Table of Contents

Định nghĩa lại các tiểu đường hàng ngày qua kỹ thuật vòng lặp khép kín

Đối với hàng triệu người sống với loại tiểu đường 1, và nhiều người với lượng insulin bình thường loại 2, mỗi ngày bắt đầu với tính toán. đọc máu, lượng đường huyết, lượng ecyan, nồng độ insulin, mức độ hoạt động, căng thẳng, và bệnh tật, tất cả yếu tố vào vòng lặp quyết định không ngừng. Trọng lượng nhận thức không ngừng thường dẫn đến việc bốc cháy, thiếu liều lượng và thiếu liều lượng và giảm hiệu quả của việc kiểm soát đường huyết áp trong khi cả hai hệ thống khép kín, thường gọi là hệ thống tuyến tụy nhân tạo, đang thay đổi thực tế bằng cách tự động hóa các khía cạnh của insulin.

Hệ thống vòng lặp kín là gì?

Một hệ thống vòng khép kín hợp nhất ba thiết bị lõi vào một nền tảng tự động: một bộ máy kiểm tra đường kính eci-lu-lu-lu- a liên tục (CGM), một máy bơm insulin, và một thuật toán điều khiển. Hệ thống này đo mức độ ectlicy kết nối giữa các đường kính liên tục với nhau mỗi vài phút và không dây. Thuật toán phân tích lượng đường huyết tương ứng với độ thay đổi, và dự đoán xu hướng cho ống insulin để cung cấp các vòng điều chỉnh insulin nhanh chóng. Mục tiêu là duy trì trong phạm vi 70–1g/LĐT (thường là định nghĩa đen) - Trong cả hai tính năng tăng cường độ béo phì và giảm độ ẩm thấp hơn cảm biến đổi. Không phải tự động hoá khả năng tự động tạo ra các hệ thống điều chỉnh, có thể giảm hiệu suất dùng insulin, hoặc giảm hiệu lực tự động xử lý định giới hạn.

Thành phần then chốt của hệ thống vòng lặp đóng

Trình theo dõi Glucose liên tục (CGM)

Các cảm biến CGM hiện đại như hệ thống cảm biến của Dexcom G6/G7 hoặc Abbott Type Liure 3, cung cấp gần các thông tin đọc kỹ thuật xếp hạng thời gian phân tích kỹ thuật xếp hạng với các nhà máy loại trừ nhu cầu kiểm tra mỗi ngày. Họ đo lường chất béo trong chất lỏng liên tục và cập nhật mỗi 5 phút, cung cấp tên và báo động dự đoán. Tính chính xác đã cải thiện đáng kể, với sự khác biệt tương đối rõ rệt (MARD) dưới 9% cho các cảm biến, khiến chúng đủ đáng tin cậy để lái xe insulin tự động.

Máy bơm Insulin

Những máy bơm Insulin cung cấp thông tin nhanh chóng về insulin dưới dạng cắt lát thông qua một cannula được thay đổi trong mỗi 2–3 ngày. Máy bơm được dùng trong hệ thống khép kín phải liên lạc không dây với CGM và thuật toán. Mô hình phổ biến bao gồm Tdem T:slim X2 (GNIQ), Omnnpy 5 và Medic 780G. Những máy bơm này cung cấp tốc độ quang hợp và có thể tự động sửa đổi nếu cần thiết.

Thuật toán Điều khiển

Thuật toán này là bộ não của hệ thống. Nó dùng mô hình dự đoán (MPC) hoặc tỷ lệ cân đối (PID) để tính toán tính toán tính toán tính toán sự phân giải insulin tối ưu. Thuật toán cao học từ các thông số đặc trưng cho người dùng như tổng số hiệu ứng hàng ngày, tỷ lệ phân tách insulin và các yếu tố sửa chữa. Chúng cũng áp dụng sự hạn chế an toàn để ngăn chặn xếp insulin và quá trình phân loại. Các thuật toán cấp cao học từ các mẫu phân loại hữu hạn trên và tự động điều chỉnh.

Hệ thống vòng lặp đóng cửa thật sự hoạt động như thế nào?

Thuật toán tiên đoán rằng nếu không có sự can thiệp, chất béo sẽ vượt quá ngưỡng mục tiêu trong vòng 30 phút, rồi chỉ dẫn cho máy bơm tăng insulin bậc ba của một phần nhỏ và tùy chọn cung cấp một chút chất chỉnh nhỏ. Đơn giản, nếu chất béo giảm nhanh đến 70 mg/L, thuật toán có thể ngưng dùng insulin cho đến khi xu hướng đảo ngược.

lai và vòng lặp hoàn toàn khép kín

Ngày nay, hầu hết các hệ thống thương mại có sẵn là “những vòng lặp đóng kín nước: chúng tự động kết nối với nhau bằng chất insulin basal và chất hữu cơ, nhưng vẫn cần người dùng thông báo bữa ăn và chất cacbon.

Lợi ích của hệ thống vòng lặp đóng cửa: Tái tạo lại Burden ở mọi cấp

Loại bỏ sự suy yếu liên tục của quyết định

Lợi ích ngay tức khắc là sự giảm bớt đáng kể trong “các bước toán học, người dùng không còn cần tính tay mỗi bữa ăn, yếu tố trong việc sửa chữa liều lượng, hoặc quyết định có nên đình chỉ các bậc thang để tập thể dục hay không. Thuật toán này xử lý các bước này, giảm bớt khả năng nhận thức, so với các liệu pháp cảm biến đã được phát hành .

Thời gian đã được cải thiện

Thí dụ, nghiên cứu then chốt Control CtrlIQ cho thấy rằng người dùng già và trẻ nhất đã duy trì TIR 70–180 mg/dL cho 71% thời gian, so với 59% trong nhóm điều khiển. Thời gian dưới 54 mg/d (tiểu thức hạ thị quan trọng) giảm gần phân nửa. Việc điều khiển phân nửa chất béo (có tính chất tăng cân) khả năng tăng áp của cơ thể. Việc không có nguy cơ kèm theo mối nguy hiểm của trò chơi thấp là một bệnh nhân an toàn và tâm trí bị thay đổi nghiêm trọng.

Ngủ ngon hơn và kiểm soát ban đêm

Có lẽ lợi ích biến đổi nhất cho nhiều người dùng là sự ổn định qua một đêm thuật toán hoạt động trong khi bệnh nhân ngủ, ngăn chặn cả hai bệnh huyết áp và hiện tượng bình minh. cha mẹ của trẻ em bị tiểu đường loại 1 đã báo cáo rằng chất lượng ngủ được cải thiện đáng kể cho chính mình, biết rằng một hệ thống tự động đang giữ cho con họ an toàn. một cuộc khảo sát của JDRF phát hiện rằng 85 phần trăm người chăm sóc sử dụng kỹ thuật vòng lặp thông báo giảm bớt sự sợ giảm sút máu trong đêm.

Tính dễ dãi trong đời sống hàng ngày

Vì thuật toán thích nghi với xu hướng của chất béo trong thời gian thực, người dùng có thể bỏ qua một bữa ăn, hoãn lại một bữa ăn, hoặc chạy một cách bất ngờ mà không cần phải lên kế hoạch nhiều, nên tính linh động làm giảm bớt cảm giác bệnh tiểu đường “tách hóa chất độc hại ”.

  • Bộ nhạy cảm CGM được cấu hình bằng ngón tay đòi hỏi không để cân nhắc cán cân ngón tay tối thiểu.
  • Sự kiện giảm béo nghiêm trọng: ) đã tự động ngưng và dự đoán thấp quản lý thấp glucose cắt giảm các sự kiện nghiêm trọng đến 50–80%.
  • Đã tái tạo A1c theo thời gian: ) Nhiều người dùng thấy A1c giọt của 0.5–1.0% mà không tăng chứng thiếu máu.
  • Bộ quản lý tiểu đường cho người chăm sóc: Ứng dụng giám sát từ xa cho phép cha mẹ hoặc người bạn đời xem dữ liệu và trạng thái hệ thống.

Những thử thách và sự suy xét trong việc chấp nhận những hệ thống vòng lặp khép kín

Chi phí và bảo hiểm

Hệ thống vòng đóng vẫn còn đắt. Chi phí trước máy bơm, CGM, và nguồn cung cấp có thể vượt quá 5.000–00.000 USD, và các hệ thống hỗ trợ lao động (các thiết bị hỗ trợ, máy bơm, hồ nước) cho máy bơm, hàng trăm đô la mỗi tháng. Trong khi nhiều dự án riêng tư và chính phủ (Medicare, một số hệ thống y tế quốc gia Châu Âu) bao gồm những hệ thống này, trước khi ủy quyền, có thể giảm thiểu, và các yêu cầu về vật lý trị liệu bước tạo rào cản. Các nhà sản xuất đang làm việc trên các phương pháp thay thế giá thấp hơn, như các thiết bị Onpod 5 ống sử dụng phần cứng không có ống.

Sự huấn luyện và hỗ trợ kỹ thuật

Dù hệ thống giao insulin bị đóng, nhưng hệ thống này không phải là “đặt thiết bị phân phối và xóa bỏ các thiết bị này. Người dùng phải được huấn luyện để chèn vào các cảm biến CGM và bơm, bộ điều khiển pin, và vấn đề liên lạc có vấn đề. Những điều chỉnh về thuật toán thường do đội chăm sóc sức khỏe thực hiện, yêu cầu tuần hoàn tiếp tục tăng lên. Những lỗi như cảm biến, mất máy bơm, hoặc mất tín hiệu có thể dẫn đến sự suy giảm nhanh chóng nếu người dùng không sẵn sàng để thay đổi chất lượng nếu chưa sẵn sàng để điều trị (trong bút hoặc ống tiêm)

Giới hạn về thuật toán và cách dùng bữa

Hệ thống lai hiện thời vẫn còn phải vật lộn với các bữa ăn lớn, chất béo cao hoặc chất béo cao vì chúng làm cạn và hấp thụ insulin chậm. Thuật toán có thể dưới dạng phân hủy (Scimedeliver) lúc đầu, dẫn đến việc sau quá trình tăng đường cao, hoặc quá trình thẩm thấu. Người dùng phải học để chuẩn hoá chất lỏng tối ưu và có thể cần điều chỉnh tỷ lệ chất cacbon lỏng dựa trên sự hợp nhất bữa ăn. Các hệ thống đóng kín hoàn toàn để xử lý mọi loại thức ăn vẫn là một mục tiêu nghiên cứu.

Sự riêng tư và an ninh mạng

Như bất cứ thiết bị y tế nào đã kết nối, hệ thống an ninh là một mối quan tâm. Dữ liệu CGM và lệnh bơm được truyền qua giao thức kết nối vô tuyến kết nối và xác thực không dây. Các cơ quan điều khiển cần phải mã hóa mạnh mẽ và không có hệ thống miễn dịch nào có khả năng gây ra sự khó khăn. Các nhà sản xuất cần thiết bị điều khiển để duy trì cập nhật an ninh mạng, và người dùng nên giữ phần mềm của họ hoạt động.

Bằng chứng thật và kinh nghiệm kiên nhẫn

Bên cạnh các thử nghiệm lâm sàng, kết quả thực tế của việc đăng ký thực tế từ hệ thống vòng đóng kín xác nhận hiệu quả của việc cải thiện chất lượng T1D cho thấy tỷ lệ người tham gia đạt được một A1c dưới 7% tăng từ 21% đến 34% sau một năm sử dụng một vòng kín hoàn toàn.

Một người dùng viết: “Lần đầu tiên trong 20 năm, tôi có thể đi suốt đêm mà không thức dậy để kiểm tra đường huyết hoặc bị báo động thấp đánh thức, và hệ thống đã cho tôi giấc ngủ và sức khỏe tâm thần.

Để có thêm bằng chứng, hãy xem bài phê bình hệ thống và sự phân tích siêu vi của hệ thống kín theo kiểu tiểu đường 1 được xuất bản trong cuốn sách chứa đựng ), kết luận rằng công nghệ đóng các vòng thời gian cải thiện những kết quả glycmic với tỷ lệ tai họa thấp.

Tương lai: Hệ thống tự động hoàn toàn và bộ cảm biến di truyền tiếp theo

Hệ thống Dual Hormone

Nghiên cứu vào hệ thống vòng kín bihormonal mà cung cấp insulin và glucagon (hoặc tương tự) đang tiến triển. Bằng cách cung cấp một hóc môn phản ứng chất kích thích, hệ thống này có thể ngăn ngừa bệnh hạ đường huyết nhanh hơn và cho phép mục tiêu tăng cường của chất insulin. Các thử nghiệm đầu tiên từ Đại học Boston và các nơi khác đã hiển thị thời gian snifferin trên 80%, thậm chí với các thực phẩm không có cấu trúc. máy bơm dualhormone chưa có sẵn, nhưng ít nhất một (Deloic Panreas) bị tắt ở 2023 cho phép chỉ dùng chất insulin, với khả năng tăng hai bộ lọc.

Kiến thức trí tuệ nhân tạo và máy móc

Các thuật toán này “học thuật toán học để thích nghi với sinh lý học cá nhân. Thay vì dựa vào các tham số cố định của người dùng, thuật toán có thể học các mẫu nhạy cảm insulin dựa trên tập thể dục, chu kỳ kinh nguyệt, hoặc bệnh tật.

Thu nhỏ và thiết bị cấy được

Những cảm biến và bơm chất nổ nhỏ hơn, lâu hơn, bền hơn, và các bộ lọc insulin có khả năng cấy ghép hoàn toàn đến 90 ngày (v. d., Everseense) đã có, và máy bơm insulin có chứa chất hữu cơ để vượt qua khả năng biến đổi chức năng phản ứng cơ thể và thay đổi chức năng cơ thể. Nếu kết hợp thành một vòng khép kín hoàn toàn có thể cấy ghép, hệ thống có thể trở nên vô hình, giảm đáng kể sự nhắc nhở hàng ngày của tiểu đường.

Hợp nhất với hệ thống thông minh và hệ sinh thái sinh thái số

Chương trình quản lý tiểu đường dựa trên mây và các chương trình quản lý tiểu đường dựa trên mây (FLT:0) được tích hợp ngày càng nhiều với các đồng hồ thông minh (Apple Watch, Garmin), và cho phép người dùng xem dữ liệu về chất béo (FLT: 0) và trạng thái kết hợp [FLT: 1]. Những cuộc thăm dò điện thoại nơi mà liệu pháp phòng khám có thể điều chỉnh từ xa, và cung cấp sự chăm sóc hiệu quả hơn.

Giải quyết những quan điểm sai lầm thông thường

Dù lời hứa là có nhiều sự hiểu lầm, nhưng một số người vẫn còn nhận thức được những sự hiểu lầm, đó là hệ thống khép kín “các hệ thống liên lạc, không tự động quản lý, không có hệ thống quản lý màn hình đơn giản, người dùng vẫn phải mang theo thiết bị, duy trì các thiết bị và duy trì các thiết bị liên lạc với hệ thống cảnh báo hệ thống, một quan niệm sai lầm khác là họ chỉ có những người sử dụng công nghệ kỹ thuật, nhưng khi một đường cong học tập ban đầu có thể được thiết kế với giao diện màn hình và thiết lập tự động.

Quan niệm sai thứ ba là hệ thống vòng kín chỉ dành cho loại 1 tiểu đường, trong khi đa số bằng chứng là trong loại 1, giờ đây đang xem xét cách sử dụng của họ trong insulin, loại 2 tiểu đường, đặc biệt trong bệnh viện hoặc các thiết lập chăm sóc lâu dài. Kết quả là khích lệ, cho thấy khả năng điều khiển lượng đường huyết tốt hơn với ít gánh nặng hơn.

Kết luận: Một tiêu chuẩn mới về sự chăm sóc

Hệ thống vòng kín đại diện cho sự thay đổi mô hình quản lý tiểu đường từ phản ứng, điều khiển bằng tay đến các quy định hoạt động, tự động. bằng cách giảm bớt việc đưa ra quyết định liên tục, họ giảm bớt những gánh nặng tâm lý và thực tế đã xác định cuộc sống với insulin là bệnh tiểu đường trong nhiều thập kỷ. trong khi thách thức về chi phí, đào tạo, và tính đáng tin cậy hệ thống vẫn còn tồn tại, quỹ đạo của cải thiện rõ ràng: nhỏ hơn, thông minh hơn, giá trị hơn là những hệ thống đang hoạt động chân trời. cho bất cứ ai sống với tiểu đường, hoặc cho bệnh nhân, hoặc cho bệnh nhân, thông báo về vòng lặp kỹ thuật đóng cửa không phải là con đường tốt hơn và nhẹ hơn.

Để đọc thêm, Hiệp hội chăm sóc trẻ em và người lớn ở Mỹ đề nghị hệ thống khép kín cho trẻ em và người lớn bị tiểu đường loại 1.