緊急状況における糖尿病を管理するための人工膵技術

糖尿病の種類1型で生活する個人にとって、インシュリン依存型2糖尿病の患者が増えています。安全な範囲内で血糖値を維持することは、一定の高用量バランス作用です。人工膵テクノロジーの導入、自動インシュリンデリバリー(AID)システムとも呼ばれ、この負担を手動、反応管理から連続、自動制御にシフトしています。日常的にはこれらのシステムは、時間の経過を改善し、低酸素の発生を低減しますが、重要なイベントは、ストレスや障害が発生したときに、他の病気の発生を予防します。

人工膵臓とは何ですか?

従来のパンクレアは、連続グルコースモニター(CGM)、インシュリンポンプ、および血液グルコースを自動的に調整するための制御アルゴリズムを統合するクローズドループシステムです。システムは、健康パンクレアのエンドクリン機能を模倣します]。これは、インシュリン分泌物で上昇し、グルコースをグルコースを落下する反応を促します。ほとんどの市販のグルコースは、手動の検査装置のみを装備し、免疫検査を抑制します。

1970年代に最初にコンセプトが描かれたが、実用的実装は、CGMの精度とアルゴリズム計算力の改善のために2010年代にのみ有効になりました。米国食品医薬品局(FDA)は、今、タイプ1糖尿病の高齢者と2歳以上の人々のためのいくつかのハイブリッドクローズドループシステムを承認しました。これらのシステムは、時々「半自動パンクレア」と呼ばれています。なぜなら、彼らはまだ食事や運動のために、ユーザー入力を必要としていますが、彼らは自動的に、一晩中食と安定した食事を保ちながら、バランス調整します。

システムコアコンポーネント

[連続グルコースモニター(CGM):[])皮膚の下の小さなセンサーは、交差路のグルコースを1〜5分ごとに測定します。 Dexcom G6 / G7やAbbott FreeStyle Libre 3などの近代的なCGMは、静脈血糖の8〜10%以内に精度を提供し、指の口径測定を必要としません。一部の新モデルは、スタンドアロンの緊急監視装置、警報をスマートフォンに直接送信するなどの機能も使用できます。
[インシュリンポンプ:]]小さなカンヌラを介して迅速な作用インシュリンを注入するウェアラブルデバイス。タンデムt:slim X2またはオムニポッド5のようなポンプは、アルゴリズムによって制御することができ、一部のモデルでは、CGMから直接コマンドを受信します。ポンプの送達精度は緊急時に重要です。体がストレス下にあるときに、小さな線量の間違いでさえも、アウトサイズ効果を持っている可能性があるからです。
[コントロールアルゴリズム:[システムのソフトウェア脳。 CGMデータを受信し、安全のための配達を中断し、修正ボラスを自動的に提供するときに、どのくらいのバサルインスリンを配信するかを決定するための予測モデルを適用します。アルゴリズムは、特に急流の安定性に変化する、特定のモデルを使用します。切断された問題は、特定の問題が発生したときに、特定の問題が発生したときに、特定の問題が発生したときに、特定の問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が発生したときに、問題が
[オプションのデュアルホルモンコンポーネント:[いくつかの実験システムには、グルカゴンポンプを追加します。グルカゴンは急速に血糖を上昇させ、システムが不正確なインスリン過量または予期しない低血糖を対抗することを可能にします。それでも米国では商用化されていないが、デュアルホルモンのプロトタイプは、臨床試験で優れた低血糖予防を示しているが、特に運動中と高速化中に、緊急時の設定でしばしば遭遇します。

なぜ緊急状況の要求が自動制御を自動化するのか

緊急時 - 重度の低血糖イベント、糖尿病性ケトアシドーシス(DKA)、嘔吐、自然災害、または麻酔下手術による突然の病気 - 体のグルコースの動体は予測不可能を変えることができます。コルチゾールやアドレナリンなどのストレスホルモンは、高血症を引き起こし、食物摂取量を減らしながら、胃の摂取を遅らせ、胃の空に遅らせ、または危険な薬物の摂取量が増加する危険性を低下させる。これらは、これらの危険性を低下させる可能性があります。

重度の甲状腺血症および血糖不注意

血糖値が低い早期の警告徴候を感じなくなった状態である血糖値の異常性は、長期的に1型糖尿病の人々を約20～30%に影響します。人工の膵臓は、症状が危険になる前にグルコース秒の急速な下方傾向を検出することができます。このアルゴリズムは、インシュリンの配信を抑制または中断しますと、二重ホルモンでは、症状が危険になる前に、インシュリンの症状が検出されることはありません。このアルゴリズムは、副作用や、または、副作用が発生した症状が予防接種されることがあります。

糖尿病性ケトエイシス(DKA)と高血糖質硬化症

イルネス、ポンプの故障、または見逃された注射は、多くの場合、ケトンと組み合わせた高グルコースの寿命を延ばすDKAを推定します。人工の膵臓は、グルコースが上昇するにつれて継続的にインスリンを調整することによって、カスケードを防ぐことができます。 [Feld] 療法では、ほぼすべての種類の抗力が向上する[Feld] を[Feld] に示すように、従来のケトンの傾向シミュレーションが統合されています。 [Feld] は、ほぼ同じく、通常、抗力で[Feld] を閉じた[Feld] を[F] 測定する] 測定器は、 [Feld] に比べ、 [Felt [F] を[F] 測定します。 [Feld] 測定器は、 [Feld] は、 [Feld] を[Feld] を[Fac[F] を[F] を[F [F] を[F] 測定します。 [F] を[F [F] は、 [F] に比べ、 [

手術と麻酔の期間中の使用

術的な血糖制御は、長期的には、低血症と高血糖が増加した合併症にリンクされている両方の挑戦で、創発感染、長期病院の滞在、さらに死亡率を増加させました。手術中に人工膵臓を使用することで、手術中の粘液インシュリンの継続的な適応性インシュリンの配達が、手術中の薬液検査の必要性なしで行われます。学術医療センターでのパイロット研究は、閉鎖ループインシュリンの配達が、ターゲット範囲(70〜180mg / dL)内のグルコースを投与するかどうかを、および治療薬液の検査の頻度は50%以上である[Fabc]。

自然災害と廃棄ケア

ハリケーン、野火事、または他の緊急事態が薬局、電気、およびきれいな水へのアクセスを断ち切ったとき、インシュリン依存の個人はすぐにパーILに直面します。人工的な膵臓は緩衝を提供するかもしれません:その自動制御は、ストレス、脱水、および多分負傷された人に対する認知負荷を軽減します。さらに、一部のアルゴリズムは、オープンループポンプよりも長い線量やセンサーに適応することができます。緊急事態は、避難者の避難所に備え、それらの危険性を保ち、それらの病気を予防する能力を保ちません。

現行の商用システムとその緊急能力

複数の人工膵臓システムはFDAの承認を受け、米国で入手可能です。各々は、緊急管理に関連するユニークな強みを持っています。

[メドトロニックミニメッド780G:[] 780Gは、自動補正されたブール機能を備えたスマートガード技術を提供しています。緊急時には、グルコースが120mg / DLを超えると、自動的に補正の2.0ユニットを5分ごとに配信することができます。システムは、70mg / DL未満の配信を中断し、予測された低しきし値の前にサスペンションを設定することができます。そのセンサー、ガーディアンは、指紋が無効にならない場合、フィンガースティックテストは、重要なストリップを使用することができます。
[タンデム糖尿病ケアコントロールIQ:[]]このアルゴリズムは、tと統合:スリムX2ポンプとデックスコムG6 CGM、予測低グルコースの中断と自動ボルスの使用。運動や病気の間、ユーザーは、仮のターゲット(例えば、140-160 mg/dL)を設定して、低血糖リスクを削減することができます。 DCLP3試験から臨床データが、その下で42%の投与された患者は、その有効性を十分に低下させる。これらは、このシステムは、このシステムが、その有効性を低下させる可能性があることを示した。
[インシュレットオムニポッド5:[ 最初のチューブレスクローズドループシステム。そのアルゴリズムは、バサルレートを5分ごとに調整し、高グルコースを修正することができます。ポンプがポッド形状で防水であることは、患者が湿った状態にあるか、迅速に移動する必要がある緊急設定で有利になります。配管の欠如は、物理的な外傷または避難中に障害のリスクも軽減します。

これらのシステムは、主要な進歩であるが、現在、グルカゴン、およびその性能は、センサーの精度に依存します。過敏性感染症などの極端な物理的なストレスでは、センサーの誤差は、脱水または迅速な流体シフトによる増加する可能性があります。症状が不定と思われるときに、ユーザーは、血液グルコースメーターでセンサーの読み取りを確認することをお勧めしています。緊急医療従事者は、AID療法の患者が従来のインシュリン療法の患者よりも異なるグルコースの動的を有する可能性があることを認識するために訓練されるべきです。

緊急時の障壁としての利便性とアクセス

保険の補償、外ポケットのコスト、および物流の物流は重要なハードルを維持します。フル人工の膵臓のセットアップのコスト - ポンプ、CGM、および交換用品 - 保険なしで1年間5,000〜8,000ドルを超えることができます。未使用の個人や危機に瀕している人のために、この技術へのアクセスは実質的に非存在です。JDRFやアメリカの糖尿病協会(ADA)などの患者の擁護施設は、拡張された薬用カバレッジおよび災害の危険物のためのロビーです。しかし、ADRFは、緊急時に多くの患者に備えています[F] 緊急の患者は、緊急時に、緊急の危険性を排出します。

未来の方向:クリスシスの真の自律性に向けて

デュアルホーンとマルチホーンシステム

グルコゴンを追加し、潜在的に、プラムリンチド(胃の空にし、ポストミールのスパイクを減らすために)は、人工膵臓をより完全な代謝調節器に変換します。ベータバイオニクスiLet Bionic Pancreasは、インシュリン専用のモードのFDAクリアランスを受けた、または、二重ホルモンバージョンを追随する。ランダム化された制御試験では、iLet Dual-hormoneシステムは、従来のスタグラムまたはスタグラムの危険性を低下させる場合に、または、または、または、従来のスタッパインが発生したときに、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、通常の、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または、または

AI強化予測アルゴリズム

マシン学習モデルは、過去の外科的患者に訓練されたアルゴリズムは、今後の動作中にインスリン抵抗パターンを予測し、手順の前に設定時間を自動調整することができます。研究者は、心臓速度の変動によるストレスを検知し、それに応じてインスリンの配信を調整する「エモーションアウェア」アルゴリズムを開発しています。これらのAI主導システムは、ストレスを軽減し、ストレスを軽減し、ストレスを軽減するために、ストレスを軽減し、ストレスを軽減するために、ストレスを軽減するために、緊急性疾患を予防します。

リモート監視とテレメディシンの統合

緊急時、介護者または緊急医療サービス(EMS)チームは、スマートフォンの統合を介して患者のグルコースデータにリアルタイムでアクセスすることができます。 Dexcomのような企業は、すでにフォロワーアプリを許可しています。将来の人工膵システムは、病院や救急車の中央コマンドセンターにグルコースとポンプの状態の両方を送信することができます。 FDAは、このデータフローをシームレスにするために、相互運用性基準を奨励しました。例えば、911は、そのような生存者を低域に誘導し、そのような生存者を誘導する患者を低域に誘導する可能性がある。

タイプの2糖尿病のためのループを閉める

以上 30 万人のアメリカ人はタイプ 2 糖尿病を, 多くは、入院中に集中インシュリン療法を必要とします, 手術, またはストレス. いくつかの研究は、タイプで自動インシュリン配達をテストしています 2 患者; 早期の結果は、低血糖値を減らすと、範囲内の時間を改善するために同様の利点を示しています. 手頃な価格の場合, 使いやすいクローズドループシステムは、タイプのために利用可能になります 2 糖尿病, 特に、緊急医療の潜在的な影響は、-特に高齢者のための, 過度に低血症の免疫疾患を低下させるには、既に有毒物質の種類が必要です. いくつかの疾患は、放射線検査システムを使用する必要があります 2 既に, いくつかの種類の免疫疾患の検査.

コンテンツ

人工膵技術は、研究コンセプトから実用的な、命を救うツールに進化し、糖尿病管理の負担を軽減しました。急性疾患、手術、環境の混乱による緊急の状況では、これらのシステムが提供する自動的、継続的な過視線は、管理可能なイベントと生命を脅かす危機の違いになる可能性があります。コスト、センサーの正確さ、アクセスの周りの問題は、技術革新の軌跡が明らかです。将来のシステムは、よりスマートで、より安全なコンポーネントであり、より高度に維持される人々にとっては、より重要です。

緊急状況における糖尿病を管理するための人工膵技術

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