Entwicklung und präklinische Validierung von DiaBuddy, einem Point-of-Care-Entscheidungsunterstützungswerkzeug für Kinder mit Typ-1-Diabetes: Eine Pilot-Studie (DiaBuddy)

Hintergrund Die optimale Behandlung von Typ-1-Diabetes bei Kindern erfordert häufige Insulindosisanpassungen basierend auf Glukosekonzentrationen vor den Mahlzeiten, dem Kohlenhydratgehalt der Mahlzeiten und personalisierten Parametern wie dem Insulin-Kohlenhydrat-Verhältnis und dem Insulinsensitivitätsfaktor. Begleiterkrankungen erfordern ein strukturiertes Management an Krankheitstagen, um diabetische Ketoazidose zu verhindern. Die konsequente Umsetzung dieser Aufgaben durch Familien im realen Umfeld ist gering, was zu suboptimaler glykämischer Kontrolle und vermeidbaren akuten Komplikationen führt. Bolusrechner und digitale Kohlenhydratzählprogramme haben gezeigt, dass sie postprandiale glykämische Schwankungen und Hypoglykämie in westlichen Populationen reduzieren, aber vor DiaBuddy™ gab es kein validiertes Tool, das sowohl die Insulindosierung als auch das Management an Krankheitstagen für indische Kinder adressierte.

DiaBuddy™-Anwendung DiaBuddy™ ist eine umfassende Entscheidungsunterstützungsanwendung für die pädiatrische T1DM-Versorgung mit sieben integrierten Modulen. Bei der Aufnahme trägt das klinische Team den Honeymoon-Status des Kindes, das Insulinregime, den Insulintyp, die Dosen und den Zeitplan ein. Der Insulin-Assistent berechnet das Insulin-Kohlenhydrat-Verhältnis (500/TDD) und den Insulinsensitivitätsfaktor (1800/TDD für schnellwirkendes Insulin; 1500/TDD für Normalinsulin). Bolusdosen integrieren die Glukose vor der Mahlzeit, den Kohlenhydratgehalt der Mahlzeit von CarbCal – einer proprietären, indienspezifischen Nährstoffdatenbank mit 10.245 Lebensmitteln – und ein Standard-Mahlzeitziel von 120 mg/dL. Die Basaldosis-Titration folgt Multiplikatoren, die mit der Nüchternglukose verknüpft sind. Der Leitfaden für Krankheitstage erfasst klinische Merkmale, kapilläre Blutzuckerwerte und Blut- oder Urinketonwerte und generiert ISPAD-konforme Empfehlungen zur Krankenhauseinweisung, Modifikation der täglichen Gesamtdosis, zusätzlicher schnellwirkender Insulindosis sowie Art und Menge der oralen Flüssigkeit.

Phase 1 – Präklinische validierung basierend auf Fallvignetten Siebenunddreißig Familien von Kindern mit T1DM, die die Ambulanz des Regency Center for Diabetes, Endocrinology and Research besuchten, absolvierten 20 standardisierte Insulindosierungs-Vignetten (12 Bolus, 8 Basal) und 20 Vignetten zum Management an Krankheitstagen sowohl unabhängig als auch mit DiaBuddy™, wobei die Ergebnisse gegenseitig verblindet waren. Die Vignetten wurden von zwei pädiatrischen Endokrinologen erstellt und auf Übereinstimmung mit den ISPAD-2022-Leitlinien überprüft. Ein pädiatrischer Endokrinologe einer anderen Einrichtung ohne finanzielles Interesse an DiaBuddy™ diente als verblindeter unabhängiger Goldstandard. Die Genauigkeit der Insulindosierung wurde mit der absoluten relativen Abweichung (ARD) quantifiziert. Die Genauigkeit an Krankheitstagen wurde in vier Bereichen bewertet: Krankenhauseinweisungsentscheidung, Modifikation der täglichen Gesamtdosis, zusätzliche schnellwirkende Insulindosis und Empfehlung zur Flüssigkeitsart. Domänenspezifische Gewichtungen wurden vorgegeben (Krankenhauseinweisung: 4; zusätzliches schnellwirkendes Insulin: 3; Modifikation der täglichen Gesamtdosis: 2; Flüssigkeitsart: 1). Gewinneter Nettonutzen und Präventionsindex wurden berechnet.

Phase 2 – Pilotklinische Studie Eine prospektive Einarmstudie schloss 25 Kinder und Jugendliche mit T1DM (Diabetesdauer über 1 Jahr, Alter 5 bis 18 Jahre) aus derselben Ambulanz ein. Die Phase-2-Kohorte war unabhängig von Phase 1; kein Teilnehmer war in beiden Phasen eingeschlossen. Zu Studienbeginn wurden bei den Teilnehmern HbA1c-Messungen, 15 Tage intermittierend gescanntes kontinuierliches Glukosemonitoring mit FreeStyle Libre 2 und eine Lebensqualitätsbewertung mit dem PedsQL-Fragebogen durchgeführt. Die Familien erhielten eine strukturierte Schulung zur Nutzung von DiaBuddy™ durch eine geschulte Studienkrankenschwester und hatten uneingeschränkten Zugang zur Anwendung für den Heimgebrauch. Nach drei Monaten wurden HbA1c, CGM-Metriken und Lebensqualitätsscores erneut bewertet. Die Zufriedenheit mit der Anwendung wurde mit einer maßgeschneiderten 10-Punkte-Likert-Skala (Maximum 50 Punkte) bewertet. Die Familien wurden gefragt, ob sie die Anwendung nach Studienende weiter nutzen möchten. Zwei Teilnehmer mit unvollständigen Follow-up-Daten und drei, die freiwillig ausschieden, wurden ausgeschlossen, sodass 20 Teilnehmer für die Analyse verblieben.

Statistische Analyse Kontinuierliche Variablen wurden als Mittelwert ± Standardabweichung zusammengefasst. Die Genauigkeit der Insulindosierung wurde mit ARD und Bland-Altman-Analyse quantifiziert. Ausgangs- und Post-Interventions-Ergebnisse wurden mit gepaarten t-Tests oder Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Tests je nach Angemessenheit verglichen. Effektstärken wurden mit Cohens dz für gepaarte Stichproben berechnet. Eine klinisch bedeutsame Verbesserung der glykämischen Kontrolle wurde als HbA1c-Reduktion von mindestens 0,5 % vordefiniert. Alle Analysen wurden in SPSS Version 23 durchgeführt.

Ethik Die Studie wurde von der Institutsethikkommission des Regency Hospital Limited, Kanpur (Genehmigungsnummern 16084, 160152, 160151) genehmigt und gemäß der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Vor der Aufnahme wurde eine schriftliche Einwilligungserklärung von Eltern oder Erziehungsberechtigten und, falls zutreffend, die Zustimmung der Teilnehmer eingeholt.

Finanzierung Diese Studie erhielt keine externe Finanzierung. Alle Ressourcen wurden vom Regency Hospital Limited, Kanpur, als institutionelle Unterstützung bereitgestellt. Es wurden keine kommerzielle Finanzierung, Anwendungslizenzgebühren oder Industriebeiträge erhalten.

Interessenkonflikt Dr. Anurag Bajpai ist Mitentwickler von DiaBuddy™ und hält Anteile an MedEClinics Private Limited, der Firma, in der DiaBuddy™ registriert ist. Um potenzielle Verzerrungen zu mindern, war Dr. Bajpai nicht an der Erstellung der Vignetten, der Datenerhebung bei Familien oder der Auswahl und Einbindung des unabhängigen Experten-Goldstandards beteiligt. Der unabhängige Goldstandard-Untersucher war einer anderen Einrichtung angehörig und hatte kein finanzielles Interesse an DiaBuddy™.