閉鎖したループシステムサポート夜間血ブドウ糖制御

糖尿病の種類1で生活している人にとって、夜は一日の中で最も危険な部分になることができます。血糖値のレベルは睡眠中に静かに低下し、重度の低血糖値低下につながるか、または夜明け現象のために予期しないスパイクにつながることができます。閉鎖ループシステム - しばしば人工膵臓と呼ばれる - これらの夜間変動を管理するためのゲーム変更技術として出現しています。リアルタイムのグルコース読み取りに基づいてインシュリン配達を自動化することにより、これらの夜間の危険度を低下させ、これらの危険度の高い睡眠システムが低下し、なぜかを観察することができます。

閉鎖したループシステムを理解する

クローズドループシステムは、グルコース監視とインスリン配信の関係を自動化する統合糖尿病管理ソリューションです。そのコアでは、連続グルコースモニター(CGM)、インスリンポンプ、ハンドヘルドデバイス上で実行する制御アルゴリズム、またはポンプ自体に直接3つの主要コンポーネントを組み合わせています。 CGMは、数分間間隔のグルコースレベルを計測し、データをワイヤレスでアルゴリズムに送信します。アルゴリズムは、適切なインスリンを計算し、ポンプに応じてポンプを指示します。

閉鎖したループシステムの部品

[連続グルコースモニター(CGM):[]]) 皮下に配置されたセンサーが、間接流体のグルコースを測定します。のモダンCGM]Dexcomと[[Medtronic]は、最小限の校正要件で高精度を提供します。
インシュリンポンプ:]]サブカット式カンヌラを介して迅速なインシュリンを提供するデバイス。タンデムt:slim X2とメドトロニック780Gのようなポンプは、CGMとシームレスに動作するように設計されている。
コントロールアルゴリズム:システムの脳。それは将来のグルコースインシュリンの動的の数学モデルを使用して、将来のグルコースレベルを予測し、インシュリンの配信を積極的に調整します。アルゴリズムは、PID(proportional-Integraal-derivative)、ファジーロジック、またはモデル予測制御することができます。

閉鎖ループシステムの種類

クローズドループシステムが完全に自動化されていない。ほとんどの市販のシステムが実際にハイブリッドクローズドループであり、ユーザーは食事のために退屈する必要があります。ただし、完全クローズドループ操作に進む傾向は急速に変化しています。主なカテゴリは次のとおりです。

ハイブリッドクローズドループ:[システムは、バサルインシュリンを自動的に管理しますが、ユーザーは食事のボリューズのために炭水化物の摂取量をまだ入力する必要があります。例:メドトロニック780G、タンデムコントロールIQ、インシュレットオムニポッド5。
[]フルクローズドループ(またはバイオニックパンクレア):[[]はまだ開発中、これらのシステムは、ユーザー入力なしでバサルとブラスインスリンの両方を処理することを目指しています。 Beta BionicsによるiLetバイオニック膵臓は、商用利用状況に近い1つのそのようなデバイスです。
デュアルホルモンシステム:[グルコゴンとインシュリンを組み合わせて、必要に応じてグルコースレベルを上げます。 FDA承認されていないにもかかわらず、臨床試験はさらに厳しい夜間制御のための約束を示しています。

なぜナイトタイムグルコースコントロールは、そう挑戦しているのか

Sleepは、血液のブドウ糖管理を複雑にするユニークな生理学的および行動因子を導入しています。夜間に、体はグルコースレベルに予測不可能なスイングを引き起こす可能性があるいくつかの代謝変化を受けます。これらの課題を理解することは、閉鎖したループシステムがこの期間中に特に価値がある理由を示しています。

夜明けフェノメンノン

およそ4:00 AMと8:00 AMの間、体は、インシュリン抵抗を増加する成長ホルモンとコルチゾールを解放します。この自然なプロセスは、夜明け現象として知られ、食の不在に血糖が上昇する原因です。標準インシュリン療法では、これはしばしば基礎インシュリンの早期上昇を必要とします - 手動で取得するのが難しいタイミング。バサルレートが低すぎると、高血糖が起こります。あまりにも高すぎると、それは危険な時間に危険を引き起こす可能性があります。

ソモギーイ効果

ソモギーイ効果は、未処理の鼻血下血症の後に反発性高血糖です。血糖が睡眠中にあまり低くなれば、体はグルカゴンやエピネフリンなどのホルモンを解放し、グルコースレベルを過度に高まらせることができます。この現象は、朝の高読書が不十分なインシュリンとして誤解される可能性があるので、管理を混乱させる可能性があります。現実では問題が夜に低かった。

身体活動と夕食のタイミング

昼間の運動は、最大12時間インスリン感度に影響を及ぼし、鼻腔性低血症のリスクを増加させることができます。同様に、夕方に遅く食べられる高脂肪の食事は胃の空腹を遅らせ、予測不可能なグルコースパターンを引き起こす可能性があります。リアルタイム調整なしで、これらの要因は夜間の夜間投与が非常に困難になります。

睡眠関連リスク要因

睡眠中、人は低血糖の早期症状を感じることができません - 発汗、シャキネス、混乱 - それはあまりにも遅くまで。体低血糖に対する自律的な反応は、深眠中に鈍る可能性があります、低血糖性性血糖性鼻炎と呼ばれる状態。これは、子宮頸部低血糖の主要な懸念を生じる、重度のエピソードは、発作や死につながる可能性がある。研究は、深夜に性血糖値低下の約50%が夜間に起こることを推定します。

閉鎖したループシステムサポート夜間グルコース制御

クローズドループシステムは、常にグルコースレベルを監視し、自動調整を行うことで、夜間管理の課題に直接対処します。手動管理とは異なり、スケジュールされたインシュリンレートと時折指のチェックに依存し、クローズドループシステムは、予測可能なパターンと予期しない変動の両方にリアルタイムで反応します。

リアルタイムグルコース監視と予測アラート

現代のCGMは、データの一定のストリームをアルゴリズムに提供する、5〜10分ごとにグルコースを測定します。多くのシステムには、低域または高値の警告を予測するアラートも含まれています。例えば、デックスコムG6は、グルコースが20分以内に55mg / DL未満を低下させると、スマートフォンや受信機に信号を送信することができます。クローズドループポンプと統合すると、低が発生する前にアルゴリズムは、その予測に作用することができます。

基礎率の調節

睡眠中、ハイブリッドクローズドループシステムは、自動的にバサル注入率を増加または減少させ、ターゲット範囲内でグルコースを維持することができます。グルコースレベルが下限に向かって掘り下げるようになった場合、システムはインシュリン配達を削減します。時々ゼロに - 血糖を予防します。逆に、グルコースが夜明け現象による上昇を上昇すると、システムは次第にバサルインシュリンを増加させ、急激な低下を引き起こしずに上昇を対抗します。このシステムは、よりはるかに正確な調整です。

自動収集の容器

Medtronic 780G や Tandem Control-IQ などの高度なクローズドループシステム, グルコースが特定のしきい値を超える場合、小さな自動補正ボルスを提供できます。, ユーザの入力なしで. これは、ユーザーが自分のグルコースレベルを評価することができない夜の間に特に有益です. これらの自動補正は、上昇したグルコースを人を無駄にすることなく範囲に戻すのに役立ちます.

低グルコースサスペンドと予測サスペンド

初期の閉ループ機能は、グルコースがしきい値の下落したときにセット期間のインシュリン配達を停止する低グルコースサスサスペンション(LGS)を含んでいました。より新しいシステムは、低速および積極的に低速の低下または低発症前にインシュリンを削減または停止する予測低グルコースサスサラウンド(PLGS)を使用します。 ]]に公開されたランドマーク研究は、低速PLGSで示された[FLT:]を低速逆止血小ポンプ[FLT:]に50%を補償する。 [FLTFLTF]は、通常、低血糖値が50%を上または低血小胞子を50%に比較しました。 [FLTFLTF] [F] [FLTFLTF] [F] [FLTF] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [FLTF] [F] [F] [FLTFLTF] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F

夜明けフェノメンノンの処理

クローズドループシステムは、特に夜明け現象を管理することに欠かせません。アルゴリズムは、グルコース傾向を継続的に監視しているため、早期上昇を検出し、それに応じてインスリンの配信を調整することができます。実際の必要性に関係なく、一定のプログラムされた基礎率とは異なり、クローズドループアルゴリズムはリアルタイムデータに応答します。夜明け現象が特定の夜(ストレス、病気、または他の)で発生しない場合は、システムが不要な要因を避けます。

夜間利用のメリット

夜間にクローズドループシステムを使用する利点は、単に範囲でグルコースを維持することを超えて拡張します。数多くの臨床試験と現実的なユーザーレポートは、臨床結果と生活の質の両方で重要な改善を示しています。

血糖値低下リスク

最も説得力のある利点は、非クターン性低血糖の劇的な減少です。閉ループ研究のメタアナリシスは、夜間に70mg / DL未満のグルコースで費やした時間が、標準的なポンプや複数の毎日の注射療法と比較して、ハイブリッドクローズドループシステムを使用して約70%削減されたことがわかりました。低発症前にインスリンを中断または減少させる機能は、低糖性性性性疾患を経験する人のためのゲームチェンジャーです。

範囲で時間を改善

クローズドループシステムは、睡眠中にターゲットグルコース範囲(典型的に70〜180mg / DL)で費やされた時間の割合を増加させます。 ]]]国際糖尿病閉鎖ループ(iDCL)試験]は、Control-IQシステムを使用して青年と大人が、制御群の約60%と比較して、平均的な夜間の時間範囲を達成したことが報告された。この一貫性のある制御は、HbA1cレベルと長期にわたるリスクを低下させる。

睡眠不足の軽減

閉鎖したループシステムの前に、糖尿病を持つ多くの人々は、グルコースレベルをチェックし、低用量を治療するか、インスリンの配信を調整するために、毎晩複数の時間を目覚めました。これらのデバイスの自動化された性質は、はるかに少ない警報と介入を意味します。ユーザーは、より多くの休息を感じ、日中により多くのエネルギーを消費することを報告します。 糖尿病技術&治療]は、閉鎖したループユーザーの87%が、夜間にシステムが低下したと言いました。 [FLTFLT:[FLT:] [FLT:[FLT] [FLT] [FLT] [FLT: [F] [FLT: [F] [FLT: [F] [F] [FLT: [F] [FLT: [FLT] [F] [FLT] [F] [F] [FLT: [F] [FLT: [F] [F] [F] [F] [FLT: [F] [F] [FLT: [F] [FLT: [F] [F] [F] [F] [F] [FLT:

心の平和

おそらく最も根本的な利点は、深い心理的救済です。特に、糖尿病の子供両親は、閉鎖したループシステムが診断以来、夜間に眠ることを可能にすることを報告します。システムが危険な変動をキャッチする知識は、手動管理が一致できないレベルのセキュリティを提供します。この心の平和は、糖尿病関連の苦痛を減らし、全体的な家族の健康を改善するために示されています。

より良いグルコース安定性とフィールエクストリーム

小さくて頻繁に調整することで、閉ループシステムが滑らかにグルコースの分散性を保ちます。グルコースの読み取りの標準的な偏差 - グルコースの変動率の測定 - は、特に夜間に閉鎖ループ療法で一貫して低下しています。バリビリティの減少は、マイクロ血管およびマクロ血管合併症の両方から保護するのに役立ちます、そしてまた、多くの人が疲労を見つける「ローラーコースター」血糖の感情を防ぐことができます。

課題と限界

明確な利点にもかかわらず、クローズドループシステムは欠点なしではいません。これらの制限を理解することは、現実的な期待を設定し、将来の改善を導き出すために重要です。

センサーの正確さおよびラグタイム

CGMセンサーは、血液のグルコースを5〜15分遅れる間接流体のグルコースを測定します。急速な変化では、運動後の速い低下や炭水化物の食事からの急上昇などの - このラグは、アルゴリズムが理想よりも後で応答する可能性があります。改善された精度を持つ新しいセンサーは、この問題を軽減しましたが、特に睡眠中には手動補正を提供できない要因が残っています。

アルゴリズムの制限

アルゴリズムは、人間の身体の反応を完全に予測することはできません。病気、月経周期段階、ストレス、インシュリン吸収の変化などの要因は、予測不可能なグルコースの動的を変更することができます。一部のシステムは、手動で特定の状況のための一時的なオーバーライド設定を入力するように要求します。これにより、完全な自動化の目的を打ち消します。アルゴリズム冗長性および機械学習モデルは、これらのギャップに対処するために開発されていますが、それらはまだ広く利用できません。

コストとアクセス

閉鎖したループシステムは高価です。 CGM、ポンプ、および必要なコントローラーのコストは、保険であっても、年間数千ドルを超えることができます。多くの健康計画は、カバレッジの厳しい基準を持ち、多くの地域でアクセスが制限されています。保険サポートなしで、外ポケットコストはほとんどの家族にとっては禁止されています。これは、十分なリソースを持つ人だけがこのライフチェンジ技術に利益をもたらすことができるという欠点を作成します。

ユーザートレーニングとテックSavvy

クローズドループシステムは、管理を簡素化することを目指していますが、依然として重要なユーザートレーニングが必要です。インシュリン対カルブ比、補正係数、ターゲットグルコース範囲などの設定はパーソナライズされなければならないし、時間をかけて調整する必要があるかもしれません。ユーザーは、技術的な問題のトラブルシューティングに快適な必要があります。センサー接続、ポンプ閉塞警報、またはアルゴリズムの消失 - 特に高齢者や技術への新しいため、ストレスがかかることがあります。

心理的障壁および警報疲労

一部のユーザーは、頻繁なアラート(さらに重要なもの)が消毒されるアラーム疲労を経験します。クローズドループシステムは、スタンドアローンCGMと比較して不要なアラームを削減する一方で、キャリブレーション、センサーのエクスカーション、または範囲外グルコースの通知を生成します。一部の個人にとって、一定のビープリングは睡眠を中断し、不満を引き起こします。さらに、制御の知覚喪失 - 1つのグルコースを管理するためのマシンを信頼することは、手動で調整するために調整するために困難であることができます。

今後の方向性

クローズドループの風景は急速に進化しています。研究者やメーカーは、現在の制限を対処し、完全に自律的、手間のかからない糖尿病管理に向けるソリューションに取り組んでいます。

デュアルホーンシステム

閉ループシステムへのグルコゴンの追加は、インシュリンだけで提供できない低血糖に対して安全網を提供することができます。デュアルホルモンシステムでは、グルコースレベルが低下したときに2番目のポンプは、グルコースのマイクロ線量を低すぎると配信します。初期試験は、このような[]によるもののような、エルカチブとエタリ。])、これらのシステムは、夜間に完全に低血糖値低下症を排除することができることが示されていますが、しかし、問題は、サイトには、安定性と課題が含まれます。

機械学習とパーソナライズアルゴリズム

人工知能は、各ユーザーのユニークなグルコースパターンから学ぶために、クローズドループアルゴリズムに組み込まれています。時間が経つにつれて、個々のグルコースが夕方のエクササイズや高タンパク質の食事に反応するなど、歴史データに基づいてその応答を適応させることができます。企業は]のような [ベータバイオニクス]]]は、そのiLetシステムに適応アルゴリズムを統合し、初期化のための最小限のユーザー入力を必要とします。

スマートインスリンペンと接続デバイスとの統合

将来のシステムは、従来のインシュリンポンプを必要としないかもしれません。注射データを記録し、CGMsと通信するスマートインシュリンペンは、自動化された投薬勧告を提供するアルゴリズムと対峙することができます。このようなシステムは、ポンプを着用する注射を好む人々に不浸透性およびより多くの魅力的であるだろう。さらに、スマートウォッチのようなウェアラブルとの統合は、慎重なアラートを提供し、警報疲労を減らすことができます。

CGM テクノロジーの改良

次世代CGMは、より長い摩耗時間(14〜30日)、キャリブレーションなし、さらにはマイクロニードル配列による直接血液グルコース測定に移行しています。これらの進歩は、ラグ時間を減らし、精度を向上させ、クローズドループシステムをより信頼性が高く、負担を軽減します。

コンテンツ

閉鎖したループシステムは、インシュリンの発見以来、糖尿病管理の最も重要な進歩を表しています。グルコースモニタリングとインシュリンデリバリーの間の繊細なバランスを自動化することにより、これらのデバイスは、タイプ1糖尿病の人々のための一晩のケアを変換しています。子宮の低血症を減らす能力は、グルコースレベルを安定させ、心の平和を提供するだけでなく、質の高い変化をもたらします。費用、センサー、およびアルゴリズムに関連する課題は、より少なく、より安全な生活を加速するために、より安全なシステムが維持され、より短い時間とより多くの時間が必要です。

閉鎖したループ システム サポート夜間血ブドウ糖制御

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