Klinische Bewertung eines Closed-Loop-Systems mit Glukagon, Bewegung und gemischten Mahlzeiten

Methodik Randomisierte kontrollierte Open-Label-Crossover-Studie

Teilstudie 1 (n=10)

In Teilstudie 1, die die erste bioinspirierte Studie mit künstlicher Bauchspeicheldrüse unter Verwendung einer bihormonellen (Insulin und Glukagon) Kontrolle umfasst, wird eine 6-stündige bihormonelle Closed-Loop-Studie durchgeführt, um den Machbarkeitsnachweis und die Sicherheit vor dem Test zu bewerten 25-stündige randomisierte kontrollierte Crossover-Studie

Jede Versuchsperson wird dann randomisiert, um zuerst entweder an einem Closed-Loop-Besuch oder einem Open-Loop-Besuch teilzunehmen. Sobald einer der Besuche abgeschlossen ist, wechselt jedes Subjekt und nimmt am verbleibenden Besuch teil.

Unterstudie 2 (n=20) Das Ziel der Unterstudie 2 ist es, den bi-hormonellen Pump während einer moderaten Übung herauszufordern. Die Probanden werden zunächst entweder dem Bi-Hormon- oder dem Standard-Open-Loop randomisiert und wechseln dann. Jede Studie dauert 25 Stunden

• Übungsprotokoll: Die Probanden werden gemäß den Anweisungen des COSMED-Herstellers an den Gasanalysator und den Herzfrequenz-/EKG-Monitor angeschlossen.

Der Sauerstoffverbrauch (VO2)/Kohlendioxidproduktion (VCO2) und die Herzfrequenz/EKG-Kurve werden kontinuierlich in Echtzeit angezeigt, während der Proband trainiert.

Aufwärmen: 3 Minuten Radfahren bei geringem Widerstand (20–30 Watt) bei einer Geschwindigkeit von 60–80 Umdrehungen pro Minute Nach dem Aufwärmen durchlaufen die Probanden eine 30-minütige Trainingseinheit mit moderater Intensität auf dem Fahrrad mit dem Ziel, diese beizubehalten ihre VO2 zwischen 10-20 % über ihrer 1. anaeroben Atemschwelle. Wenn ihr VO2-Wert unter diesen Wert fällt oder darüber steigt, wird der Widerstand entsprechend erhöht oder verringert. Der VO2-Zielwert und der Ausgangswiderstand (Watt) werden individuell basierend auf dem Ausgangstestergebnis eingestellt.

Die geschätzte Zeit, die für die Durchführung des Belastungstests benötigt wird, beträgt 35-40 Minuten.

Alarme für die kontinuierliche Glukoseüberwachung in Echtzeit werden auf 4 mmol/l und 15 mmol/l eingestellt und sind für den Probanden und das Forschungsteam hörbar.

Die Glukagonlösung wird während der Closed-Loop-Studie alle 8 Stunden durch eine frisch rekonstituierte Glukagonlösung ersetzt. Wenn die venösen Blutglukosekonzentrationen unter 3,5 mmol/l fallen oder wenn bei dem Probanden Hypoglykämiesymptome auftreten, wird die Hypoglykämie durch zusätzliches venöses Blut bestätigt Plasmaglukoseprobe und wird gemäß den Richtlinien des Imperial College Hospitals National Health Service Trust behandelt.

Nach 25 Stunden geschlossener Schleife wird am nächsten Tag um 12:00 Uhr die eigene Insulinpumpe der Testperson vorgefüllt, wieder angeschlossen und gemäß dem üblichen Insulinregime der Testperson gestartet. Sobald es läuft, wird das Closed-Loop-System getrennt. Das Subjekt kann dann ungehindert essen und trinken und kann nach 2 Stunden entlassen werden oder wenn die Glukosekonzentrationen stabil sind.

Dasselbe Protokoll wird verwendet, wenn die Probanden für den verbleibenden Besuch für die 25-Stunden-Standardstudie mit offenem Regelkreis wechseln.

Unterstudie 3: Bi-hormoneller Regelkreis während und nach gemischten Mahlzeiten (n=20) Um 19:00 Uhr wird ein Abendessen mit hohem Fett-/Kohlenhydratgehalt (45 g Fett, 80 g CHO) gegeben, ein hoher glykämischer Index Frühstück (40 g CHO) um 07:00 Uhr und ein proteinreiches/kohlenhydratarmes Mittagessen (30 g Protein, 10 g CHO) um 12:00 Uhr.

Die Probanden können sich frei in der klinischen Forschungseinheit bewegen, das Rauchen ist nicht gestattet. Die Probanden dürfen während des gesamten Besuchs unbegrenzt Wasser trinken.

Alarme für die kontinuierliche Glukoseüberwachung in Echtzeit werden auf 4 mmol/l und 15 mmol/l eingestellt und sind für den Probanden und das Forschungsteam hörbar.

Die Glucagonlösung wird während der Closed-Loop-Studien alle 8 Stunden durch eine frisch rekonstituierte Glucagonlösung ersetzt.

Wenn die venösen Blutglukosekonzentrationen unter 3,5 mmol/L fallen oder wenn bei dem Probanden Hypoglykämiesymptome auftreten, wird die Hypoglykämie durch eine zusätzliche venöse Blutplasmaglukoseprobe bestätigt und gemäß den Richtlinien des Imperial College Hospitals National Health Service Trust behandelt.

Nach 25 Stunden geschlossener Schleife wird am nächsten Tag um 18:00 Uhr die eigene Insulinpumpe der Testperson vorgefüllt, wieder angeschlossen und gemäß dem üblichen Insulinregime der Testperson gestartet. Sobald es läuft, wird das Closed-Loop-System getrennt. Das Subjekt kann dann ungehindert essen und trinken und kann nach 2 Stunden entlassen werden oder wenn die Glukosekonzentrationen stabil sind.

Dasselbe Protokoll wird nach dem Crossover angewendet, jedoch mit einer standardmäßigen Open-Loop-Insulinpumpe für den verbleibenden Besuch.