Diese Seite wurde automatisch übersetzt und die Genauigkeit der Übersetzung wird nicht garantiert. Bitte wende dich an die englische Version für einen Quelltext.

Zwei-Wege-Crossover-Closed-Loop-Studie MPC vs. FMPD

21. April 2023 aktualisiert von: Jessica Castle, Oregon Health and Science University

Eine randomisierte, bidirektionale Crossover-Studie zur Bewertung der Wirksamkeit eines MPC-übungsfähigen Closed-Loop-Systems im Vergleich zu einem FMPD-Übungs-fähigen Closed-Loop-System

Eine künstliche Bauchspeicheldrüse (AP) ist ein Kontrollsystem für die automatische Insulinabgabe. Unsere Gruppe hat einen Fading Memory Proportional Derivative Controller (FMPD) zur Verwendung in einem AP-Steuerungssystem implementiert, das in klinischen Studien evaluiert wurde. Die lange Wirkung von Insulin (90 Minuten für die maximale Wirkung) macht es jedoch schwierig, Insulin mit einem klassischen Proportional-Derivat-System zu kontrollieren. Die in diesem Protokoll beschriebene Studie soll die Wirksamkeit einer neuen modellprädiktiven Steuerung (MPC) AP testen, die die Insulinabgabe basierend auf dem geschätzten Aktivitätsniveau moduliert. Der potenzielle Vorteil dieser Art von AP besteht darin, dass sie das Training nicht als diskretes Ereignis behandelt, sondern die Insulinabgabe automatisch auf der Grundlage des geschätzten Aktivitätsniveaus anpasst, das in jedem 5-Minuten-Zyklus berechnet wird. Diese Art von Algorithmus kann die Glukosekontrolle über unseren FMPD AP erheblich verbessern, der nur darauf ausgelegt ist, Bewegung zu erkennen, wenn das Aktivitätsniveau für eine bestimmte Dauer von 45 Minuten über einen Schwellenwert steigt.

Studienübersicht

Detaillierte Beschreibung

Die Teilnehmer durchlaufen zwei etwa 76-stündige Studien. Bei jedem dieser Interventionsbesuche tragen die Teilnehmer einen Omnipod zur Insulinabgabe und ein Dexcom G6 CGM zur Glukosemessung. Das CGM-System liefert alle 5 Minuten gemessene Glukosedaten. Die gemessenen Glukosedaten werden alle fünf Minuten drahtlos über Bluetooth Low Energy (BTLE) vom Dexcom G6-Sender an den Samsung-Master-Controller übertragen. Das Smartphone kommuniziert drahtlos über BTLE mit einem Omnipod über ein Omnipod PDM. Während einer der Studien wird die Glukose mit dem MPC AP kontrolliert. Während einer anderen Studie wird die Glukose unter Verwendung des FMPD AP kontrolliert. Das AP-System empfängt Aktivitätsdaten über eine vom Teilnehmer getragene Polar M600-Uhr.

Die Teilnehmer treffen für die stationären Besuche gegen 7 Uhr morgens in der Klinik ein. Die Teilnehmer nehmen Frühstück, Mittag- und Abendessen in der Klinik ein. Die Teilnehmer führen Aktivitäten des täglichen Lebens durch und trainieren mit einem Aerobic-Übungsvideo. Die Teilnehmer werden um 19:00 Uhr entlassen, um für den Rest des Studienbesuchs nach Hause zu gehen und eine Übungsvideositzung zu Hause durchzuführen. Die Teilnehmer kehren am 4. Tag zur Entfernung aller Geräte zur OHSU zurück. Die Ausnahme hiervon gilt für die ersten 8 Teilnehmer, die den MPC AP verwenden. Diese Teilnehmer bleiben tagsüber in der Forschungsklinik und gehen jede Nacht (19:00 bis 07:00 Uhr) nach Hause, um zu schlafen.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

25

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • Oregon
      • Portland, Oregon, Vereinigte Staaten, 97239
        • Oregon Health and Science University

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

21 Jahre bis 50 Jahre (Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Diagnose Diabetes mellitus Typ 1 seit mindestens 1 Jahr.
  • Männliche oder weibliche Teilnehmer im Alter von 21 bis 50 Jahren.
  • Körperlich bereit und in der Lage, Aerobic-Übungen durchzuführen (wie vom Ermittler nach Überprüfung des Aktivitätsniveaus des Teilnehmers festgestellt)
  • Aktuelle Verwendung einer Insulinpumpe für mindestens 3 Monate mit stabilen Insulinpumpeneinstellungen für > 2 Wochen.
  • Mit einer anderen Person im Alter von 18 Jahren oder älter zusammenlebt, die anwesend ist, während der Teilnehmer zu Hause trainiert, und die an der Schulung zur Verwendung des Systems teilnehmen kann.
  • Lebt im Umkreis von 40 Meilen vom Hauptcampus der OHSU.
  • HbA1c ≤ 10 % beim Screening.
  • Der tägliche Gesamtinsulinbedarf beträgt weniger als 139 Einheiten/Tag.
  • Aktuelle Verwendung eines Telefons oder eines anderen Geräts, damit das Studienpersonal außerhalb des Campus kontaktiert werden kann
  • Bereitschaft, alle Studienverfahren zu befolgen, einschließlich der Teilnahme an allen Klinikbesuchen.
  • Bereitschaft zur Unterzeichnung einer Einverständniserklärung und von HIPAA-Dokumenten.

Ausschlusskriterien:

  • Frauen im gebärfähigen Alter, die schwanger sind oder beabsichtigen, schwanger zu werden oder stillen oder keine angemessenen Verhütungsmethoden anwenden. Zu den akzeptablen Verhütungsmethoden gehören Antibabypille/Pflaster/Vaginalring, Depo-Provera, Norplant, ein IUP, die Doppelbarrieremethode (die Frau verwendet ein Diaphragma und Spermizid und der Mann ein Kondom) oder Abstinenz.
  • Jede kardiovaskuläre Erkrankung, definiert als klinisch signifikante EKG-Anomalien zum Zeitpunkt des Screenings oder jede Vorgeschichte von: Schlaganfall, Herzinsuffizienz, Myokardinfarkt, Angina pectoris oder koronare arterielle Bypass-Transplantation oder Angioplastie. Diagnose eines Herzblocks 2. oder 3. Grades oder einer nicht-physiologischen Arrhythmie, die vom Prüfarzt als ausschließend beurteilt wird.
  • Niereninsuffizienz (GFR < 60 ml/min, unter Verwendung der MDRD-Gleichung, wie vom OHSU-Labor berichtet).
  • Leberversagen, Zirrhose oder jede andere Lebererkrankung, die die Leberfunktion beeinträchtigt, wie vom Prüfarzt festgestellt.
  • Hämatokrit von weniger als 36 % bei Männern, weniger als 32 % bei Frauen.
  • Hypertoniker mit systolischem Blutdruck ≥ 160 mmHg oder diastolischem Blutdruck ≥ 100 mmHg trotz Behandlung oder therapierefraktärem Bluthochdruck (z. vier oder mehr Medikamente benötigen).
  • Anamnese schwerer Hypoglykämie in den letzten 12 Monaten vor dem Screening-Besuch oder Hypoglykämie-Bewusstsein, wie vom Prüfarzt beurteilt. Die Teilnehmer füllen einen Hypoglykämie-Bewusstseinsfragebogen aus. Teilnehmer werden bei vier oder mehr R-Antworten ausgeschlossen.
  • Vorgeschichte von Diabetes-Ketoazidose in den letzten 6 Monaten vor dem Screening-Besuch, wie bei der Krankenhauseinweisung diagnostiziert oder vom Prüfarzt beurteilt.
  • Nebennieren-Insuffizienz.
  • Jede aktive Infektion.
  • Bekannter oder vermuteter Missbrauch von Alkohol, Betäubungsmitteln oder illegalen Drogen.
  • Anfallsleiden.
  • Aktive Fußgeschwüre.
  • Schwere periphere arterielle Verschlusskrankheit, gekennzeichnet durch ischämischen Ruheschmerz oder schwere Claudicatio.
  • Größerer chirurgischer Eingriff innerhalb von 30 Tagen vor dem Screening.
  • Verwendung eines Prüfpräparats innerhalb von 30 Tagen vor dem Screening.
  • Chronischer Gebrauch von immunsuppressiven Medikamenten (wie Cyclosporin, Azathioprin, Sirolimus oder Tacrolimus).
  • Blutgerinnungsstörung, Behandlung mit Warfarin oder Thrombozytenzahl unter 50.000.
  • Allergie gegen Aspart- oder Lispro-Insulin.
  • Aktuelle Verabreichung von oralen oder parenteralen Kortikosteroiden.
  • Jede lebensbedrohliche Erkrankung, einschließlich bösartiger Neubildungen und Anamnese bösartiger Neubildungen innerhalb der letzten 5 Jahre vor dem Screening (außer Basal- und Plattenepithelkarzinom).
  • Betablocker oder Nicht-Dihydropyridin-Kalziumkanalblocker.
  • Derzeitige Einnahme von anderen Medikamenten zur Senkung des Glukosespiegels als Insulin (z. Anwendung von Liraglutid).
  • Eine positive Antwort auf eine der Fragen aus dem Fragebogen zur Bereitschaft zur körperlichen Aktivität mit einer Ausnahme: Der Teilnehmer wird nicht ausgeschlossen, wenn er/sie ein einzelnes Blutdruckmedikament einnimmt, das die Herzfrequenz nicht beeinflusst, und der Blutdruck mit dem Medikament kontrolliert wird (Blutdruck Druck unter 140/90 mmHg liegt).
  • Jegliche Brustbeschwerden bei körperlicher Aktivität, einschließlich Schmerzen oder Druck, oder andere Arten von Beschwerden.
  • Jede klinisch signifikante Krankheit oder Störung, die nach Ansicht des Ermittlers die Sicherheit des Teilnehmers oder die Einhaltung des Protokolls gefährden kann.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Behandlung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: FMPD AP-System
Die Teilnehmer werden das FMPD AP-System für die automatisierte Insulinabgabe für einen 76-stündigen Studienbesuch verwenden.
Der Fading Memory Proportional Derivative (FMPD)-Insulininfusionsalgorithmus bestimmt die Insulinabgaberaten basierend auf dem proportionalen Fehler, der als Differenz zwischen dem aktuellen CGM-Spiegel und dem CGM-Zielwert definiert ist, und dem Ableitungsfehler, der als Änderungsrate des CGM definiert ist. Der FMPD-Algorithmus verwendet abgeleitete und proportionale Glukosefehler, um die Abgaberaten von Insulin zu bestimmen.
Experimental: MPC AP-System
Die Teilnehmer werden das MPC AP-System für die automatisierte Insulinabgabe für einen 76-stündigen Studienbesuch verwenden.
Der Model Predictive Control (MPC)-Insulininfusionsalgorithmus enthält ein Modell innerhalb des Controllers, das den aeroben Stoffwechselumsatz zusätzlich zu den CGM- und Mahlzeiteneingaben als Eingabe verwendet. Der Algorithmus verwendet Herzfrequenz- und Beschleunigungsmesserdaten, die am Körper des Patienten gesammelt wurden, um den Stoffwechselverbrauch zu berechnen. Der Stoffwechselumsatz wirkt dann auf das Modell für die Insulindynamik, wobei ein höherer Energieverbrauch und eine längere Belastungsdauer zu einer stärkeren Wirkung von Insulin auf das CGM führen können.
Experimental: Dexcom G6 Trainingsarm
Die Teilnehmer verwenden das Dexcom G6 CGM-System innerhalb des MPC AP-Systems, um über einen Zeitraum von 7 Tagen Sensorglukosedaten zu generieren.
Das Dexcom G6 CGM misst die interstitielle Glukose über einen Sensorsender. Dieser Glukosewert wird während dieses Eingriffs an den MPC-Algorithmus gemeldet.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose <70 mg/dl
Zeitfenster: 12-stündiger stationärer Aufenthalt (entweder Tag 3 oder Tag 1 MPC vs. Tag 1 FMPD)
Bewerten Sie den Prozentsatz der Zeit, in der das Dexcom G6 mithilfe des Dexcom-Sensors über die Dauer des 12-stündigen stationären Aufenthalts (entweder Tag 3 oder Tag 1 MPC vs. Tag 1 FMPD) Sensorglukosewerte von weniger als 70 mg/dl gemeldet hat.
12-stündiger stationärer Aufenthalt (entweder Tag 3 oder Tag 1 MPC vs. Tag 1 FMPD)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose zwischen 70 und 180 mg/dl
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie den Prozentsatz der Zeit, in der das Dexcom G6 Sensorglukosewerte zwischen 70 und 180 mg/dl gemeldet hat, indem Sie den Dexcom-Sensor an beiden Armen verwenden.
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose zwischen 70 und 180 mg/dl
Zeitfenster: 12-stündiger stationärer Aufenthalt (entweder Tag 3 oder Tag 1 MPC vs. Tag 1 FMPD)
Bewerten Sie den Prozentsatz der Zeit, in der das Dexcom G6 mithilfe des Dexcom-Sensors über die Dauer des 12-stündigen stationären Aufenthalts (entweder Tag 3 oder Tag 1 MPC vs. Tag 1 FMPD) Sensorglukosewerte zwischen 70 und 180 mg/dl gemeldet hat.
12-stündiger stationärer Aufenthalt (entweder Tag 3 oder Tag 1 MPC vs. Tag 1 FMPD)
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose zwischen 70 und 180 mg/dl nach dem Training
Zeitfenster: Beginn der Übungseinheit in der Klinik bis zum Beginn der nächsten Mahlzeit, ca. 1 Stunde
Bewerten Sie mithilfe des Dexcom-Sensors an beiden Armen den Prozentsatz der Zeit, in der der Dexcom G6 vom Beginn der Trainingseinheit in der Klinik bis zum Beginn der nächsten Mahlzeit Sensorglukosewerte zwischen 70 und 180 mg/dl gemeldet hat.
Beginn der Übungseinheit in der Klinik bis zum Beginn der nächsten Mahlzeit, ca. 1 Stunde
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose <70 mg/dl nach dem Training
Zeitfenster: Beginn der Übungseinheit in der Klinik bis zum Beginn der nächsten Mahlzeit, ca. 1 Stunde
Bewerten Sie den Prozentsatz der Zeit, in der das Dexcom G6 vom Beginn der Übungseinheit in der Klinik bis zum Beginn der nächsten Mahlzeit mithilfe des Dexcom-Sensors an beiden Armen Sensorglukosewerte von weniger als 70 mg/dl gemeldet hat.
Beginn der Übungseinheit in der Klinik bis zum Beginn der nächsten Mahlzeit, ca. 1 Stunde
Anzahl der Kohlenhydratbehandlungen
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie die durchschnittliche Anzahl der Kohlenhydratbehandlungen (definiert als 15 oder 20 Gramm Kohlenhydrate) in beiden Armen.
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Mittlere gemessene Glukose
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie den mittleren gemessenen Glukosewert anhand der vom Dexcom G6 gemeldeten Sensorglukosewerte an beiden Armen. Das Dexcom G6 CGM wird 10 Tage lang alle 5 Minuten mit einem neuen CGM-Wert aktualisiert. Der Dexcom G6 misst Werte zwischen 40 und 400 mg/dl mit einem dringenden Tiefalarm bei 55 mg/dl, einem Tief- und Hochalarm, wenn CGM die vom Benutzer festgelegten Alarmschwellen überschreitet oder unterschreitet. Physiologisch relevante Schwellenwerte für die Glukosewerte des Dexcom G6 CGM-Sensors liegen unter 55 mg/dl, unter 70 mg/dl, über 180 mg/dl und über 250 mg/dl. Der Zielbereich des Dexcom G6 liegt bei 70–180 mg/dl.
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Variationskoeffizient der Glukose
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie den Variationskoeffizienten der Glukose anhand der vom Dexcom G6 gemeldeten Glukosewerte des Sensors in beiden Armen. Das Dexcom G6 CGM wird 10 Tage lang alle 5 Minuten mit einem neuen CGM-Wert aktualisiert. Der Dexcom G6 misst Werte zwischen 40 und 400 mg/dl mit einem dringenden Tiefalarm bei 55 mg/dl, einem Tief- und Hochalarm, wenn CGM die vom Benutzer festgelegten Alarmschwellen überschreitet oder unterschreitet. Physiologisch relevante Schwellenwerte für die Glukosewerte des Dexcom G6 CGM-Sensors liegen unter 55 mg/dl, unter 70 mg/dl, über 180 mg/dl und über 250 mg/dl. Der Zielbereich des Dexcom G6 liegt bei 70–180 mg/dl. Der Zielvariationskoeffizient beträgt 33 % oder weniger.
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose <54 mg/dl
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie den Prozentsatz der Zeit, in der das Dexcom G6 Sensorglukosewerte von weniger als 54 mg/dl gemeldet hat, indem Sie den Dexcom-Sensor an beiden Armen verwenden
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Prozentsatz der Zeit mit wahrgenommener Glukose >180 mg/dl
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie den Prozentsatz der Zeit, in der das Dexcom G6 Sensorglukosewerte über 180 mg/dl gemeldet hat, indem Sie den Dexcom-Sensor an beiden Armen verwenden
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Durchschnittliche pro Tag abgegebene Insulinmenge (in Einheiten/Tag)
Zeitfenster: Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)
Bewerten Sie die durchschnittliche Insulinmenge, die der Omnipod pro Tag durch die AP-Systemstudie in Einheiten/kg an beiden Armen abgibt.
Während jeder 76-stündigen Interventionsstudie (insgesamt 2)

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Ermittler

  • Hauptermittler: Peter Jacobs, PhD, Oregon Health and Science University
  • Hauptermittler: Jessica Castle, MD, Oregon Health and Science University

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

23. Februar 2021

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

10. März 2022

Studienabschluss (Tatsächlich)

10. März 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

27. Januar 2021

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

24. Februar 2021

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

25. Februar 2021

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

17. Mai 2023

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

21. April 2023

Zuletzt verifiziert

1. April 2023

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Ja

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

Klinische Studien zur Diabetes Typ 1

Klinische Studien zur FMPD-AP-Algorithmus

Abonnieren