסם ב-FLT:0Diabetes CareFLT:1, מערכת כפולה סגורה-פרמוליד סגורה-פרלופ מופחתת אירועים hypoglycemia בהשוואה ל-80% לעומת משאבת אינסולין סטנדרטית הוא פגיע במיוחד כאשר הם משתמשים glucing הם יעילים ביותר.

בנוסף, אנלוגי אינסולין מהירים יותר עוזרים למערכת להגיב מהר יותר.מכיוון שמערכות קופות סגורות מתאימות אינסולין כל חמש דקות, אינסולין מהיר יותר פירושו פחות זמן בין קריאה CGM לבין פעולת אינסולין.זה מקטין את הסיכון ל"ערעור שתן" - כאשר אינסולין מתיקון הקודם מצטבר וגורם לנוסחאות חדשות נמוכות מאוחר יותר יש גם משך פעולה קצר יותר, ובכך להפחית את הסבירות של hypoglycemia.

עדויות קליניות ואפקטים אמיתיים

ניסויים קליניים רבים הראו את יעילותן של מערכות סגורות בצמצום ההיפגליקמיה.מחקר ציוני שפורסם ב-FLT:0 New England Journal of MedicineveFLT:1 בשנת 2018 הראה כי מערכת הבקרה-IQ הגדילה את זמן-טווח (70-180 מ"ג / DL) עד 2.6 שעות ביום בהשוואה לטיפול במשאבה, תוך צמצום זמן מתחת ל- 70 מ"ג"ג עד 0-75 שעות לאחר מכן, לעומת טיפול היברידית של טיפול ב-L.

ראיות בעולם האמיתי מהנתונים המשתמשים תומך בממצאים אלה.ניתוח של יותר מ-3,000 משתמשים במערכת בקרת Tandem Control-IQ מצא כי ממוצע טווח זמן בטווח של 58% החל מ- 72% לאחר שלושה חודשים, בעוד זמן מתחת 70 מ"ג / dL ירד מ-4.5% ל-1.8% - ירידה של 60%.

היתרונות בולטים במיוחד במהלך השינה.היפותליקמיה Nocturnal היא דאגה מסוימת כי הסימפטומים עשויים לא להעיר את הפרט.סגור מערכות ביעילות להגן על משתמשים בין לילה. במחקר אחד באמצעות מערכת FX CamAPS, המשתתפים בילו פחות מ 0.5% של זמן מתחת 70 מ"ג / dL, בהשוואה ל 2.8% עם טיפול סטנדרטי.

אתגרים ושיקולים

למרות ההתקדמות, אתגרים נשארים דיוק חיישן, תוך שיפור, עדיין יכול להיות נפגע על ידי תקלות חיישן המושרה לחץ, התייבשות או התערבות של תרופות כמו acetaminophen (למרות חיישנים חדשים פחות מושפעים) ביצועים Algorithm במהלך פעילות אינטנסיבית, מחלה, או לאחר ארוחות גדולות, שומן גבוה עדיין יכול להוביל לתגובות תת-אופטימיות.

גישה ועלויות הן מכשולים משמעותיים.מערכות Closed-loop דורשות CGMs ומשאבות תואמים, אשר לעתים קרובות יקר ולא ניתן לכסות על ידי ביטוח.עלות Upfront יכולה לעלות על 5,000 $- $ 10,000, ואספקה מתמשכת חיישן להוסיף עלויות חודשיות. בארצות הברית, כיסוי Medicare עבור מערכות סגור-loop הורחב, אבל רבים של ביטוחים פרטיים עדיין להטיל דרישות לפני וניכויים גבוהים.

נטל המשתמש ועייפות אזעקה הם גם חששות.בעוד מערכות סגורות להפחית את מספר הפעולות ידניות, הם עדיין לייצר התראות עבור שגיאות חיישן, פספסו בדיקות גלוקוז בדם, או מתיחות / נמוך. חלק מהמשתמשים מדווחים כי הם מרגישים מומים על ידי אזעקה מתמדת, המוביל לדיסוז המערכת. יצרנים עובדים על אלגוריתמים מעוררי דאגה חכמים יותר אשר מפחיתים אלגוריתמים כוזבים ורק להודיע כאשר התערבות היא באמת צורך.

לבסוף, קבלה פסיכולוגית משתנה.יש אנשים מתקשים להאמין לאלגוריתם עם משלוח אינסולין שלהם, במיוחד לאחר שנים של ניהול ידני.חינוך ואימוץ הדרגתי הוכחו כדי לשפר את קבלת התמיכה של קבוצות טיפול סוכרת ורשתות עמיתים הוא חיוני לאימוץ מוצלח.

כיוונים עתידיים

הדור הבא של מערכות סגורות מיועד לשליטה אוטונומית מלאה של חוקרים בהרווארד, אוניברסיטת קיימברידג ', ובמקומות אחרים הם מפתחים אלגוריתמים שיכולים להתאים לא ארוחות לא חדות, פעילות גופנית ואפילו מחלה ללא קלט משתמש.הבהבה pancreas ביוניקה, כרגע תחת ביקורת FDA, דורש רק משקל גוף בהגדרה ראשונית ולאחר מכן לומד את הצרכים של המשתמש בשבועות הראשונים זה באופן אוטומטי עבור ארוחות המבוססות על ארוחה פשוטה "," או "לאחרונה" (בחזרה אוטומטית").

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונה ישחקו תפקיד גדול יותר.אלגוריסים המשלבים נתונים מישולים (צופים חכמים, צגים בקצב הלב, חיי הזיעה) יכולים לחזות hypoglycemia במהלך פעילות גופנית או שינה עם דיוק גדול יותר.לדוגמה, קצב הלב בזמן אמת והתנהלות העור עשוי לסמן ירידה גלוקוז מונעת ללא הפסק.

מערכות כפולות-הורמין עשויות להיות זמינות מסחרית בשנים הקרובות.האתגר המרכזי הוא יציבות של glucagon, אשר מידרדר במהירות בפתרון.נוסחאות חדשות ושיטות משלוח, כגון glucagon יבש-powder המעורב בזמן ההזרקה, מפותחים. Beta Bionics מתכננת להשיק את משאבת iLet כפולה-hormone שפעם גרוטגון כל כך הוא מאושר.

מערכות סגורות חד פעמיות גם באופק.חוקרים בודקים לחלוטין CGMs ומשאבות אשר מתקשרים פנימית, חיסול הצורך במכשירים חיצוניים.מערכות אלה יהיו פחות אובססיביות, להפחית את גירוי העור ולשפר את שיקול הדעת. ניסויים קליניים של הלבלב מלאכותי מושתלים מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה ברברה, צפויים להתחיל בתוך שלוש שנים.

זמינות וגישה יישארו קריטיים.Efforts כדי להפחית את העלות של חיישנים ומשאבות, כגון פיתוח CGMs בעלות נמוכה על ידי Abbott ואת ההקדמה של אנלוגי אינסולין גנריים, יהפוך טיפול סגור זמין ליותר אנשים ברחבי העולם. יוזמות ללא כוונת רווח כמו מערכת Pancrovs Active A מלאכותי (OpenAPS) גם מאפשר לאנשים עם טכנולוגיה כדי לבנות את המערכות סגורות שלהם, למרות רכיבים אלה אינם פתוחים.

מסקנה

ההתקדמות האחרונה במערכות משלוח אינסולין סגורות מייצגת קפיצת קוונטית במניעת היפוגליקמיה.דיוק חיישן משופר, אלגוריתמים חיזוי, אינסולין מהירים יותר, ויכולות כפול-הורזון הפכו את המערכות האלה לבטוחות ויעילות יותר מאי פעם.דיונים קליניים ומציאותיים מראים באופן עקבי הפחתה של מערכות טיפול תרופתיות חיים נמוכות יותר, כמו גם טיפול תרופתי מתמשך, הן יכולות להיות סגורות, כמו טיפול תרופתיות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות להיות סגורות, הן רק עבור סוכרתיות, הן יכולות לעבור טיפוליות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות לעבור טיפוליות, הן יכולות להיות קבועות, והן יכולות להיות סגורות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות טיפוליות, הן יכולות להיות סגורות, והן יכולות לעבור טיפוליות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות טיפוליות, הן יכולות טיפוליות, והן יכולות טיפוליות, והן יכולות טיפוליות, הן יכולות טיפוליות, הן יכולות לעבור טיפוליות, והן יכולות לעבור טיפוליות, והן יכולות להיות קבועות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות להיות קבועות, הן יכולות להיות קבועות, הן יכולות להיות סגורות, הן יכולות טיפוליות, הן יכולות להיות קבועות,

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]], [ה]]]], [ה]], [ה]], [ה], [ה]]ה'[ה']''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''