Closed-loop-Reaktion auf unangekündigte gemischte und kohlenhydratreiche Frühstücke (CRUMB)

Die Entwicklung fortschrittlicher Hybrid-Closed-Loop (a-HCL)-Systeme stellt einen bedeutenden Schritt zur Verbesserung der Glukosekontrolle und zur Reduzierung der nutzerabhängigen Variabilität dar, insbesondere bei pädiatrischen Patienten. Systeme können automatisch Korrekturboli abgeben und die Insulinabgabe basierend auf CGM-Feedback modulieren, wodurch einige der Folgen menschlicher Fehler kompensiert werden. Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass a-HCL-Systeme unangekündigte Kohlenhydratbelastungen von bis zu etwa 20 g tolerieren können, ohne die Zeit im Zielbereich (TIR) oder die Sicherheit zu beeinträchtigen. Die Stoffwechselreaktion auf größere oder zusammengesetzte Mahlzeiten bleibt jedoch variabel und stark abhängig vom spezifischen Algorithmus, der die Insulinabgabe steuert.

Derzeit sind verschiedene AID-Systeme kommerziell erhältlich: alle weisen Gemeinsamkeiten und Unterschiede auf. Das Medtronic MiniMed™ 780G verwendet einen Proportional-Integral-Derivative (PID)-Algorithmus, ein mathematisches Modell, das die Insulinabgaberate in Echtzeit basierend auf 3 Elementen aus CGM-Messwerten anpasst: die Differenz zwischen dem aktuellen Wert und dem gewählten Glukoseziel (proportionale Aktion), vergangene Werte (integrale Aktion) und die Änderungsrate der Glukose (derivative Aktion). Im Gegensatz dazu verwendet der Tandem t:slim X2™ mit Control-IQ einen Model Predictive Control (MPC)-Algorithmus, der durch ein komplexes mathematisches Modell darauf abzielt, Glukosetrends bis zu einer halben Stunde im Voraus vorherzusagen und dabei aktuelle und vergangene Glukosewerte berücksichtigt. Trotz desselben Ziels haben diese Algorithmen unterschiedliche Ansätze, wobei der erstere "reaktiv" und der letztere "prädiktiv" ist. Daher könnten ihre Unterschiede zu unterschiedlichen Leistungen führen, wenn sie mit gemischnährstoffhaltigen Mahlzeiten oder unangekündigten Mahlzeiten konfrontiert werden, definiert als der Verzehr einer Mahlzeit ohne vorherige Insulinverabreichung.

Pädiatrische Patienten stellen zweifellos eine einzigartige Untergruppe dar, bei der die Therapietreue aufgrund kognitiver, entwicklungsbedingter und verhaltensbezogener Faktoren ein relevantes Thema ist. Das Verständnis, wie verschiedene AID-Algorithmen auf unangekündigte Mahlzeiten in dieser Altersgruppe reagieren, ist daher entscheidend für die Optimierung der Sicherheit und Personalisierung des Diabetesmanagements.

Diese Studie wurde konzipiert, um die Stärken und Grenzen zweier a-HCL-Systeme, des Medtronic 780G (PID-Algorithmus) und des Tandem t:slim X2 (MPC-Algorithmus), bei der Behandlung unangekündigter Mahlzeiten mit unterschiedlicher Makronährstoffzusammensetzung bei Kindern und Jugendlichen mit T1D zu bewerten. Wir zielen auch darauf ab, die physiologischen und technologischen Implikationen unangekündigter Mahlzeiten besser zu verstehen, um zusätzliche Einblicke zu liefern, die für die Entwicklung neuer vollständig geschlossener Loop-Algorithmen nützlich sind, die in der Lage sind, Glukoseabweichungen und die Belastung der Patienten zu minimieren.