Patientbemyndigelse gennem prædiktiv personlig beslutningsstøtte (PEPPER)

1. Beskrivelse af komponenterne i PEPPER-systemet:

Beslutningsstøttealgoritme Beslutningsstøttealgoritmen er baseret på case-based reasoning (CBR). CBR er en kunstig intelligens-teknik, der forsøger at løse nyligt stødte problemer ved at anvende de løsninger, man har lært fra løste problemer, man stødte på i fortiden. En kombination af parametre udgør caseproblemet præsenteret for CBR-algoritmen. Ved at bruge denne information vil algoritmen finde et lignende tilfælde fra puljen af ​​tidligere stødte tilfælde og anbefale en forbedret løsning (insulindosis) for at opnå det bedst mulige resultat (post-prandial blodsukker). Hver ny sag indeholder oplysninger om problemet (f.eks. kapillær blodsukker, oplysninger om måltider osv.), opløsning (anbefalet insulindosis) og udfald (post-prandial blodsukker).

PEPPER tilbyder en dobbelt arkitektur til både Multiple Daily Injections (MDI) eller Continuous Subcutaneous Insulin Infusion (CSII) terapi. I begge tilfælde bærer brugeren periodisk en kontinuerlig glukosemonitor (CGM) og en aktivitetsmåler.

Håndsæt CSII-version: Håndsættet er en bærbar berøringsskærm, som kommunikerer direkte med insulinpumpen. Dens primære funktion i PEPPER er at give brugeren mulighed for præcist at styre insulinbehandling ved at acceptere eller afvise anbefalinger for bolusinsulindosis, beregnet af den CBR-baserede beslutningsstøttealgoritme, via en grafisk grænseflade. Derudover måler og registrerer den automatisk glukoseniveauer (via en indbygget blodglukose (BG) strimmellæser) og tillader logning af fødeindtagelse og andre parametre.

MDI-version: Dette håndsæt er en kommercielt tilgængelig smartphone med insulinanbefalingsapplikationen, der kører lokalt på et standardoperativsystem såsom iPhone-operativsystem (iOS) eller Android. Den har samme funktionalitet som CSII-versionen, bortset fra at den ikke har en indbygget kapillær blodsukkerlæser (CBG), men i stedet importerer data trådløst fra eksterne CBG-monitorer.

Revision af sikker webserver: Håndsættet rapporterer trådløst brugerens sagshistorik til den sikre portal, et websted, som giver klinikeren mulighed for at tilføje nye patienter og gennemgå sagerne for at beslutte, hvilke der skal beholdes. En case omfatter flere parametre såsom kulhydratindtag, BG-aflæsning, måltidssammensætning, fysisk aktivitet og hormoncyklus.

Personlig helbredsjournal på den sikre portal giver patienter og klinikere mulighed for at se og opdatere udvalgte komponenter i den detaljerede historie.

Insulintilførselssystem MDI: fortsætter med at bruge den samme insulin, som de var på. CSII: vil bruge Cellnovo insulinpumpen.

Kontinuerligt glukosemonitoreringssystem Glucosesensoren, der vil blive brugt under de kliniske undersøgelser, er Dexcom-sensoren (CE-mærket, fremstillet af Dexcom). Denne strøm er proportional med glukosekoncentrationen i interstitiel væske og kalibreres mod blodsukker mindst 12 timer i timen. Dexcom CGM-dataene overføres automatisk til en sikker webbaseret server og den sikre PEPPER-webportal. Deltagerne vil til enhver tid kunne se deres CGM-data, og disse vil blive brugt kontinuerligt gennem undersøgelserne.

Sikkerhedsfunktioner Alarmer for lav og høj glukose vil blive indbygget for at advare brugeren, når hypo- og hyperglykæmi detekteres, for at gøre det muligt for brugeren at handle i overensstemmelse hermed for at bringe glukoseniveauerne tilbage til målområdet.

Glukoseforudsigelsesalgoritme til forudsigelse af hypoglykæmi. Algoritmen til forudsigelse af hypoglykæmi vil sætte systemet i stand til automatisk at aktivere funktionen til lavt blodsukkersuspension hos pumpedeltagere (suspendering af insulintilførsel, indtil glukoseniveauerne er inden for målområdet) og/eller udløse en adaptiv kulhydratrådgiver, som vil anbefale en personlig kulhydratsnack.

Insulinsikkerhedsbegrænsninger Personlige maksimale insulindosistærskler vil blive indarbejdet for at forhindre overdosering af insulin.

Fejldetektion Insulinpumper og CGM'er er veletablerede teknologier, men fejl i disse enheder (f.eks. pumpeokklusion, tab af sensorfølsomhed) kan forekomme. Et fejldetektionssystem vil identificere sådanne fejl og advare brugeren om at anbefale en tilsvarende handling for at vende tilbage til normal tilstand.

Deltagerne vil have mulighed for at ringe til en læge for medicinsk støtte og en ingeniør for teknisk support 24 timer i døgnet.

2.2 Rekruttering Dette er et multicenterstudie, og rekruttering til det kliniske studie vil blive foretaget i diabetesklinikkerne på Institut d'Investigació Biomédica de Girona (IdIBGi) (Spanien) og Imperial College London (ICL) (UK) fra registrerede forskningsdatabaser og fra interesserede deltagere, der kontakter os.

2.3 Kliniske undersøgelser: 2.3.1 Fase 1

Formål: At demonstrere sikkerhed og teknisk proof of concept af PEPPER-sikkerhedssystemet (uden CBR-algoritmen) i deltagerens eget miljø.

Primære og sekundære resultater er defineret i resultatmål.

Tidsplan: Hver deltager vil være i undersøgelsen i 8 uger: indkøringsperiode (2 ugers periode) og interventionsperiode (6 ugers periode). Det forventes, at det vil tage 6 måneder at gennemføre denne fase.

Befolkning: 10 voksne med T1DM (5 på MDI og 5 på CSII)

Besøg 1: Screening Deltag i den kliniske forskningsenhed Underskrevet og dateret informeret samtykke Demografiske data (fødselsdato, køn, race og etnicitet) Medicinsk og kirurgisk historie og allergier over for medicin Detaljer om diabeteshistorien Menstruationsanamnese og prævention (kvinder) Medicin og kosttilskud Social historie, herunder drikke-, ryge- og stofvaner Vitale tegn EKG Tilfældig venøs blod- og urinprøve Uringraviditetstest hos kvindelige deltagere i den fødedygtige alder Grundlæggende diabetesuddannelse revision, insulinbehandling justeres om nødvendigt Spørgeskemaer, der skal udfyldes Deltagerne vil blive forsynet med real-time (RT) CGM (Dexcom) Deltageren vil blive instrueret i, hvordan man laver korrekt CGM-kalibrering. Kvalitetskontroltest vil blive udført på undersøgelsesudstyret som anbefalet i producentens retningslinjer. Deltagerne vil blive vist, hvordan de selv indsætter sensoren, fortolker CGM-dataene i realtid og indstiller hypo- og hyperglykæmi-tærskelalarmer. Alarmtærsklen vil blive sat til 4mmol/l og 11mmol/l, og deltagerne vil blive opfordret til at holde den på disse niveauer og ikke at reducere hypoglykæmi-tærsklen under 3,3mmol/L) Deltagerne skal gennemføre en 2-ugers indkøringsperiode vha. RT-CGM (Dexcom) og en standard bolusberegner til at gøre sig bekendt med RT-CGM Deltagere på MDI vil blive forsynet med undersøgelsen CBG meter Deltagere på CSII vil blive forsynet med Cellnovo undersøgelsen

Besøg 2: CGM-gennemgang og studiestart Deltag 2 uger efter besøg 1 CGM-datagennemgang Insulinbehandling justeres om nødvendigt En standardiseret fysisk aktivitetsmonitor vil blive leveret, og deltagerne vil blive vist, hvordan den skal bruges.

Tænd PEPPER-håndsættet (CBR-algoritme deaktiveret) Detaljerede brugervejledninger (Cellnovo, Dexcom CGM, PEPPER-håndsæt) vil blive givet til deltagerne og et instruktionsark med 24-timers kontaktoplysninger for forskerholdet for at løse eventuelle problemer eller spørgsmål.

Besøg 3: 2-ugers besøg Deltag 2 uger efter besøg 2 på klinisk forskningsenhed CGM datagennemgang Insulinbehandling justeret efter behov Gennemgå eventuelle tekniske problemer.

Besøg 4: Sidste besøg (6 uger efter besøg 2) CGM-datagennemgang Sluk PEPPER-systemet og returner apparatet Deltagerne for at vende tilbage til deres sædvanlige behandling. Spørgeskemaer skal udfyldes.

2.3.2 Fase 2: Klinisk evaluering af PEPPER-systemets sikkerhed, gennemførlighed og anvendelighed.

Formål: At demonstrere sikkerhed og teknisk proof of concept af det overordnede PEPPER-system (integreret med CBR-algoritmen).

Primære og sekundære resultater er defineret i resultatmål.

Tidsplan og befolkning er den samme som i fase 1.

Besøg 1: Screening Samme som for fase 1

Besøg 2: CGM-gennemgang og studiestart Tænd PEPPER-håndsættet (CBR-algoritme og PEPPER-sikkerhedssystem aktiveret) Resten af ​​trinene er de samme som i fase 1 besøg 2

Besøg 3: 2-ugers besøg Samme som i fase 1 besøg 3

Besøg 4: 6-ugers besøg (6 uger efter besøg 2) Samme som i fase 1 besøg 4

Besøg 5: Afsluttende besøg Trin 5 af usability-undersøgelsen

2.3.3 Usability-undersøgelse

Anvendeligheden af ​​systemet vil blive evalueret gennem de kliniske forsøgsfaser, og omudvikling af systemet vil blive udført i overensstemmelse hermed.

Mål: at evaluere anvendeligheden af ​​PEPPER-håndsættene over en længere periode.

Trin 1: Træningsobservation Deltagerne vil blive trænet i brugen af ​​enheder. Håndsættet vil blive filmet under træningen for at se, hvilket aspekt der beskrives.

Trin 2: Kontekstinterview Målet er at indsamle data på et tidligt stadium af usability engineering-processen. De vil blive brugt til at forstå den tilsigtede brug af alle dele af systemet og de egenskaber, der vedrører sikkerhed, i en hverdagskontekst. Interviewet vil være semistruktureret med valg af spørgsmål.

Trin 3: Dagbogsundersøgelse Data vil blive indsamlet via smartphonen i en række forskellige formater. Undersøgelsen følger op på det kontekstuelle interview og afsluttes med et exitinterview. Deltagerne vil også blive ringet op med ugentlige intervaller for at se, hvordan de finder bolusrådene og for at kontrollere, at der ikke er problemer.

Dataindsamling. Deltagerne vil blive bedt om at lave dagbogsoptegnelser, hver gang de bruger PEPPER bolusrådgiveren. Data vil blive indsamlet ved hjælp af en smartphone-app. Det kan have en række forskellige formater, herunder fotos, stemmememoer, tekst. Derudover vil der blive lavet skriftlige notater efter hvert ugentligt telefonopkald.

Trin 4: Dagbogsafslutningsinterview Formålet er at bore ned i nogle af dagbogsoptegnelserne for at finde supplerende information. Deltagerne vil blive bedt om at gennemgå hver af dagbogsoptegnelserne og give yderligere forklaring. Dette vil blive efterfulgt af et ustruktureret interview.

Dagbogen vil blive filmet under samtalen for at se, hvilket indlæg der beskrives.

Trin 5: Kontekstgruppe Alle medlemmer af forundersøgelsen vil blive inviteret til et socialt møde på et uformelt sted. Formålet med sessionen vil være at validere resultaterne fra de foregående trin. Forskeren vil bestræbe sig på at være en diskret tilskuer i diskussionen og ikke komme med personlige meninger, men lytte efter fælles problemstillinger og temaer.

Dataindsamling. Data vil blive samlet på en notesblok eller bærbar på en synlig måde.

Data vil blive indsamlet ved hjælp af en lydoptager i trin 1-4.

2.4 Statistik Stikprøvestørrelsen er sammenlignelig med andre teknologipilotsikkerhedsundersøgelser, er et realistisk tal for rekruttering og giver robuste sikkerhedsdata. Undersøgelsen er ikke drevet til at vise en ændring i de primære eller sekundære resultater sammenlignet med sædvanlig pleje, men er en vurdering af en ny teknologi.

2.5 Fortrolighed af data indsamlet under interviews For at sikre sikkerheden vil data indhentet i løbet af interviewene blive krypteret og opbevaret sikkert, med adgang begrænset til forskerne. Data vil blive afidentificeret, således at kun forskerne vil være i stand til at linke dataene til den involverede deltager ved hjælp af reversible koder. Dette gøres udelukkende med henblik på sammenligning og evaluering på tværs af de separate interviews. Eventuelle resulterende publikationer, der bruger dataene, vil ikke identificere deltagerne, og eventuelle citater vil holdes anonyme, hvis deltagerne giver samtykke til dette.

2.6 Elektronisk datalagring på sikker webserver Datasikkerhed og privatliv vil være en prioritet, når der behandles medicinske data som dem, der opbevares i PEPPER-systemet. Under de kliniske studier (fase 1-2) vil anonyme kliniske data blive indtastet og gemt på en sikker web-server. Anonyme data indsamlet af PEPPER-håndsættet (såsom glukose, måltidsinformation, fysisk aktivitet, alkohol, motion) og Dexcom CGM-systemet vil automatisk blive overført til den sikre webserver. Til dette formål vil EU's lovgivningsprocedurer (direktiv 95/46/EF og 2002/58/EF) blive overholdt. Medicinske data vil blive lagret og beskyttet mod ikke-autoriseret adgang; transmission af data vil være sikret; kun autoriserede brugere vil have adgang til tjenester og lagrede data. Godkendelse vil være påkrævet for applikationsbrug og datasynkronisering. PEPPER vil fungere i overensstemmelse med standardretningslinjer for interoperabilitet (f.eks. HL7), så information kan udveksles problemfrit mellem de forskellige komponenter. Autoriserede brugere vil inkludere undersøgelsesteammedlemmer fra PEPPER-samarbejdspartnerne. Samarbejdspartnere vil kun kunne se anonyme PEPPER-håndsætdata.

De data, der genereres af undersøgelsen, vil blive analyseret af det samarbejdende PEPPER-forskerhold på deres respektive steder. Analysen vil være på anonymiserede data, som vil blive aggregeret under fælles møder på begge kliniske steder.

Manglende, ubrugte og falske data vil blive vurderet på individuel basis og kan ignoreres, trækkes tilbage, eller besøget kan fjernes fra analysen med passende begrundelse vurderet af den primære efterforsker.

2.7 Rapporteringsprocedurer for bivirkninger (AE'er) Alle uønskede hændelser vil blive rapporteret. Afhængigt af begivenhedens art vil rapporteringsprocedurerne nedenfor blive fulgt. Eventuelle spørgsmål vedrørende rapportering af uønskede hændelser vil i første omgang blive rettet til hovedefterforskeren.

Ikke alvorlige bivirkninger: Alle sådanne hændelser vil blive registreret.

Alvorlige uønskede hændelser (SAE'er): En SAE-formular vil blive udfyldt og faxet til Chief Investigator inden for 24 timer. Hospitalsindlæggelser til elektiv behandling af en allerede eksisterende tilstand skal dog ikke rapporteres som SAE.

Rapporter om relaterede og uventede SAE'er vil blive indsendt inden for 15 dage efter, at Chief Investigator er blevet opmærksom på hændelsen. Chief Investigator vil også underrette sponsoren om alle SAE'er, hvor begivenheden efter Chief Investigator's mening er:

"relateret", dvs. resultatet af administrationen af ​​en hvilken som helst af forskningsprocedurerne; og 'uventet', dvs. en hændelse, der ikke er opført i protokollen som en forventet hændelse. Lokale efterforskere vil rapportere eventuelle SAE'er som krævet af deres lokale forskningsetiske komité, sponsor og/eller forsknings- og udviklingskontor.