מערכות אוטומטיות של אינסולין (AID) נקראות לעתים קרובות מערכות pancreas מלאכותיות, שינו את הטיפול בסוכרת על ידי קישור לפקחי גלוקוז רצופים (CGM) עם משאבות אינסולין באמצעות אלגוריתמים חכמים.מערכות אלה להפחית את הנטל ידני של ניטור קבוע ועושים, עוזר לאנשים עם סוכרת מסוג 1 לשמור על רמות גלוקוז בטווח בטוח יותר, חזק יותר.

כיצד מערכות משלוח אוטומטי Insulin Work

מערכת AID היא פלטפורמה סגורה-loop כי automate Delivery מסירת אינסולין המבוססת על נתוני גלוקוז בזמן אמת.רכיבי הליבה - CGM, משאבת אינסולין ואלגוריתם בקרה - תקשורת אלחוטית.CGM קורא רמות גלוקוז בין-זמניות כל חמש דקות, משדרת את הנתונים לאלגוריתם, מחשבת ומנחה את המשאבה כדי להתאים את שיעורי האינסולין הבסטיים, העיכוב כאשר גלוקוז נופל, או לספק תיקונים כאשר הוא עולה.

ה תחכום של האלגוריתם קובע את רמת האוטומציה של המערכת.אלגוריתמים מודרניים משלבים פרופורציונלי-integral-derivative (PID) שליטה, בקרת מודל (MPC), או לוגיקה מרופדת, וחלק משתמשים ב- Machine Learning to Personalize תשובות לאורך זמן.התוצאה היא מערכת שיכולה להגיב למגמות גלוקוז מהר יותר ועקביות יותר מאשר ניהול ידני.

המונחים: different

  • (FLT:0) לפקח על גלוקוז בר-קיימא (CGM): גרף 1 (CGM): חיישן קטן מוכנס אמצעים תת-קרקעיים בגלוקוז בין-בסיסי. CGMs הנוכחי מ Dexcom, Abbott, ו- Medtronic מציעים דיוק (MARD < 10%), 10-14 יום ללבוש, ואין כיבוד אצבע עבור מודלים רבים.
  • (FLT:0) משאבת אינסולין: FLT:1 מספק אינסולין מהיר פעולה באמצעות קנאלה. משאבות מ Tandem, Medtronic, Insulet (Omnipod), ואחרים משתלבים עם CGMs. חלקם הם ללא צינור, אחרים משתמשים ב-CGM.
  • (FLT:0) אלגוריתם של Control:FLT:1 פועל על המשאבה, טלפון חכם, או בקר ייעודי.זה מעבד נתונים ונושאים CGM.האלגוריתם חייב להיות מנקה על ידי הרגולטורים (FDA, CE) עבור בטיחות.

התפקיד העיקרי של מרדףי גלוקוז רציף

CGMs הם העיניים של כל מערכת AID.ללא קריאה אמינה, רציפה של גלוקוז, אלגוריתם לא יכול לקבל החלטות בטוחות או יעילות. CGMs המודרנית השתפרו באופן דרמטי דיוק, ללבוש זמן, וקלות לשימוש, ביצוע טיפול במשרה סגורה אפשרי עבור חיי היומיום.

כיצד CGM מספקת מידע בזמן אמת

חיישן CGM משתמש באנזימים של גלוקוז oxidase כדי ליצור פרופורציה חשמלית לריכוז גלוקוז בנוזל הבין-בייאלי. זרם זה מומר לערך גלוקוז. למערכות ללא גלוקוז (למשל, Dexcom G7, Abbott FreeStyle Libre 3), לחיסול האצבע עבור רוב המשתמשים.

גלוקוז בינ-איטי מתפתל מאחורי גלוקוז בדם ב-5-15 דקות.אלגוריסים חשבון עבור עיכוב זה על ידי חיזוי רמות גלוקוז עתידיות. חלק מהמערכות משתמשות בחיישנים מרובים (למשל, גישות דו-סנסטור במחקר) כדי לשפר את הצפה והדיוק, אם כי רוב מערכות האיידס המסחריות מסתמכות על CGM אחת.

היתרונות הקליניים של CGM-Integrated AID

  • (FLT:0)Imroved time inטווח (TIR): מחקרים 1:1 מראים באופן עקבי כי מערכות AID להגדיל את TIR (70-180 מ"ג / dL) על ידי 10-15% לעומת טיפול משאבה מחומצת חיישן לבד.
  • (FLT:0) הוליד hypoglycemia: FLT:1 השעיה אוטומטית או צמצום אינסולין בישאל כאשר גלוקוז הוא נמוך או נופל בחדות חותך אירועים hypoglycemic חמורים.מערכות רבות יכולות לחזות 20-30 דקות נמוכות מראש להתערב.
  • (FLT:0)Lower HbA1c:FearLT:1 , Meta-analys מדווחת על ההפחתה של 0.3–0.6% אצל מבוגרים וילדים באמצעות מערכות AID, עם שיפורים גדולים יותר אצל אלה עם HbA1c בסיס גבוה יותר.
  • (FLT:0)Quality of Life:FLT:1ir משתמשים מדווחים פחות מצוקה הקשורה לסוכרת, פחות החלטות יומיומיות, ושינה טובה יותר - במיוחד הורים לילדים עם סוכרת מסוג 1.

סוגים של מערכות משלוח אוטומטי

לא כל מערכות האיידס הן אותו הדבר.הם נעים מאוטומציה חלקית (היפרחת סגורה) לאוטומטית לחלוטין (סגורה-פרלופ), עם כמה מערכות גם משלבות גרוטגון או הורמונים אחרים.

מערכת סגורה-Loop

מערכות היברידיות סגורות-loop שותפים התאמות אינסולין אבל דורש למשתמש להודיע ארוחות ולתת בולוסים ידניים.דוגמאות כוללות Tandem Control-IQ, Medtronic 780G, ו- Omnipod 5. המערכות האלה הן כיום הזמינות ביותר ויש להן בסיס הראיות החזק ביותר.משתמשים חייבים עדיין לספור פחמימות ולאשר את הבולוסים, אבל האלגוריתם מטפל בכל השאר, כולל pholuses לתיקון עבור היפרגליקומיה.

מערכות סגורות-Loop

מערכות סגורות לחלוטין שואפות לחסל את כל קלט המשתמש, כולל הודעות הארוחה.הם מסתמכים על אנלוגי אינסולין מהירים ורוקחים מהירים יותר כדי לנהל סיורים ארוחות באופן אוטומטי. בעוד כמה מערכות מחקר (למשל, אני מ Beta Bionics, CamAPS FX) גישה אוטומציה מלאה, רוב עדיין דורש הודעה של ארוחות עבור שליטה אופטימלית.

מערכות מרובות-Hormone ו- Multi-Hormone

כמה מערכות AID מוסיפים glucagon כדי למנוע היפוגליקמיה ולעזור לנהל ארוחות.המערכת iLet מפותחת כמו משאבה דו-hormonal המספקת אינסולין ו glucagon. מחקרים מוקדמים מראים כי מערכות כפולות-hormone יכול להשיג אפילו חזק יותר שליטה גלוקוז מופחתת יותר להפחית את hypoglycemia עוד, למרות יציבות glucagon ועלויות להישאר מחסומים.

עדויות קליניות ו- Real-world Outcomes

מחקרים מבוקרים אקראיים רבים ומחקרים בעולם האמיתי תומכים ביעילות ובבטיחות של מערכות AID.A 2021 meta-analysis של 41 ניסויים שפורסמו ב-FLT:0) Lancet Diabetes & EndocrinologyFLT:1 מצא כי מערכות AID הגבירו את TIR על ידי הבדל במשקל של 12.6 נקודות אחוז והפחתה של HA1c על ידי 0.37% לעומת טיפול סטנדרט.

נתונים אמיתיים של משתמשי מערכת בקרת Tandem (מעל 100,000 משתמשים) הראו שיפורים מתמשך ב-TIR ו- HbA1c מעל 12 חודשים, עם שביעות רצון גבוהה של משתמשים, באופן דומה, נתונים של 5 בעולם האמיתי מ ההשקה של ארה"ב שלה הוכיחו כי TIR של 70% ללא עלייה hypoglycemia. תוצאות אלה מדגישות את העוצמה של אלגוריתמים מודרניים על פני אוכלוסיות מגוונות, כולל ילדים, מבוגרים, מבוגרים, מבוגרים, מבוגרים, מבוגרים.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות שלהם, מערכות AID אינן חסרות מגבלות.הבנת האתגרים הללו חיונית לציפיות ריאליות ולאימוץ מוצלח.

הגבלות טכניות

  • (FLT:0) דיוק של דיוק: FLT:1 למרות CGMs מודרניים הם מאוד מדויק, שגיאות עדיין יכול להתרחש - במיוחד במהלך שינויים מהירים גלוקוז, חיישן דחיסה (התראות מוגברת חיישן), או בשולי טווח הגלוקוז.
  • (FLT:0) אי דיוקנות ואובדן אות: FIRLT:1 טיפות Bluetooth, או ירידה של משאבה, או אי ספיקת שידור יכול לשבש את הלולאה.מערכות יש מצבי בטיחות שחוזרים לשיעורי הבכיים מראש, אבל משתמשים חייבים לפקח על אזעקה.
  • (FLT:0) אלגוריה אמינות: FLT:1 באגים של התוכנה או glitches יכול להוביל למסירה אינסולין לא נאותה.
  • (FLT:0) pharmacokinetics:cioFLT:1 , אינסולין מהיר-acting (מלבד, lispro, Fiasp) עדיין יש זנב של שעתיים, להגביל את המהירות שהאלגוריתם יכול לתקן שגיאות.

מעורבות המשתמש וחינוך

מערכות AID להפחית אך אינן מבטלות את ההגשמה העצמית של המשתמשים חייבים להבין את אזעקות המערכת, טיפול באתר הזריקה, כיצד לטפל ארוחות והתעמלות, וכאשר להתגבר על האלגוריתם.חינוך מקיף, באופן אידיאלי ממחנך סוכרת מוסמך (CDE), הוא קריטי.מחקרים מראים כי התוצאות טובות יותר כאשר משתמשים מקבלים הכשרה מובנית ויש להם גישה מתמשכת לתמיכה.

גורמים פסיכולוגיים חשובים גם הם, חלק מהמשתמשים חווים "חרדה של אגואטרים" – חוסר אמון בהחלטות אוטומטיות ולעתים קרובות overriding המערכת. אחרים עלולים להפוך overident והזנחה בדיקות שגרתיות.

עלויות וגישה

(המערכות האיידס יקרות מאוד) המשאבה, חיישני CGM, משדרים, וניתן להעלות אלפי דולרים בשנה.כיסוי ביטוח משתנה באופן נרחב, ורבים מהחולים מתמודדים עם ניכויים גבוהים או הכחשה.בבארצות הברית, Medicare ו-Insurers פרטיים רבים מכסים מערכות AID עבור סוכרת מסוג 1, אך כיסוי לטיפוס 2 או שימוש מחוץ לסוכרת מוגבל יותר, גישה גלובלית, היא מוגבלת יותר ל- EDRF2:

חידושים עתידיים ב-AID Technology

הצינור עבור מערכות AID הוא חזק, עם מחקר המתמקד באלגוריתמים חכמים יותר, גישות מרובות-hormone ושילוב עם כלים אחרים לבריאות דיגיטלית.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות

אלגוריתמים של הדור הבא משתמשים ב- Machine Learning כדי להתאים אישית את העברת האינסולין בהתבסס על תבניות אינדיבידואליות – כגון תופעת שחר, תגובות פעילות גופנית או מחזורי מחזורי מחזורי מחזורים.אלגוריתמים מתאימים אלה יכולים ללמוד מהנתונים ההיסטוריים של כל משתמש ולתאם פרמטרים ללא קלט ידני.חלק מהם כבר בניסויים קליניים, ותוצאות מוקדמות מראות שיפורים נוספים ב-TIR והורדת נטל המשתמש.

חוזים חכמים ומכשירים מחוברים

לא כולם משתמשים במשאבה. עטים חכמים אינסולין (למשל, נובופין 6, InPen) כי מעקב אחר מינונים ושתף נתונים עם CGMs מתפתח כגשר בין זריקות ו- AID מלא.מערכות אלה יכולות לספק מחשבון בוז, תזכורות מפספסות, וניתוח נתונים רטרוספקטיבי.

הרחבת האינדיקציות

כיום, מערכות AID מאושרות לסוכרת מסוג 1, ובמקרים מסוימים, סוכרת מסוג 2 הדורשת טיפול אינסולין אינטנסיבי.מחקר הוא בדרך לשימוש בהריון, אשפוזים, וילדים צעירים (גיל 2-6). מחקרים מוקדמים בהריון מראים הבטחה לשמור על שליטה גליקוליקמית הדוקה תוך צמצום hypoglycemia, אשר יכול לשפר את התוצאות האימהיות והעוברות.

קוד פתוח ו- DIY Looping

תנועה עממית של משתמשים פיתחה אלגוריתמים קוד פתוח (למשל, OpenAPS, Loop, AndroidAPS) שניתן לבנות ולהפעיל על מכשירים תואמים.מערכות אלה יש בסיס משתמש ייעודי ומציעות התאמה אישית, אך הן חסרות פיקוח רגולטורי ולא מומלץ עבור אלה שרוצים פתרון מאובטח.

בחירת מערכת AID: שיקולים מעשיים

עם כמה אפשרויות מסחריות הזמינות - Tandem Control-IQ, Medtronic 780G, Omnipod 5, ו- CamAPS FX (זמין באירופה) - מערכת תלויה בהעדפות אישיות, אורח חיים וכיסוי ביטוחי.

  • (FLT:0)Tandem Control-IQ:FreaLT:1) השתמש ב- Dexcom G6 CGM; יש משאבת מסך מגע; מציע גם בורות basal ותיקון אוטומטיים מומלץ עבור אלה נוח עם משאבה עם צ'קוזי ומי רוצה תוצאות מוכחות.
  • (FLT:0) Medtronic 780G:FreaLT:1) השתמש חיישן 4 שומר; תכונות אלגוריתם שמטרתו גלוקוז של 100 או 120 מ"ג / dL; דורש קללות אצבע לשימוש חיישן ראשוני (למרות החיישן יכול להיות calibrated אופציונלי) טוב עבור אלה המעדיפים את המערכת האקולוגית של מדטרוניק או צריך מערכת עם מטרה גלוקוז נמוכה יותר.
  • (FLT:0)Omnipod 5:FLT:1leless משאבה (pod); משתמש ב- Dexcom G6; נשלט באמצעות אפליקציית סמארטפון. פופולרי בקרב משתמשים פעילים ואלה שאינם אוהבים רחצה.
  • (FLT:0)CamAPS FXIR: 1FLT 1 מבוסס אנדרואיד עובד עם דנה RS / דיבקרי משאבות ו Dexcom G6; מאוד מותאם אישית; מיועד למשתמשים שרוצים מערכת גמישה, ממוקדת מחקר זמין במדינות אירופה.

דיון עם צוות טיפול אנדוקריניאו סוכרת הוא חיוני.גורמים כמו תגובות עור לדבקים, היכולת לראות את התצוגה אפליקציה, סטיות ידנית עבור מילוי משאבה, ורמת נוחות טכנית כל השפעה על הבחירה הטובה ביותר.

מסקנה

מערכות משלוח אינסולין אוטומטיות הקשורות לפקחי גלוקוז רציף מייצגים את ההיקף הנוכחי של ניהול סוכרת מחוץ לחולה.הם להפחית את הנטל הקוגניטיבי והפיזי של החלטות יומיומיות, לשפר את התוצאות הגליקמיות, ולשפר את איכות החיים עבור משתמשים רבים.עם זאת, יישום מוצלח דורש הבנה הטכנולוגיה, הכשרה נאותה, תמיכה מתמשכת, ציפיות סבירות יותר, כמו חיישנים הופכים ליתר דיוק, אלגוריתמים חכמים יותר, ועלויות נמוכות יותר, AID סביר להניח כי טיפול סטנדרטי עבור אנשים עם סוכרת נמוכה יותר, עם סוכרת מסוג 1 עם פחות, עבור סוכרת, עבור טיפול אחד, עם סוכרת נמוכה יותר, כמו גם כן, עבור פחות טיפול אחד מהם.

(ב) [ה] [ה]] [ה]], ראו את המידע של ה-FDA על מערכות מכשירים מלאכותיות של פאן-סילב:2, סקירה של FLT 3DNIDDK של משאבות אינסולין ו- CGMsFLT:4, ואת ה-FLT:5meta-analysis in the Lancet Diabetes & Endocrinalarch; LT6FLT 7FLT 7FLT 7FLT 7FLT 7FLT 7FLT 7]