导言

有效的糖尿病管理是预防长期并发症和保持高质量生活的基石。 对于患有一等糖尿病和许多患有需要强化胰岛素治疗的二等糖尿病的人来说,开放型和封闭型系统的选择可以大大地影响日常活动、甘油控制和心理福祉。 在过去的十年里,这两种方法都发生了很大变化,封闭型技术提供了一定程度的自动化,一度只是概念。 本条对开放型和封闭型糖尿病管理进行了彻底的比较,考察了这些系统的运作方式、临床结果、实际考虑和未来方向。

开放循环糖尿病管理是什么?

Open-loop管理将患者置于胰岛素注射决策的中心。个人必须手动测量血糖水平 — 要么用指针测量血糖分泌水平,要么用连续血糖监测器(CGM)来审查数据 — — 然后计算和管理适当的胰岛素剂量。 可以通过注射器、笔或胰岛素泵进行多次日常注射,从而提供计划中的玄武素率,但不会自动调整膳食或矫正。在开放血糖泵系统中,用户必须手动命令血糖分泌量,并视需要调整玄武素率。

如何打开循环系统

开放的“loop”系统通常包括以下两种:

  • 血样计(指尖血样测试)外加胰岛素注射器或笔;或
  • 提供趋势数据的CGM,但要求用户对数字进行解释并手动交付胰岛素.

服用的责任完全在于使用者。 碳水化合物摄入、身体活动、压力、疾病和白天时间等因素都必须在胰岛素服用后都考虑在内。 尽管许多患者都变得技术熟练,但系统内在为人为错误、计算错误和延迟对快速变化的葡萄糖水平的反应留有余地。

开放循环管理的好处

简单而低的前期成本:[ 基本血糖分表和胰岛素笔被广泛提供,并且被大多数保险计划所覆盖. 不需要复杂的算法或泵硬件.

用户控制更大: 对于一些个人来说,手动微调每剂的能力提供了一种接触感和自我控制感。他们可能宁愿不依赖有时可以进行出乎意料的调整的自动化系统。

Fewer潜在出故障点: Open-loop系统组件较少,可以出故障(没有泵出故障,没有软件出故障). 如果一个CGM出故障,用户可以回取指 棒.

开放循环管理的挑战

高血糖可变性风险: 研究一致显示,开口的用户在目标葡萄糖范围内花的时间(70-180 mg/dL)比闭口的用户少. 伪高血糖和高高血糖更常见,特别是在一夜间.

显著的时间和认知负担: 患者必须经常停止检查葡萄糖和计算剂量。 这可能会干扰工作、学校、睡眠和社会活动。

反应而非主动性: 因为剂量被延迟到用户识别出问题时,开口管理就必然是被动反应的了,到检测出高低时,葡萄糖水平可能已经超出目标范围.

闭锁眼糖尿病管理是什么?

闭合-低血糖胰岛素的提供(通常称为人工胰岛素系统) 将葡萄糖监测和胰岛素调整的核心任务自动化。一个CGM会向一个算法发送实时葡萄糖读数,通常会运行在智能手机上或直接运行在相容的胰岛素泵上。算法计算出必要的胰岛素调整(血压变化和校正栓)并命令泵来提供这些调整。用户可能仍然需要宣布膳食和锻炼,但系统会自动处理其余的。

闭环系统组件

  • 连续葡萄糖监测器(CGM): 每5分钟有间质葡萄糖量度,提供趋势箭头和警报.
  • 胰岛素泵:胰岛素快速分泌,能进行微调.
  • 控制算法: 专有软件,能处理葡萄糖数据并作出剂量决定(如PID,MPC,模糊逻辑等).
  • 通信链接(无线):蓝牙或射频连接CGM,泵,和显示设备.

闭环系统的类型

Hybrid Closed Loop: 获得最广泛认可的类型(如:Medtronic 780G,Tandem t:slim X2 与 Control-IQ). 这些系统自动使玄武质率和校正波斯,但仍需用户手动输入碳水化合物供餐,有些系统还需要人工宣布活动.

iLET Bionic Pancreas这样的系统旨在要求不只用餐通知(“breakfast,”“lunch等 ” ) 计算碳水化合物。 胰岛素根据葡萄糖趋势和使用者的重量自动进行剂量。

二聚体(Dual-Hormone Closed Loop:]]这些系统仍然大多是调查性的,它们同时提供胰岛素和克卢卡贡(或克卢克林特)来进一步稳定克卢克糖并预防下游性贫血.

闭环管理的好处

时间的改进:临床试验一致表明,闭路用户的时间达到70-80%,而开通时间为50-60%。 HbA1c 的减少为0.5-1.0%是常见的。

减轻了糖尿病管理的负担: 系统处理绝大多数剂量决定,让用户可以专注于生活的其他方面,许多用户报告糖尿病引起的困扰较少,睡眠更好.

主动性低血糖预防: 算术可以在预测低血糖前几个小时暂停胰岛素分泌或提高玄武素率,大幅降低严重低血糖的频率.

封闭循环管理的挑战

保险的保险范围正在改善,但并非普遍。 保险的覆盖面正在扩大,但并没有普遍。

技术复杂性:[用户必须故障解接连接问题,传感器故障,以及泵闭塞. 系统故障可以指快速回手动管理.

学习曲线:[]虽然自动设置需要碳计数,泵编程,以及解释系统提示等培训,但并非所有患者都对技术感到自在.

打开和关闭循环系统之间的密钥差异

  • 控制: 开放循环需要人工输入每次剂量决定;闭循环自动实现以实时葡萄糖数据为基础的胰岛素分送。 用户的角色从“操作者”转移到“监督者 ” 。
  • 响应性:闭环系统可以在几分钟内,在用户甚至意识到趋势之前,发现并应对葡萄糖的变化. 开放的回环响应被用户的反应时间和决策所拖延.
  • 复杂度:[] 开口回路系统在机械上比较简单(一米和一笔或一泵),但认知负担更重. 闭口回路系统拥有更多的硬件和软件,但简化了日常决策工作量.
  • 准确性和精度:闭环算法可以每小时多次提供微调(如0.05 ⁇ unit增量),从而更能收紧出出液控制. 开环剂量比较紧凑并容易出错.
  • 使用方便: 一旦配置,闭环系统需要更频繁的用户交互——只用于餐食,锻炼和传感器校正. 开放环路管理需要全天不断的注意.
  • 数据集成:闭环系统自动记录葡萄糖值,胰岛素剂量,甚至活性,为模式分析提供丰富的数据. 开放回环用户必须手动跟踪这些数据,除非他们使用单独的CGM记录趋势.

临床结果和研究证据

无数随机控制的试验将闭锁闭锁疗法与标准的闭锁闭锁疗法相比较。在Diabetes Care[( doi:10.2337/dc20-0784)中发表的一项具有里程碑意义的2020年研究发现,使用闭锁闭锁系统的青少年和成年人在闭锁闭锁闭锁闭锁系统中的平均时间距离为71%,而在闭锁闭锁闭锁闭锁臂中,则减少了50%以上。

2022年对20起试验(JCI Insight)的元分析得出结论,闭锁闭锁系统将HbA1c持续降低0.5个百分点并增加12-15个百分点的时间,糖尿病细胞酸化没有显著增加。 证据有力地支持闭锁闭锁疗法,认为它优于开闭锁系统,以实现细胞增生目标,特别是1型糖尿病患者。

然而,这些研究主要是以有动机的技术知识人群为对象的。 现实世界的结果可能有所不同,开放开放对于许多无法或不愿使用自动化系统的人来说仍然有效。

用户经验和生活质量

糖尿病管理带来的心理影响是深远的。 Open-loop管理与烧焦率较高、对低血糖症的焦虑以及因警报和午夜葡萄糖检查而睡眠中断有关。 对1500名患有一等糖尿病的成年人()的研究表明,闭路病人的糖尿病困扰和对低血糖症的恐惧程度要低得多,对治疗的满意程度要高得多。

糖尿病儿童的父母也受益:闭锁闭锁系统减少了对一夜之间低血压的不断担忧和需要醒来检查。 当葡萄糖呈下降趋势时,系统可以自动中止胰岛素,给家庭带来平静。 另一方面,一些用户对系统故障、错误警报以及培训和维护所需的时间表示失望。 总体而言,闭锁闭锁技术与生活质量的提高有关,但效果并不普遍。

费用和无障碍

成本仍然是封闭式胶片收养的一大障碍。 在美国,混合式闭路胶片系统可以花费5,000至15,000美元,用于泵和接收器,加上正在进行的CGM传感器(每月200至500美元)和泵用品(每月100至300美元 ) 。 虽然许多私营保险人和医疗保险公司可以支付这些系统的费用,但扣除和合金仍然可以相当大。 Open loop管理成本低得多 — — 一个基本的胶片计成本为20至50美元,测试条每条0.50至1美元,胰岛素笔或注射器的费用一般低于泵用品。 对于没有保险或保险不足的个人来说,开放式胶片可能是唯一现实的选择。

在全民医疗的国家,比如英国和欧洲部分地区,封闭式的“低谷”系统通过国家医疗系统越来越普及,尽管可能存在等候名单。 JDRF和其他组织继续倡导扩大获得服务的范围,特别是针对高风险人群(儿童、孕妇和低血糖症患者)。

糖尿病管理的未来趋势

双倍激素和多倍激素系统

研究正在向既能提供胰岛素又能提供克卢卡贡的闭塞系统迈进。 这些系统在即将到来的低血糖症状发生时,通过施放微量克卢卡贡,可以几乎消除严重低血糖,同时允许更严格的克卢克素目标。 早期的iLet双荷蒙泵试验在降低克卢克贡血糖浓度而不增加高血糖方面已经显示出有希望的结果。

人工智能和机器学习

下一代算法开始将患者的特有数据 — — 如餐时、运动模式、睡眠质量、甚至月经周期 — — 用于预测葡萄糖出行和先发制人地调整胰岛素。 这些适应系统可以从用户的日常习惯中“放出 ” , 并随着时间推移变得更个性化,有可能比当前基于规则的算法更出色。

综合数字健康平台.

封闭式开放系统与基于云的平台连接日益紧密,这些平台允许医疗保健提供者远程审查数据、调整环境并在需要时进行干预。 这一一体化将减少对农村地区病人的门诊访问并增加他们获得专家护理的机会。 开放式开放系统将减少对病人的诊疗,并增加他们获得专家护理的机会。

可植入传感器和泵

长期植入式CGM和胰岛素泵正在开发中,这将消除频繁改变传感器的需要并降低输入装置故障的风险。 再加上闭锁闭锁控制,它们可以进一步实现糖尿病的自动化管理并改进方便。

选择正确的制度:需要考虑的因素

开放开放和封闭开放之间的决定,应由患者及其医疗队合作作出,因为:

  • 年龄和能力:[ 幼儿和老年病人可能从自动化中受益来减轻照顾者的负担并预防出错. 经常活跃和分心的青少年可能需要闭环的安全网.
  • Insulin system: 计量吸入器上的病人可能根本不想切换到泵,但现代的闭合-闭合系统需要泵. 一些更新的补丁泵(如Omnipod 5)提供闭合-闭合-闭合式,采用无管设计,可能更具有吸引力.
  • 生活方式和活动:运动员,轮班工人,以及那些时刻不可预测的人,往往会发现封闭的"Loop"是适应性的。 然而,一些运动员更喜欢手动控制,以精确地在运动周围进行打药.
  • 技术舒适:[ 被智能手机或复杂设备所不舒服的患者可能会与闭合的"Loop"设置相会相会相会. Open"Loop带有CGM和MDI仍然能够以较少的技术需求提供良好的效果.
  • 怀孕:正在对患有一等糖尿病的孕妇进行闭路系统研究,但目前大多数都没有批准FDA-。
  • 保险和财政资源:成本是一个真正的障碍,对于可扣除率高或覆盖率有限的病人来说,开放开放可能是唯一可行的选择。

结论

开放-低血糖和封闭-低血糖管理在现代护理中都发挥着作用。开放-低血糖系统为胰岛素治疗提供了成本更低、更简单的基础,但它们给患者带来了沉重的负担,并往往导致不理想的甘油控制。封闭-低血糖系统代表着一个重大的技术飞跃,它提供了更好的时间-高血糖,减少了低血糖,并且更轻的日常工作量。临床证据强烈支持那些能够获取和负担这些系统的人的封闭-低血糖系统。 然而,随着技术不断进步,开放和封闭循环之间的界限会变得模糊不清。 混合模型和完全自动化系统有可能成为标准,使糖尿病管理更加安全,对全世界数百万人来说更加方便。