Insulin의 약국을 닫히는 루프 시스템

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약국은 무엇입니까?

약품 (PK)은 몸이 시간 이상 약물에 어떤 것을 설명합니다. 인슐린을 위해, 4개의 주요 과정은 다음과 같습니다:

Absorption – 인슐린이 피스트림을 피스트림을 피할 수 있는 비율.
Distribution – 대상 조직에 인슐린 수용체에 결합된 몸 전체에 인슐린의 퍼짐 (근육, 지방, 간).
Metabolism – 간, 신장 및 주변 조직의 인슐린-degrading 효소에 의해 주로 인슐린의 고장.
Excretion – 인슐린의 제거와 신장을 통해 대사 산물.

PK는 가장 임상적으로 관련 측면인 당뇨병 관리의 맥락에서, PK의 가장 임상적으로 관련 측면은 매치가 얼마나 빨리 발생하며, 그 피크가 얼마나 오래 지속될 때 발생합니다. 폐쇄 루프 시스템의 경우, 급속하고 재현 가능한 시간 반응 프로파일은 알고리즘이 지속적으로 최근 포도당 판독을 기반으로 인슐린 복용량을 계산하고 미래 요구를 예측하기 때문에 필수적입니다. 잠수함 인슐린 배달과 메아 외과 납치가 가능한 인슐린 복용량 사이의 지연은 대상이 될 수 있습니다.

휴먼 루프 시스템의 인슐린 Pharmacokinetics

흡수율

글리세린은 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린과 글리세린의 글리세린의 글리세린과 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린의 글리세린의 글리세린과 글리세린과 글리세린과 글리세린의 글리세린과 글리세린과 글리세린과

흡수율은 또한 insulin의 양에 달려 있습니다. 식사를 위한 큰 boluses는 작은 개정 복용량 보다는 더 천천히 흡수될지도 모릅니다. 펌프를 통해 지속적인 subcutaneous 인슐린 주입 (CSII)는 일정한 분대 비율을 이용합니다, 그러나 총 매일 양은 온건합니다. microdosing에 있는 전진하고 집중한 인슐린 (U-200, U-300)는 볼륨을 극소화하고 흡수 견실함을 개량하기 위하여 탐구됩니다.

유통 및 활동

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대사 및 흥분

인슐린은 간 (약 50-60%) 및 신장 (30-40%)에서 주로 대사로, 주변 조직에서 끊어지는 나머지와 더불어, 입니다. 대사 정리 비율은 hepatic 혈액 교류, 신장 기능 및 인슐린 항체의 존재에 의해 영향을 받습니다. 만성 신장 질환 환자에서는, 인슐린 통근은 감소되고, 신장 작용을 지도하고 hypoglycemia의 증가된 위험에 지도합니다. 폐회로 체계는 일정한 신장을 통해, 신장에 있는 몇몇 감소를 위해, 몇몇 감소시키기 위하여, 몇몇 감소시킵니다.

휴먼 루프 시스템의 Key Insulin Formulation

Rapid-Acting 아날로그

혈소판은 혈소판의 혈소판을 앓고 있는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 돕는 혈소판을 혈소판을 돕는 돕는 돕는 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소판을 혈소

집중된 인슐린

인슐린 U-200 (Humalog 200) 및 U-300 (Toujeo, Basaglar)는 주입에 있는 분지 치료를 위해 주로 이용됩니다, 그러나 펌프 근거한 닫히는 반복 체계에서, U-100는 펌프가 그것의 농도를 위해 측정되기 때문에 표준 남아 있습니다. 그러나, 집중된 인슐린은 높은 배달한 양에 주입 세트 occlusion 빈도를 감소시킬지도 모릅니다. 더 새로운 조사 정립은 장시간 착용 펌프를 위한 머리말을 붙인 안정성을 가진 매우 치료 활동을 결합하는 것을 돕습니다.

Onset, Peak 및 지속 가능성 비교

표준 급속한 아날로그는 포도당 상승 효력을 보여주는 대략 10~20 분, 60-90 분에 첨단, 그리고 4–5 h에 의해 기본으로 돌려보냅니다. 매우 치료 정립은 4-8 분 안에 포도당 효력을, 40-60 분에 첨단 보여줍니다, 그리고 약간 더 짧은 내구 (3.5-4 h)가 있습니다. 이 더 짧은 내구는 닫히는 반복 체계에 있는 이점이 있을 수 있기 때문에 다수 bols의 위험이 감소될 때, 몇몇 bols의 더 빠른 개정은, 그러나 더 빠른 표정에, 더 빠른 표정에, 더 빠른 표정을 요구됩니다.

유형 인슐린(U-100): 30–60분, 피크 2–4시간, 기간 6–8시간
Lispro/Aspart/Glulisine: 10~20분, 1–2시간, 3–5시간
Fiasp (꽃 Aspart): 4–8 분, 피크 45–75 분, 기간 3–4 시간
Lyumjev (Ultra-Rapid Lispro): 4–8 분, 피크 40–60 분, 기간 3–4 시간

이 값은 평균입니다. 개별 가변성은 아래 설명된 요소로 인해 실질적입니다.

Insulin Pharmacokinetics에 영향을 미치는 요인

사출기

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신체 활동

운동은 주사한 지역에 혈액 교류를 증가시키고, 흡수를 가속화하고 인슐린 감도를 강화하. 닫히는 반복 체계에서는, 이것은 알고리즘이 다가오는 활동을 위해 계정이 아닙니다 경우에 mismatch로 지도할 수 있습니다. 많은 체계는 지금 표적 포도당을 올리고 인슐린 납품을 감소시키는 “오류 형태”를 포함합니다. 운동 도중 PK 변화를 이해하는 것은 이 형태를 식각하는 것을 돕습니다. 위험은 운동 도중 증가한 포도당 이용과 결합된 더 빠른 흡수가 급속하게 비만 일으키는 원인이 될 수 있는 경우에.

식사안내

지방과 단백질 느린 가스를 비우는 식사는 포도당 첨단을 지연시킵니다. 그러나 인슐린 흡수 단면도는 변하지 않습니다. 이 연관은 식이요법이 너무 빠르거나 늦은 hyperglycemia를 주어 먹으면 초기 hypoglycemia를 일으킬 수 있습니다. 고급 폐쇄 루프 알고리즘은 식사 발표를 사용하며 일부 경우에, 식 구성 추정 배송을 수정하기 위해 조례식 모델을 사용합니다. 가스를 통합하는 약리학적인 모델은 빈번한 개발 속도입니다.

인슐린 공식 및 농축

이 연구는, 정립 다름 사정으로. 급속한 대. 매우 치료의 저쪽에, excipients의 존재 (예를들면, nicotinamide, treprostinil) 직접 흡수 운동을 바꾸십시오. Insulin 농도는 또한 PK에 영향을 미칩니다: 더 높은 농도 (U-200, U-300)에는 조직에서 예금될 때 감소된 표면 지역에 볼륨 비율 때문에 단위 양 당 더 느려집니다. 이것은 왜 집중한 insbasulins는 U-200, 지속적인 펌프로 이용되지 않습니다. U-100는, U-100에 있는 동안, 계속적인 펌프에 있는 동안, 계속됩니다.

지방 혈액 흐름 및 온도

지방혈류량을 증가시키는 요인, 열, 안마, 염증 가속 흡수. 감기, 혈관 수축, 또는 흉터 조직은 느립니다. bolus가 급속한 hypoglycemia를 일으킬 수 있는 후에 뜨거운 샤워 또는 사우나는 간결합니다. 몇몇 닫힌 반복 체계는 산법 조정에 입력으로 주입 위치에 온도 감지기를 탐구하고 있습니다.

피부 두께 및 바디 질량 색인

피임약 조직 깊이는 변화합니다. 린 개인에서는, 인슐린은 근육 조직으로 주사될지도 모르고, 더 빠르지 않으며 전적으로. 비만에서는, 더 두꺼운 부비질 조직은 흡수를 느릴 수 있습니다. 소아과 청소년 인구에는 PK에 영향을 미치는 다른 피부 간격이 있습니다. 아이들을 위해 디자인된 닫히는 반복 체계는 더 빠른 흡수 및 더 높은 감도를 위해 계정을 해야 합니다.

Pharmacokinetics를 닫히는 반복 Algorithms로 통합

모델 예측 제어 대 Proportional-Integral-Derivative

Insulin Action Curves를 모델링

PK 모델은 정확한 PK 모델을 구축하려면 인슐린 액션 곡선은 매개 변수화되어야 합니다. 일반적인 접근법은 2개의 부품 모델(subcutaneous depot and Plasma) 또는 흡수율 상수(ka) 및 제거율 상수(ke)를 가진 1개의 부품 모델(the-compartment model)을 사용합니다. 피크 시간 및 기간은 임상 데이터에서 추정됩니다. 그러나 이러한 매개 변수는 개별 및 시간에 따라 다릅니다. 견고성을 향상시키기 위해, 적응 알고리즘은 지속적으로 추정되는 인슐린 감도와 PK의 변화가 더 빠른 결과를 나타내는 지표를 보여줍니다.

Intra-Individual Variability에 대한 회계

인슐린 PK는 주입 사이트, 활동, 식사 및 호르몬 주기 (예를들면, 월경)로 인해 매일 매일 매일 변화할 수 있습니다. 24/7 가동을 실행하는 폐쇄 루프 시스템은 천천히 적응할 수 있지만 급격한 변화 (예를들면 다른 사이트에 새로운 주입 세트를 시작)는 알고리즘을 다시 떨어뜨릴 필요가 있습니다. 일부 시스템은 사용자가 사이트 변경 또는 활동 수준을 입력하도록 지시합니다. 고급 연구는 CGM 데이터의 변화와 재검출 속도에 대한 변화에 대한 변화에 대해 탐구합니다.

도전과 미래 방향

엄지한 지연 및 감각 Lag

초래 피임약으로도, 여전히 ~10-15 분 지연이 있습니다. 피임약의 납품과 피크 포도당의 낮은 상승. 또한, CGM 센서는 5-10 분에 의해 혈액 포도당을 지연시키는 인터스티tial 포도당을 측정합니다. 결합 된 래그는 진동을 일으킬 수 있습니다. 미래 개발에는 물리 포털 생리학을 mimics시키고, 현재 cutaneous cutaneous terpaillations에 대한 더 빠른 흡수를 제거하고, 초기 흡수 및 임플란트 분석 장치가 필요합니다.

듀얼 하모 슨 시스템

닫히는 반복 체계 (비 호르몬)에 글루코곤을 추가하고 hypoglycemia에 대하여 보호합니다. 글루코곤에는 그것의 자신의 PK가 있습니다: 급속한 온세트 (1–2 분) 및 짧은 내구 (~15-30 분). 단일 MPC로 호르몬 PK 단면도를 둘 다 통합하는 것은 복잡합니다 그러나 promising입니다. 학문은 몇몇 hypoglycemic 사건을 가진 범위에 있는 >90% 시간을 달성하는 것을 보여주고, 그러나 빈곤과 glucagonconsum를 요구합니다.

개인화 된 약국

두 명의 환자는 동일한 PK. 나이, 성별, 민족성, 유전학 및 comorbidities가 있습니다. 기계 학습은 CGM 및 펌프 역사에 적용되어 실시간으로 업데이트되는 개인 PK 모델을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 재전류 신경 네트워크는 과거 인슐린과 글루코오스 데이터를 사용하여 높은 정확도로 포도당을 예측할 수 있으며, 개인의 PK / PD를 학습합니다. 이러한 "블랙 박스"는 전통적인 모델이 아닌 모델이 모델이 아닌 모델이 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 아닌 모델이 동일하게 될 수 있습니다.

Ultra-Fast 및 안정적인 제형

연구자들은 1–2 분의 시작 시간과 1–2 시간의 지속 시간, 근본적으로 자연의 보편 인슐린 비밀을 태우는 잉신을 개발하고있다. 흡입 된 인슐린 (예 : Afrezza)는 훨씬 빠른 온셋 (3–4 분)하지만 가변 흡수 및 잠재적 인 폐 부작용이 있습니다. 흡사성 분비와 함께 boluses에 대한 흡입 된 인슐린은 실질적인 문제없이 완전히 폐쇄 된 루프를 만들 수 있습니다. 그러나 실제적인 문제와 관련하여 실질적인 문제의 영향을 최소화 할 수 있습니다.

의약

제약 코킨틱스는 폐쇄 루프 인슐린 납품의 중심에 있습니다. 인슐린 정립에서 제어 알고리즘의 설계에 이르기까지 인슐린이 흡수되고 분산되어 대사가 제거되고 명확하게되는 방법을 이해하는 데 의존합니다. 초음파 rapid 인슐린은 더 널리 채택되고 알고리즘이 더 적응되고 닫힌 루프 시스템은 포도당 결과가 개선되고 환자 부담을 줄일 수 있습니다. 개인화 된 PKrerereone 모델에 대한 연구는 더 깊숙한 접근법을 가지고 있으며, 이러한 기술에 대한 깊숙한 접근 방식을 통해 더 깊숙한 디자인이를 구현할 수 있습니다.

외부 자원: