Pilotní vyhodnocení algoritmů pro detekci poruch inzulínové pumpy

U jedinců s diabetem 1. typu je pro dosažení uspokojivé metabolické kontroly zásadní úprava dávek inzulínu tak, aby se přizpůsobily neustále se měnícím podmínkám každodenního života. K řešení tohoto problému vyvinuli vědci systém automatického podávání inzulínu (AID), běžně známý jako umělá slinivka. Tento systém se skládá z inzulínové pumpy, senzoru kontinuálního monitorování glukózy (CGM) a sofistikovaného řídicího algoritmu. Algoritmus používá data CGM k výpočtu dávky inzulínu potřebné k udržení dobré kontroly glykémie a automaticky nařizuje infuzi inzulínu.

U umělých systémů slinivky břišní však může docházet k poruchám, z nichž některé jsou vysoce rizikové. Mezi nejnebezpečnější poruchy patří selhání inzulínové pumpy a uzávěry infuzních setů, které vedou k delším přerušením podávání inzulínu. Pacient se tak vystavuje riziku hyperglykémie a ještě nebezpečněji ketoacidózy, závažné komplikace, která může skončit hospitalizací a v těžkých případech i smrtí. Bohužel ne vždy si pacienti těchto problémů všimnou včas.

Tato studie si klade za cíl otestovat nové algoritmy pro detekci poruch pumpy/infuzní soupravy, které vedou ke snížené nebo přerušované aplikaci inzulínu. Studie se skládá ze tří fází:

• Fáze 1: Předběžný sběr dat (údaje o volném životě) V této fázi se shromažďují údaje týkající se glykemických trendů a podávání inzulínu v podmínkách volného života. Tato data jsou získána ze stažení z pacientova umělého slinivky břišní. Jednoměsíční sezení je navrženo tak, aby shromáždilo značné množství dat specifických pro pacienta, která algoritmům umožní zjistit, jak inzulin a jídlo ovlivňují glykémii pacienta zaznamenanou senzorem CGM. Během této fáze pacient nadále používá svůj umělý pankreas ve svém každodenním životě.
• Fáze 2: Indukce hyperglykémie Druhá fáze zahrnuje návštěvu pacienta na klinice, kde je podle specifického protokolu a definovaného harmonogramu dočasně pozastavena infuze inzulínu, aby se simulovala porucha pumpy. Výsledná epizoda hyperglykémie je pečlivě sledována pod lékařským dohledem. Na konci experimentu studijní tým pomáhá pacientovi obnovit euglykémii před návratem domů.
• Fáze 3: Retrospektivní analýza dat V této fázi jsou shromážděná data retrospektivně analyzována za účelem vyhodnocení účinnosti navržených algoritmů při detekci suspenze inzulínu, simulující poruchu pumpy. Citlivost testovaných metod se hodnotí jako správně detekovaný podíl inzulínových suspenzí (simulující poruchu).

Jedinečnost tohoto souboru dat spočívá v řízeném vyvolání poruchy, dosažené odpojením inzulínové pumpy a sledováním výsledné hyperglykemické epizody. Přítomnost poruch v těchto datech je jistá a přesně charakterizovaná z hlediska doby spuštění a doby trvání. Soubor dat vyplývající z tohoto experimentu bude cenným nástrojem pro vědeckou komunitu, který umožní retrospektivní testování algoritmů detekce chyb.