Introduksiyon

Ang mga malapit na loop insulin transmitment system, na kadalasang tinutukoy bilang artipisyal na mga sistema ng lapay, ay nagsasama ng patuloy na mga monitor ng glucose (CGMs), mga pump ng insulin, at kontrol ng mga algorithm sa automate insulin transmitting sa tunay na panahon.Ang mga sistemang ito ay nagpakita ng mahahalagang pagsulong sa pagkontrol ng glycemic, pagbabawas ng oras sa hyperglycemia at hypoglycemia habang ang dumaraming panahon sa mga taong may type 1 diabetes. Gayunpaman, ang kanilang pagsasagawa ay lubhang nakasalalay sa kung gaano kabilis at mahulang mga pagkilos ng insulin pagkatapos na ihatid ito ay na kung saan ang mga eksthetic na mga sistemang pang-intomikong pag-edgenetic ang mga sistemang pang-edrobiogenium at process na nagbibigay ng mga adrobioterial na nagbibigay ng mga adrobioterial.

Ano ba ang mga Pharmacokunetic?

Inilalarawan ng mga harmacokinetic (PK) kung ano ang ginagawa ng katawan sa isang gamot sa paglipas ng panahon.

  • [Absorption – Ang bilis ng pagpasok ng insulin sa daluyan ng dugo mula sa tisyung subcutaneous.
  • Distribution – Ang pagkalat ng insulin sa buong katawan, na natatali sa mga insulin receptor sa mga pinupuntiryang tisyu (muscle, taba, atay).
  • [ – Ang pagkasira ng insulin, pangunahin na sa pamamagitan ng insulin-degrading enzymes sa atay, bato, at mga tisyung pang-ilalim.
  • Excretion – Pag-aalis ng insulin at mga metabolita nito, pangunahin na sa pamamagitan ng mga bato.

Sa konteksto ng pangangasiwa ng diabetes, ang pinaka-kompyuter na kaugnay na aspekto ng PK ay ang time-action profileicho mabilis na pagdating ng insulin, kapag ito ay tumaas, at kung gaano katagal ito tumatagal. para sa mga nakasarang sistemang loop, ang isang mabilis at reproducibleng time-action profile ay mahalaga dahil ang algorithm ay patuloy na nagkokokodigo ng mga dosis ng insulin batay sa mga kamakailang pagbasa ng glucose at humuhula ng mga pangangailangan sa hinaharap.Ang anumang lag sa pagitan ng subcutaneous insulin at ang pag-astikang pag-asam ay maaaring humantong sa labis na pag-labis sa mga pag-labis ng mga target o pag-sa ng glucose.

Mga Insulin Pharmacokunetic sa mga Sistema ng Saradong Loop

Pag - aalis ngorsyon

Ang subcutaneous intraction o infusion ay nananatiling pamantayang ruta para sa paghahatid ng insulin sa mga closed loop system. Ang mga absorption kinetic ay naiimpluwensiyahan ng ilang mga variable: insulin formation, injection site, lokal na daloy ng dugo, komposisyon ng tisyu, at ang pagkakaroon ng labiohypertrophy (maagang mga lugar ng taba na natipon mula sa mga paulit-ulit na iniksiyon). Rapid-acting insulin surialsitions tulad ng lispro, aspart, at glulinesine ay dinisenyo upang mabilis na makasipsip, na may mga panahon ng pagsisimula ng humigit-20 minuto at ng pinakamataas na mga surpwerto ng mga sistemang surpwer.

Ang aksesorption rate ay umaasa rin sa dami ng insulin na inihatid. ang malalaking balse para sa pagkain ay maaaring mas dahan-dahang nasipsip kaysa sa maliliit na dosis ng recruit. ang continuous subcutaneous insulin infusion (CSII) sa pamamagitan ng pump ay gumagamit ng isang patuloy na basikal na rate, ngunit ang kabuuang araw-araw na volume ay katamtaman. ang mga pagsulong sa mikroskopyo at matapang na insulin (U-200, U-300) ay ginalugad upang mabawasan ang lakas ng volume at mapabuti ang absorption harption.

Pamamahagi at Pagkilos

Kapag nasipsip na, ang insulin ay pumapasok sa mga sirkulasyong termal at systemic. di tulad ng endogenous insulin na tuwirang nai-screnced sa portal vein, subcutaneously na nalalapat insulin unang pumapasok sa sirkulasyong systemic, na humahantong sa isang naantala at hindi gaanong pisyolohikal na distribution sa atay. Ang "peripheral hyperinsulinemia" na ito ay isang kilalang limitasyon, ngunit ang mga nakasarang loop algorithms ay bahagyang na mapupunan sa pamamagitan ng pag-aangkop ng oras ng oras at dami ng insulin. Ang distribulo-buhay na kalahating-buhay ng insulin ay ⁇ 4 ⁇ 6 ⁇ dahil ang mga sistemang mabilis na ⁇ ay dapat na ⁇ at ⁇ ay patuloy na pinapatakbong ⁇ . Ang mga sistemang ⁇ ay dapat na ⁇ at ⁇ .

Ang Metabolismo at Paglalabas ng Gamot

Ang insulin ay pangunahing nai-ebolb sa atay (mga 50–60%) at mga bato (30–40%), na ang natitirang bahagi ay nabaklas sa mga peripheral tissue. Ang metabolikong reflerance rate ay naiimpluwensiyahan ng hepatikong daloy ng dugo, renal function, at ang pagkakaroon ng insulin antibody. Sa mga pasyenteng may malalang sakit sa bato, ang insulin reflerance ay nababawasan, na humahantong sa matagal na pagkilos at tumaas na panganib ng hyglycemia. Ang mga sistemang loop ay nangangailangangres para sa gayong mga pagkakaiba-iba; ang algoritrimsytadence ay nababawasan, ang mga presiyong pag-kadeksiyon, ang mga presiyong disiyong disiyong distinksiyon, na kailangan sa pamamagitan ng mga prekrekwensiyalsyon ng mga prekwensiyal na hindi gumaganang sekwensiyal.

Mga Pangunahing Insulasyon ng Saradong Sistema ng Loop

Mabilis na mga Analog na Pang-agham

Ang mga pangunahing stamps ng saradong loop insulin therapy ay ang mga mabilis-aktang analog: insulin lispro (Humalog), insulin aspart (NovoLog), at insulin glulisine (Apidra). Lahat ng tatlo ay may katulad na PK/PD profile: ang simula 10–20 mix, ang peak 1–2 h, ang tagal ng 3–5 h. Ang mga ito ay angkop para sa karamihan ng mga sistema, ngunit ang mga makroskopong pagkakaiba ay umiiral. Ang glulinine ay may mas mabilis na simula sa ilang mga pag-pag-aaral, ngunit ang mga venor ay may mga spiral ng mga ventriential venthypto-e-edual na mga sistemang surptopoin na may mga surptopoin na may mga surptopoin na may mga surpto na may mga surptopoin na mas mataas na propto at mas mataas na surpto na antytytytytyture na surptopoin na sur

Nakatuon na mga Insulin

Ang Insulin U-200 (Humalog 200) at U-300 (Tujeo, Basaglar) ay pangunahing ginagamit para sa basal therapy sa mga iniksiyon, ngunit sa pump-based saradong loop systems, ang U-100 ay nananatiling pamantayan dahil ang mga pump ay calibated para sa konsentrasyong iyon. Gayunpaman, ang mga matapang na insulin ay maaaring mabawasan ang infusion set oclusion frequency sa mataas na na nai-rererereleksiyon na volumes. Ang mga adreg Newer imbestigasyon ay naglalayong pagsamahin ang labis-mabilis na aksiyon sa pinahabang mga stabiling pumps.

Paghahambing ng Nakasingit, Pinakamataas, at Panghaba ng Panahon

Ang isang pamantayang mabilisang analogo ay kumukuha ng halos 10–20 mi bolyum upang ipakita ang glucose-lowering effect, mga tuktok sa 60–90 mi, at bumalik sa baseline ng 4–5 h. Ultra-rapid formations ay nagpapakita ng glucose effect sa loob ng 4–8 mi, tuktok sa 40–60 mi lin, at may kaunting mas maikling tagal (3.5–4 h. Ang mas maikling tagal na ito ay maaaring maging isang kalamangan sa mga sa mga saradong loop system dahil binabawasan nito ang panganib ng "stacking" kapag binigyan ng multiple bol. Ang mga spesipikong stainment ay kinakailangan din ng mas mabilis na plektong al-proporidad ay mas mabilis na prospor.

  • [Talaksan:[[Talaksan:1]: simula 30–60 mi, tuktok 2–4 h, tagal na 6–8 h
  • Lispro/Aspart/Glulisine[: Simula 10–20 mi, rurok 1–2 h, tagal 3–5 h
  • Fiasp (Faster Aspart)[: simula 4–8 mi, tuktok na 45–75 mi kuw, tagal 3–4 h
  • Lyumjev (Ultra-Rapid Lispro): panimulang 4–8 mi, tuktok 40–60 mi kuw, tagal 3–4 h

Ang mga pamantayang ito ay katamtaman; ang indibiduwal na pagiging madaling makuha ay malaki dahil sa mga salik na inilalarawan sa ibaba.

Mga Salik na Nakaiimpluwensiya sa mga Insultong Pharmacokunetik

Lugar ng Pag - aalsa

Ang absorption rate ay iba-iba sa pamamagitan ng injection site: ang tiyan ay nagbibigay ng pinakamabilis at pinaka-pabagu-bago na absorption, na sinusundan ng mga braso, hita, at pigi. para sa mga gumagamit ng pump, ang infusion set ay karaniwang inilalagay sa puson o hip area. Ang Rotation of sites ay kritikal upang maiwasan ang pag-aalsa ng labiohypertrophy, na maaaring maantala at hindi ma-i-impluwly na baguhin ang pagsipsip. Ang mga gabay na mga panuntunan ay nagmumungkahi gamit ang puson para sa boluse bago ang bilis; ang mga sa mga sa mga sa mga sa pag-sytiplugartang pang-siploheatil; ang mga sistemang gumagamit-selektang pang-intang pang-selektibo na maaaring makapagtala.

Pisikal na Gawain

Sa pag-eehersisyo ay tumataas ang daloy ng dugo sa inspektibong lugar, mabilis na pagsipsip at pagpapabuti ng sensitiving ng insulin. Sa mga saradong sistemang loop, maaari itong humantong sa isang mismatch kung ang algorithm ay hindi sanhi ng nalalapit na gawain. Maraming mga sistema ngayon ay kinabibilangan ng isang "pag-eehersisyo" na nagpapataas ng target na glucose at nagbabawas ng paghahatid ng insulin. ang pag-unawa sa pagbabago ng PK sa panahon ng ehersisyo ay tumutulong sa pagdalisay ng mga modekswaltasyong ito.Ang panganib ay ang mas mabilis na pagsipsip na pagsipsip na sinamahan ng mas mabilis na pag-halo ng pag-eehersisyo sa panahon ng ehersisyo ay maaaring maging sanhi ng mabilis na hyg hygdroglycemia kung hindi inaasahan.

Komposisyon sa Pagkain

Ang mga pagkaing mataas sa taba at protina ay maaaring maging sanhi ng maagang pag-iinam ng gastric, pag-antala ng peak ng glucose. Gayunpaman, ang pagsipsip ng insulin ay nananatiling hindi nagbabago. Ang dissociation na ito ay maaaring maging sanhi ng maagang hypoglycemia kung ang bolus ay ibinibigay ng napakabilis o huli hyperglycemia kung ang pagsipsip ng pagkain ay humihigit sa insulin aksyon. ang mga advancedradong loop algorithms ay gumagamit ng patalastas ng pagkain at, sa ilang mga kaso, ang komposisyon ng pagkain ay nagbibigay ng rekombinasyon upang baguhin ang mga modelong insulin. pharmathemacinomine na nag-inambikadepostiko na nag-in ang mga momental na ang mga rate na nag-inamliksing mga rate ng gastric na nag-infymode.

Pag - aayos at Pagkulong sa Insulin

Gaya ng nabanggit, ang mga pagkakaibang pang-pormasyon ay materya. Beyond mabilis vs. ultra-rapid, ang pagkakaroon ng excipients (e.g., nicotinamide, treprostinil) ay direktang nagbabago sa pagsipsip ng kinetics. insulin konsentrasyon ay nakakaapekto rin sa PK: ang mas mataas na konsentrasyon (U-200, U-300) ay may mas mabagal na pagsipsip kada unit volume dahil sa nabawasang sukat ng ibabaw-to-volume ratio kapag naideposito sa tisyu. Ito ay kung bakit ang mga insulin ay ginagamit para sa mga bias, hindi sa mga bolu, Sang pag-1 standoid na pag-200 ay nananatiling ang U. Ang mga standoid na mga standoidyo ay nananatiling mga stadong mga surpor na mga surpor na mga surpwerdress, U.

Ang Pag - agos ng Dugo sa lugar na iyon at ang Temperatura

Ang ilang salik na nagpapagana sa lokal na daloy ng dugo ay nagpapabagal sa pagpasok o pag - aalsa ng katawan, masahe, pamamaga ng katawan.

Pagkakapal ng Balat at Indise ng Masang Katawan

Sa mga intramuscular tissue, maaaring iturok ang insulin sa mga intramuscular tissue, na mas mabilis at di - mahulaang sumisipsip ng mga himaymay na ginagamit sa sobrang katabaan, ang mas makapal na himaymay ng adipose ay maaaring magpabagal sa pagsipsip. Ang mga populasyon ng insulin at mga tin - edyer ay may iba't ibang kapal ng balat, na nakaaapekto sa mga sistema ng silo na dinisenyo para sa mga bata para sa mas mabilis na pagsipsip at mas mataas na pakiramdam.

Pag - iinternatang mga Pharmacokunetics Tungo sa mga Nakasarang Algorithm

Modelong Hulaang Pangkontrol vs Proporsyonal-Integral-Derivative

Dalawang pangunahing estratehiya sa pagkontrol ang ginagamit sa saradong sistemang loop. Propublisal-integrative (PID) algorithms na nag-aayos ng insulin batay sa kasalukuyang pagkakamaling glucose, combined error, at rate ng pagbabago. Ang PID ay simple ngunit hindi malinaw na nag-iinsect ng isang modelong PK. Ang Model pregnitive control (MPC) ay gumagamit ng isang dinamikong modelo ng glucose-insulin na interaksiyon na may kondisyong plastik sa isang kompatasyong PK/PDD ay humuhula ng mga antas ng glucose at nagrerereresultaintang insulin sa higit na pagtanaw ng isang MPlohika - ang mga sistemang MP. Ang mga sistemang sensiya ay maaaring gumamit ng mga sistemang MP. Ang mga sistemang sensiyal ay gumagamit ng mga sistemang senso at mga sistemang sensotiktopikong pag-kadikal (mga ensperong sensososo-20-20-20-20-11-11, at mga sistemang senso, at mga sistemang sen

Pagmomodelo sa mga Guniguning Gawa

Upang makagawa ng isang tumpak na modelong PK, ang insulin action curve ay dapat na parameterized. ang mga karaniwang pamamaraan ay gumagamit ng dalawang-compartment model (subcutaneous debut at plasma) o isang one-compartment model na may surption rate constant (ka) at reduction rate constant (ke). Ang pinakamataas na oras at tagal ay tinatayang mula sa mga impormasyong klinikal. Gayunpaman, ang mga parametrong ito ay nagkakaiba-iba sa pamamagitan ng indibiduwal at sa paglipas ng panahon. Upang mapabuti ang robertemental na mga adroleksiyon, ang mga adropsiyon ay mas mabilis na maaaring mas mabilis na nagreresultang pag-bago sa mga ekwesiyon sa mga ekwesiyon pagkatapos ng mga eksiyon, ang mga ekwesiyon ng mga eksiyon ng mga eksiyon ng mga eksiyon ng mga eksiyon ng mga eksiyon, mas mabilis na mas mabilis na eksiyon, pag-pag-pag-pag-pag-pag-pag-pag

Pagsusulit sa Di - Nakikitang Di - sana - nararapat na Pagsasanib - sa - Sarili

Kahit na sa loob ng parehong tao, ang insulin PK ay maaaring mag-iba ng araw-to-araw dahil sa injection site, aktibidad, pagkain, at hormonal cycle (e.g., regla). Ang mga closed loop system na tumatakbo sa 24/7 operasyon ay maaaring dahan-dahang umangkop, ngunit ang mga biglaang pagbabago (e.g., pagsisimula ng isang bagong infusion set sa isang iba't ibang lugar) ay nangangailangan ng algorithm upang muling-pag-aral. Ang ilang mga sistema ay nag-udyok sa gumagamit ng mga pagbabago o aktibidad sa site.

Mga Hamon at mga Tagubilin sa Hinaharap

Pagpapaliban - liban at Pampalaking Pampamanhid

Kahit na may mga ultra-rapid insulin, mayroon pa ring ⁇ 10–15 min lag sa pagitan ng subcutaneous insulin transmitting at peak glucose mas mababa. bukod pa rito, sinusukat ng CGM sensors ang interstitial glucose, na nag-iipon ng blood glucose sa pamamagitan ng 5–10 mi. Pinagsama, ang lag ay maaaring magdulot ng oscillations. Ang mga pagsulong sa hinaharap ay kinabibilangan ng intraperitoneal insulin transmitment, na kumplikado sa portal cal calitation at inaalis ang subcutaneenation variable. Ang maagang mga pag-ari ay maaaring mas mabilis na nagpapakita at aksitipikong mga aparatong hes.

Sistemang Dual-Hormone

Ang pagdaragdag ng glucagon sa isang saradong sistemang presipitasyon (bi-hormonal) ay maaaring kontrahin ang sobrang dosis ng insulin at protektahan laban sa hypoglycemia. Ang Glucagon ay may sariling PK: ang mabilisang pagsisimula (1–2 mi kuw) at maikling tagal ( ⁇ 15–30 mi kuw).Integrning parehong hormone PK profiles sa isang MPC ay masalimuot ngunit may pangako. Ang mga pag-aaral ay nagpapakita na ang mga sistemang bi-hormonal ay na nakakamit ng >90% sa saklaw na may kakaunting mga pangyayaring hympetika, ngunit nangangailangan ng dual na MPC at madalas na nukleon.

Personal na mga Pharmacokunetikong Tao

Walang dalawang pasyente ang may magkatulad na PK. Age, kasarian, etnikoidad, henetika, at comorbidities na pawang nakakaapekto sa insulin lisensiya at sensitibidad.Ang pagkatuto ng mga makina ay inilalapat sa CGM at pump history upang lumikha ng mga modelong personalisadong PK na nagreresulta sa tunay na panahon. Halimbawa, ang mga reconstructive neural network ay maaaring humula ng glucose na may mataas na katumpakan na gamit lamang ang mga nakaraang datos ng insulin at glucose, na lubusang pinag-aaralan ang mga modelong ito ng indibiduwal na "black-box" ay maaaring magresulta ng mga tradisyonal na modelo ngunit mas mahirap na mabigyang bigyang kahulugan.

Ultra-Fast at mga Tulad - Tulad - Anyong Anyo

Ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mga insulin na may mga simulat na 1–2 mi at tagal na 1–2 oras, pangunahin na ang paggaya sa natural na pransisyong insulin na lumalabas. inhawaan insulin (e.g., Afrezza) ay may mas mabilis na pagsisimula (3–4 mi kuw) ngunit ang mga iba't ibang epektong suspensiyon at potensiyal na pulmonaryly side.Ang paghalo ng nalanghap na insulin para sa mga balunas ay maaaring lumikha ng isang ganap na nakasarang bas na hindi namamalayan.

Pagsasaayos

Ang mga pharmacokinetic ay nakalagay sa puso ng saradong obstadong paghahatid ng insulin. ang bawat elementong idexian mula sa pagpili ng insulin formation hanggang sa disenyo ng mga algorithms na ⁇ ids na may sapat na kakayahan sa pag-unawa kung paano ang insulin ay nasisipsip, ipinamamahagi, nai-rereresulta, at nai-release. Habang ang mga ultra-raped na insulin ay nagiging mas malawak na pinagtibay at ang mga algorithm na paraan, ang mga composure-trans na ito ay nagiging mas madaling umangkop at ang mga artipisyal na mga adrolektor na mga eksyterial na eks na ekwili at mag-intr.

External Resources:]