Table of Contents

Промізм штучного підшлункової залози

Протягом десятиліть люди з діабетом типу 1 зіткнулися з нерозривним навантаженням управління рівнями глюкози крові вручну. Концепція штучної підшлункової залози — система, яка автоматизує доставку інсуліну — пересувається з теоретичної можливості клінічної реальності. Протягом останніх кількох років основні клінічні дослідження генерували надійні докази про те, як ці системи виконуються в умовах реального світу. Результати пошуку є розширюючі очікування для управління діабетом і сигналізації значного зсуву при лікуванні парадигми.

У статті розглянуто останні клінічні дані на штучних панкреасних системах, які результати свідчать про пацієнтів та постачальників, а також черги, які залишаються перед поширеним прийняттям, стають стандартною практикою.

Визначення штучних підшлунків

Штучний підшлунок, також відомий як замкнено-опова система доставки інсуліну, поєднує три основні компоненти: безперервний контроль глюкози (CGM), інсуліновий насос, а також алгоритм управління, який переходить на смартфон або спеціальний пристрій. CGM вимірює міжституційні рівні глюкози в інтервалах, надсилаючи дані безпроводу до алгоритму. Алгоритм розраховує відповідну дозу інсуліну і перевіряє насос, щоб доставити його, коригуючи в реальному часі, як рівень глюкози піднімаються або падіння.

Мета полягає в наближенні гомеостатичної функції біологічної підшлункової залози, яка відповідає змінам глюкози крові, за допомогою секретування інсуліну або глюкону, як потрібно. В той час як поточні системи тільки доставляють інсулін — і не глюкону — вони представляють великий прогрес перед відкритою терапією, де пацієнт робить всі дозуючі рішення на основі CGM читання або пальчикових тестів.

Гібрид проти. Повністю автоматизовані системи

Найбільш затверджені системи є гібридні замкнені пристрої, що містять деякі введення користувача, як і раніше, — зазвичай для правильного харчування або налаштування вправ. Повністю автоматизовані системи, які вимагають не взаємодії користувача, залишаються в клінічному тестуванні. Відмінність стосується, оскільки тягар користувача, при цьому скорочено, не було повністю ліквідовано. Останні випробування досліджуються, як закрити петлю повністю, включаючи подвійні гормонні системи, які забезпечують як інсулін, так і глюкон.

Клінічний трюфельний ландшафт: основні дослідження та результати

Кілька масштабних, рандомізованих керованих випробувань оцінювали штучні системи підшлункової залози у різних популяціях, включаючи дорослих, підлітків, дітей та вагітних. Результати, послідовно показують поліпшення глікологічного контролю без підвищених ризиків безпеки.

Покращений контроль глюкози крові

Основною кінцевою точкою в більшості штучних випробувань підшлункової залози є час-в-діапазон (ТРІ), визначений як відсоток часових рівнів глюкози залишаються між 70 і 180 мг/дл. Дослідження, учасники з використанням закритих систем, досягнутих значно вище ТІК порівняно з тими на стандартному інсуліновому насосі або декількох щоденних ін'єкційних терапія.

У рамках програми «Міжнародний діабет» (IDCL) «Міжнародний діабет» (IDCL)» опубліковано в Новий Англійський журнал медицини, дорослі з цукровим діабетом типу 1 з використанням гібридної замкненої системи підвищили рівень TIR від приблизно 58% при базовій лінії до більш ніж 70% при дослідженні 12-week. Вплив гіпоглікозії, визначений в той час як нижче 70 мг/dL, був знижений майже в 50% порівняно з групою управління.

Паралельно-дослідковне дослідження у дітей віком від 6 до 12 років продемонструвало аналогічні здобутки: TIR покращився від 52% до 68%, не проаналізував гіпоглікемічні події. Ці результати клінічно значущі — кожен 5% покращення TIR пов’язаний з безприродним зменшенням у довгострокових мікросудинних ускладненнях.

Гемоглобін A1c Зменшення

За часом в діапазоні, гліциновані гемоглобіни (HbA1c) були послідовно спостерігаються скорочення. Метааналіз 12 випадкових випробувань виявили, що штучні підшлункової залози використовують знижені HbA1c в середньому 0,43 процентних пунктів порівняно з традиційною терапія. Хоча скромно в абсолютних умовах цей ефект з'єднує більше років використання. Для пацієнтів з рівнем HbA1c вище цілей, перевага особливо виражена.

Безпека та надійність

З метою забезпечення безпеки ендтоцитів у штучних підшлункових випробуваннях, спрямованих на захворюванні важкої гіпоглікемії (за допомогою сторонніх допомоги), діабетичної кетокацидозу (DKA), а також несприятливих подій, пов'язаних з пристроєм. Через основні дослідження, показники важкої гіпоглікемії були низькими, і не відрізнялися значно між закритими і контрольними групами. Також були низькі, як правило, менше 1 події на 100 пацієнтів.

Надійність пристрою значно поліпшилася порівняно з прототипами ранньої генерації. Сучасні датчики CGM випускають абсолютні відносні відмінності (MARD) нижче 10%, що забезпечують достатні точні дані для алгоритмічного прийняття рішень. Алгоритми управління самі включають обмеження безпеки, включаючи пороги підвіски та максимальні обмеження дози, які запобігають перевибухання навіть при похибці датчика.

Продуктивність в умовах стресу

Останні дослідження були спеціально протестовані штучні системи підшлункової залози під час фізичних вправ, хвороби та сну — всі сценарії, які зазвичай викликають цукровий діабет. Під час помірної інтенсивності аеробної вправи, закриті системи підтримують рівень глюкози в межах цільової 85% часу, порівняно з 65% для управління відкритими підопічними. Під час незначних захворювань або інфекції системи показали відповідне регулювання частоти базування, уникаючи тривалої гіперглікемії.

Можливо, більшість вражаючих результатів з ненавічних періодів. Некраща гіпоглікемія є особливою концентрацією у цукровому діабеті типу 1, а замкнені системи постійно показали можливість підтримувати стабільні рівні глюкози протягом всього дня. У одному з досліджень, час проведеного гіпоглікемічного ночі було зменшено на більш 80% при закритій терапії.

Досвід користувачів та якість життя

Клінічні результати не захоплюють повну цінність штучних систем підшлункової залози. Кілька випробувань запровадили перевірені якості-флюзивні інструменти для оцінки результатів, що перевозяться. Результати виявляють скорочення в диспансері цукрового діабету, покращують якість сну, а також більш загальне задоволення від лікування.

Батьки дітей, які використовують закриті системи, повідомляють значно меншу тривожність, пов'язана з гіпоглікемією. Дорослими, група історично не в змозі залучити до інтенсивного управління діабетом, показали більш високі показники послідовного використання CGM та інсулінового насоса при використанні закритих систем. Знижена когнітивна навантаження — менш психічна математика, менше тривожних сигналів, менше рішень — з'являється великий драйвер підвищення прихильності.

Один опитування учасників дослідження виявив, що понад 90% дорослих, які використовували замкнену систему, висловили бажання продовжити використання її в певному порядку, цитуючи «зловживання» як найбільш поширеною причиною. Ця суб'єктивна вигода, при цьому важко квантіфікувати, має реальні наслідки для довгострокових результатів і витрат на здоров'я.

Відновлення викликів та технічних обмежень

Незважаючи на вражаючі результати випробувань, технологія штучних підшлункової залози ще не є повним рішенням. Залишаються кілька технічних і практичних бар'єрів.

Датчик Точність і тривалість

В той час як точність CGM покращилася, дрейф під час тривалого зносу залишається занепокоєння. Сучасні датчики схвалені протягом 7 до 14 днів, після чого вони повинні бути замінені. Варіації в міжступінчастому режимі, час глюкоза, особливо в ході експрес-гідроку, можуть викликати алгоритм, щоб швидше реагувати, ніж ідеальні. Дослідження відбувається в більш довгострокових датчиках з поліпшеною стабільністю і зниженими вимогами до калібрування.

Розмір, формовий фактор і термін служби батареї

Необхідність здійснювати або носити декілька пристроїв ще є недоліком для багатьох користувачів. Хоча датчик CGM і інсуліновий насос є кузовом-ворн, контролер — часто смартфон — повинен залишатися в діапазоні. Термін служби батареї варіюється, а пристрій, який гине на ніч може порушити терапія. Більш дрібні, інтегровані фактори форми, які поєднують насос і контролер в один блок, є активним місцем розвитку.

Мета та неоголошення мета

Поточні гібридні замкнені системи вимагають користувача, щоб оголосити харчування, вказавши орієнтовний показник вуглеводів, щоб розім'яти алгоритм післяпранічного зростання глюкози. Цей крок являє собою значний решту навантаження і джерело помилки. Повністю автоматизовані системи, які можуть керувати неоціненними стравами, знаходяться в клінічному тестуванні, але проблема є суттєвим — харчові гастрономічні екскурсії можуть бути великі і швидкі, вимагають швидкої відповіді інсуліну без виклику подальшої гіпоглікемії.

Один з них - це використання ультра-рапід-активних інсулінових аналогів, які швидше швидше піку і мають коротші тривалості дії. При парі з прогнозними алгоритмами, які виявляються з даних CGM, тільки ранні результати пропонують неанонсовані страви, можуть бути керовані найближчим часом.

Нормативно-правовий ландшафт і ринковий доступ

Регулятори з метою оцінки систем штучного підшлункової залози, які вимагають міцних клінічних доказів перед затвердженням. Адміністрація їжі та наркологів США (FDA) затвердила кілька гібридних систем закритого типу з 2016 року, включаючи міні-Med 670G та 780G, контроль за тандемом-IQ, а Insulet Omnipod 5. Кожне затвердження було підтримано даними з багатоцентрових клінічних досліджень, що демонструють безпеку та ефективність у призначеному населеному пункті.

У Європі процес маркування CE має аналогічно схвалені декілька систем, з доданою доріжкою для систем до-і-ісу (DIY) у деяких регіонах. Рух ДІЮ, при цьому надання доступу до мотивованих пацієнтів, підвищує нормативні питання про перенагляд, відповідальність та відповідальності доступу.

Страхування та доступність

Вартість штучних систем підшлункової залози залишається значним доступом бар’єру. У Сполучених Штатах ціни списку перевищують $5,000 за насос і контролер, з постійними витратами на датчики CGM, інсулін і насосні приналежності. Висвітлення страхування є змінною, з багатьма планами, які вимагають попередньої авторизації, крокової терапії або доказами конкретних критеріїв медичної потреби.

Дослідження щодо економічних питань охорони здоров’я свідчать, що штучні системи підшлункової залози можуть бути економічно ефективні протягом тривалого терміну при скороченні подій гіпоглікемії, госпіталізації та ускладнень. Однак, витрати на передміхуровий та фрагментовані моделі відшкодування повільне прийняття. Досягнення адвокатської допомоги продовжують натискати на потокову політику покриття та розширення Медикаменту/Медикаїду.

Майбутні напрямки досліджень та розвитку

Попереднє покоління штучних систем підшлункової залози, ймовірно, переходить за межі гібридного замкненого до повного автоматизації, з додаванням доставки глюкона, розумних алгоритмів прогнозування та інтеграції з іншими технологіями охорони здоров’я.

Двохххронні системи

Двогормонні системи, які забезпечують як інсулін, так і глюкон, спрямовані на забезпечення не тільки автоматизованої корекції інсуліну, але і активного профілактики гіпоглікозії. Глукагон підвищує рівень глюкози крові, пропонуючи рятувальний механізм, який не може забезпечити інсулінонебезпечних систем. Ранні клінічні випробування подвійних гормонових систем показали подальше зменшення гіпоглікозії і поліпшення часу в порівнянні з інсуліно-на-закритим-локом. Додаткова складність — другий насос, другий резервуар, стабільна глюкона рецептура — продовжує бути вишуканим.

Машинне навчання та адаптивні алгоритми

Алгоритми керування є за допомогою типових систем для машинного навчання моделей, які персоналізують терапія на основі індивідуальних шаблонів. Ці адаптивні алгоритми можуть вивчати типові часи їжі користувача, звички вправ та профілі чутливості інсуліну, що робить прогноз більш точним у часі. Хмарно підключені дані дозволяють проводити навчання рівня рівня популяції, покращувати продуктивність різних користувачів без шкоди для безпеки.

Інтеграція з платформами для здоров’я та цифрового здоров’я

В рамках нестійкості очікується, що система штучного підшлункової залози майбутнього, зокрема, фітнес-трекери, монітори сну та електронні записи для здоров’я. В режимі реального часу, доступ до медичних працівників, може забезпечити дистанційний моніторинг та передчасове втручання. Мета – безшовна, мінімально непристойна система, яка підтримує загальний стан здоров’я користувача, а не існуючий як самостійний пристрій діабету.

Застосування клінічної практики

Як штучна технологія підшлункової залози зріла, клініки стикаються з перемиканням ролі. Замість в першу чергу, попередньо заготовка і регулювання дози інсуліну, фокус рухається, щоб вибрати відповідну систему, виготовивши пацієнта на його використання, і усунення неполадок при результатах відхилення від очікувань. Пацієнти, які раніше вважалися занадто складними або неадміністрованими для насосної терапії, можуть бути кандидати на закриті системи, враховуючи свої властиві функції безпеки і знижені вимоги до користувача.

Навчання на CGM інтерпретації, вставки датчиків, управління сигналами та оголошеннями їжі залишається важливим. Однак багато пацієнтів повідомляють, що крива навчання регулюється, а зменшення навантаження на щоденне рішення більше, ніж компенсує початкові зусилля.

Висновок

Останні клінічні дослідження мають міцно встановлену штучну підшлункову залозу як безпечну і ефективну терапія для діабету 1 типу. Удосконалення в контрольі глюкози, зниженій гіпоглікемії та підвищення якості життя послідовно продемонстровані у вікових групах та клінічних налаштуваннях. Під час викликів, пов’язаних з точністю датчика, управління їжею, витратами та формою фактором персистента, темпи інновацій не показує ознак сповільнення.

Траєкторія є чіткою: гібридні замкнені системи являють собою сучасний стандарт догляду за даними доказів, а також повністю автоматизовані, багатогормонні системи знаходяться на горизонті. Для медичних працівників, які перебувають у повідомленні про за участю клінічних даних та нормативних загоджувань, є важливим для керівництва пацієнтів до кращих доступних варіантів. Для пацієнтів штучний підшлунок пропонує не тільки краще кількість глюкози, але можливість життя менш визначених рішеннями управління діабетом — майбутнє, який вже прибуває, один клінічний процес в той час.

Further читання: Для детальних клінічних даних, консультуйтеся з Національний інститут діабету та дайджестних та їдних захворювань штучний підшлункової залози огляд , FDA Штучний підшлунковий пристрій для обробки даних , а JDRF штучна підшлункова програма.