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Studio su circuito chiuso crossover a due vie MPC vs FMPD

21 aprile 2023 aggiornato da: Jessica Castle, Oregon Health and Science University

Uno studio randomizzato, a due vie, incrociato per valutare l'efficacia di un sistema a circuito chiuso abilitato all'esercizio MPC rispetto al sistema a circuito chiuso abilitato all'esercizio FMPD

Un pancreas artificiale (AP) è un sistema di controllo per la somministrazione automatica di insulina. Il nostro gruppo ha implementato un controller derivato proporzionale della memoria in dissolvenza (FMPD) da utilizzare all'interno di un sistema di controllo AP che è stato valutato in studi clinici. Tuttavia, la lunga azione dell'insulina (90 minuti per il picco di azione) rende difficile controllare l'insulina con un classico sistema di derivazione proporzionale. Lo studio descritto all'interno di questo protocollo è progettato per testare l'efficacia di un nuovo AP di controllo predittivo del modello (MPC) che modula la somministrazione di insulina in base al livello di attività stimato. Il potenziale vantaggio di questo tipo di AP è che gestisce l'esercizio non come un evento discreto, ma regola automaticamente l'erogazione di insulina in base al livello di attività stimato calcolato ogni ciclo di 5 minuti. Questo tipo di algoritmo può migliorare significativamente il controllo del glucosio rispetto al nostro FMPD AP, che è progettato solo per rilevare l'esercizio quando il livello di attività supera una soglia per una durata specifica di 45 minuti.

Panoramica dello studio

Descrizione dettagliata

I partecipanti saranno sottoposti a due studi di circa 76 ore. Durante ciascuna di queste visite di intervento, i partecipanti indosseranno un Omnipod per somministrare insulina e un Dexcom G6 CGM per misurare il glucosio. Il sistema CGM fornirà i dati glicemici rilevati ogni 5 minuti. I dati glicemici rilevati verranno trasmessi in modalità wireless tramite Bluetooth Low Energy (BTLE) dal trasmettitore Dexcom G6 al controller principale Samsung ogni cinque minuti. Lo smartphone comunicherà in modalità wireless tramite BTLE a un Omnipod tramite un Omnipod PDM. Durante uno degli studi, il glucosio sarà controllato utilizzando l'MPC AP. Durante un altro studio, il glucosio sarà controllato utilizzando l'AP FMPD. Il sistema AP riceverà i dati sull'attività tramite un orologio Polar M600 indossato dal partecipante.

I partecipanti arriveranno alla clinica verso le 7:00 per le visite ospedaliere. I partecipanti mangeranno colazione, pranzo e cena in clinica. I partecipanti eseguiranno attività della vita quotidiana ed esercizio fisico utilizzando un video di esercizi aerobici. I partecipanti si dimetteranno alle 19:00 per tornare a casa per il resto della visita di studio ed eseguire una sessione video di esercizi a casa. I partecipanti torneranno all'OHSU il giorno 4 per la rimozione di tutti i dispositivi. L'eccezione è per i primi 8 partecipanti che utilizzano MPC AP. Questi partecipanti rimarranno presso la clinica di ricerca durante il giorno e andranno a casa a dormire ogni notte (dalle 19:00 alle 07:00).

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Effettivo)

25

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Luoghi di studio

    • Oregon
      • Portland, Oregon, Stati Uniti, 97239
        • Oregon Health and Science University

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

Da 21 anni a 50 anni (Adulto)

Accetta volontari sani

No

Descrizione

Criterio di inclusione:

  • Diagnosi di diabete mellito di tipo 1 da almeno 1 anno.
  • Partecipanti di sesso maschile o femminile di età compresa tra 21 e 50 anni.
  • Fisicamente disposto e in grado di eseguire esercizi aerobici (come determinato dall'investigatore dopo aver esaminato il livello di attività del partecipante)
  • Uso attuale di un microinfusore per insulina da almeno 3 mesi con impostazioni stabili del microinfusore per > 2 settimane.
  • Vive con un'altra persona di età pari o superiore a 18 anni che sarà presente mentre il partecipante si esercita a casa e che può partecipare alla formazione sull'uso del sistema.
  • Vive entro 40 miglia dal campus principale dell'OHSU.
  • HbA1c ≤ 10% allo screening.
  • Il fabbisogno totale giornaliero di insulina è inferiore a 139 unità/die.
  • Uso corrente di un telefono o altro dispositivo in modo da poter essere contattato dal personale dello studio fuori dal campus
  • Disponibilità a seguire tutte le procedure dello studio, inclusa la partecipazione a tutte le visite cliniche.
  • Disponibilità a firmare il consenso informato e i documenti HIPAA.

Criteri di esclusione:

  • Donne in età fertile che sono incinte o che intendono iniziare una gravidanza o che allattano o che non utilizzano metodi contraccettivi adeguati. La contraccezione accettabile include pillola anticoncezionale / cerotto / anello vaginale, Depo-Provera, Norplant, uno IUD, il metodo della doppia barriera (la donna usa un diaframma e uno spermicida e l'uomo usa un preservativo) o l'astinenza.
  • Qualsiasi malattia cardiovascolare, definita come un'anomalia dell'ECG clinicamente significativa al momento dello screening o qualsiasi storia di: ictus, insufficienza cardiaca, infarto miocardico, angina pectoris o innesto di bypass arterioso coronarico o angioplastica. Diagnosi di blocco cardiaco di 2o o 3o grado o qualsiasi aritmia non fisiologica giudicata esclusa dallo sperimentatore.
  • Insufficienza renale (GFR <60 ml/min, utilizzando l'equazione MDRD come riportato dal laboratorio OHSU).
  • Insufficienza epatica, cirrosi o qualsiasi altra malattia del fegato che comprometta la funzionalità epatica come determinato dallo sperimentatore.
  • Ematocrito inferiore al 36% per gli uomini, inferiore al 32% per le donne.
  • Partecipanti ipertesi con pressione arteriosa sistolica ≥ 160 mmHg o pressione arteriosa diastolica ≥ 100 mmHg nonostante il trattamento o con ipertensione refrattaria al trattamento (ad es. richiedono quattro o più farmaci).
  • - Storia di grave ipoglicemia negli ultimi 12 mesi prima della visita di screening o inconsapevolezza dell'ipoglicemia secondo il giudizio dello sperimentatore. I partecipanti completeranno un questionario di consapevolezza dell'ipoglicemia. I partecipanti saranno esclusi per quattro o più risposte R.
  • Storia di chetoacidosi diabetica durante i 6 mesi precedenti la visita di screening, come diagnosticata al momento del ricovero in ospedale o come giudicato dallo sperimentatore.
  • Insufficienza surrenalica.
  • Qualsiasi infezione attiva.
  • Abuso noto o sospetto di alcol, stupefacenti o droghe illecite.
  • Disturbo convulsivo.
  • Ulcerazione attiva del piede.
  • Grave arteriopatia periferica caratterizzata da dolore ischemico a riposo o grave claudicatio.
  • Operazione chirurgica maggiore entro 30 giorni prima dello screening.
  • Uso di un farmaco sperimentale entro 30 giorni prima dello screening.
  • Uso cronico di qualsiasi farmaco immunosoppressore (come ciclosporina, azatioprina, sirolimus o tacrolimus).
  • Disturbi della coagulazione, trattamento con warfarin o conta piastrinica inferiore a 50.000.
  • Allergia all'insulina aspart o lispro.
  • Somministrazione corrente di corticosteroidi orali o parenterali.
  • Qualsiasi malattia potenzialmente letale, comprese neoplasie maligne e anamnesi di neoplasie maligne negli ultimi 5 anni prima dello screening (ad eccezione del carcinoma cutaneo a cellule basali e squamose).
  • Beta-bloccanti o bloccanti dei canali del calcio non diidropiridinici.
  • L'uso corrente di qualsiasi farmaco destinato ad abbassare il glucosio diverso dall'insulina (es. uso di liraglutide).
  • Una risposta positiva a una qualsiasi delle domande del questionario sulla preparazione all'attività fisica con un'eccezione: il partecipante non sarà escluso se assume un singolo farmaco per la pressione sanguigna che non influisce sulla frequenza cardiaca e la pressione sanguigna è controllata dal farmaco (sangue pressione è inferiore a 140/90 mmHg).
  • Qualsiasi fastidio al torace con l'attività fisica, inclusi dolore o pressione, o altri tipi di disagio.
  • Qualsiasi malattia o disturbo clinicamente significativo che, a giudizio dello sperimentatore, possa mettere a repentaglio la sicurezza o il rispetto del protocollo da parte del partecipante.

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Scopo principale: Trattamento
  • Assegnazione: Randomizzato
  • Modello interventistico: Assegnazione incrociata
  • Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Sperimentale: Sistema FMPD AP
I partecipanti utilizzeranno il sistema FMPD AP per la somministrazione automatizzata di insulina per una visita di studio di 76 ore.
L'algoritmo di infusione di insulina Fading Memory Proportional Derivative (FMPD) determina i tassi di erogazione dell'insulina in base all'errore proporzionale, definito come la differenza tra il livello CGM corrente e il livello CGM target, e l'errore derivato, definito come il tasso di variazione del CGM. L'algoritmo FMPD utilizza errori derivativi e proporzionali del glucosio per determinare i tassi di erogazione dell'insulina.
Sperimentale: Sistema AP MPC
I partecipanti utilizzeranno il sistema MPC AP per la somministrazione automatizzata di insulina per una visita di studio di 76 ore.
L'algoritmo di infusione di insulina Model Predictive Control (MPC) contiene un modello all'interno del controller che prende come input il dispendio metabolico aerobico oltre al CGM e agli input dei pasti. L'algoritmo utilizza i dati della frequenza cardiaca e dell'accelerometro raccolti sul corpo del paziente per calcolare il dispendio metabolico. Il dispendio metabolico agisce quindi sul modello per la dinamica dell'insulina, per cui un maggiore dispendio energetico e un esercizio di maggiore durata possono portare a un effetto più sostanziale dell'insulina sul CGM.
Sperimentale: Braccio di addestramento Dexcom G6
I partecipanti utilizzeranno il sistema CGM Dexcom G6 all'interno del sistema MPC AP per generare dati glicemici del sensore durante un periodo di 7 giorni.
Il Dexcom G6 CGM misura il glucosio interstiziale attraverso un trasmettitore sensore. Questo valore di glucosio viene segnalato all'algoritmo MPC durante questo intervento.

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Percentuale di tempo con glucosio rilevato <70 mg/dl
Lasso di tempo: Degenza ospedaliera di 12 ore (giorno 3 o giorno 1 MPC vs. giorno 1 FMPD)
Valutare la percentuale di tempo in cui il Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore inferiori a 70 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom per tutta la durata della degenza ospedaliera di 12 ore (giorno 3 o giorno 1 MPC rispetto al giorno 1 FMPD).
Degenza ospedaliera di 12 ore (giorno 3 o giorno 1 MPC vs. giorno 1 FMPD)

Misure di risultato secondarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Percentuale di tempo con glucosio rilevato tra 70 e 180 mg/dl
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare la percentuale di tempo in cui il Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore compresi tra 70 e 180 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom su entrambe le braccia.
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Percentuale di tempo con glucosio rilevato tra 70 e 180 mg/dl
Lasso di tempo: Degenza ospedaliera di 12 ore (giorno 3 o giorno 1 MPC vs. giorno 1 FMPD)
Valutare la percentuale di tempo in cui Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore compresi tra 70 e 180 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom per tutta la durata della degenza ospedaliera di 12 ore (giorno 3 o giorno 1 MPC rispetto al giorno 1 FMPD).
Degenza ospedaliera di 12 ore (giorno 3 o giorno 1 MPC vs. giorno 1 FMPD)
Percentuale di tempo con glucosio rilevato tra 70 e 180 mg/dl dopo l'esercizio
Lasso di tempo: dall'inizio della sessione di esercizi in clinica fino all'inizio del pasto successivo, circa 1 ora
Valutare la percentuale di tempo in cui il Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore compresi tra 70 e 180 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom su entrambe le braccia dall'inizio della sessione di allenamento in clinica fino all'inizio del pasto successivo.
dall'inizio della sessione di esercizi in clinica fino all'inizio del pasto successivo, circa 1 ora
Percentuale di tempo con glucosio rilevato <70 mg/dl dopo l'esercizio
Lasso di tempo: dall'inizio della sessione di esercizi in clinica fino all'inizio del pasto successivo, circa 1 ora
Valutare la percentuale di tempo in cui il Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore inferiori a 70 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom su entrambe le braccia dall'inizio della sessione di allenamento in clinica fino all'inizio del pasto successivo.
dall'inizio della sessione di esercizi in clinica fino all'inizio del pasto successivo, circa 1 ora
Numero di trattamenti con carboidrati
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare il numero medio di trattamenti con carboidrati (definiti come 15 o 20 grammi di carboidrati) su entrambe le braccia.
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Glucosio medio rilevato
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare la glicemia media rilevata dal Dexcom G6 ha riportato i valori glicemici del sensore su entrambi i bracci. Il CGM Dexcom G6 si aggiorna ogni 5 minuti con un nuovo valore CGM per 10 giorni. Il Dexcom G6 legge valori compresi tra 40 e 400 mg/dL con un avviso basso urgente a 55 mg/dl, un avviso basso e alto quando il CGM supera o scende al di sotto delle soglie di avviso impostate dall'utente. Le soglie fisiologicamente rilevanti per i valori glicemici del sensore CGM Dexcom G6 sono inferiori a 55 mg/dl, inferiori a 70 mg/dl, superiori a 180 mg/dl e superiori a 250 mg/dl. L'intervallo target di Dexcom G6 è 70-180 mg/dl.
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Coefficiente di variazione del glucosio
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare il coefficiente di variazione del glucosio dai valori glicemici riportati dal sensore Dexcom G6 su entrambi i bracci. Il CGM Dexcom G6 si aggiorna ogni 5 minuti con un nuovo valore CGM per 10 giorni. Il Dexcom G6 legge valori compresi tra 40 e 400 mg/dL con un avviso basso urgente a 55 mg/dl, un avviso basso e alto quando il CGM supera o scende al di sotto delle soglie di avviso impostate dall'utente. Le soglie fisiologicamente rilevanti per i valori glicemici del sensore CGM Dexcom G6 sono inferiori a 55 mg/dl, inferiori a 70 mg/dl, superiori a 180 mg/dl e superiori a 250 mg/dl. L'intervallo target di Dexcom G6 è 70-180 mg/dl. Il coefficiente di variazione target è del 33% o inferiore.
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Percentuale di tempo con glucosio rilevato <54 mg/dl
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare la percentuale di tempo in cui il Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore inferiori a 54 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom su entrambe le braccia
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Percentuale di tempo con glucosio rilevato >180 mg/dl
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare la percentuale di tempo in cui il Dexcom G6 ha riportato valori glicemici del sensore superiori a 180 mg/dl utilizzando il sensore Dexcom su entrambe le braccia
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Quantità media di insulina somministrata al giorno (in unità/giorno)
Lasso di tempo: Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)
Valutare la quantità media di insulina erogata al giorno dall'Omnipod attraverso lo studio del sistema AP in unità/kg su entrambi i bracci.
Durante ogni studio di intervento di 76 ore (2 in totale)

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Investigatori

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

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Effettivo)

23 febbraio 2021

Completamento primario (Effettivo)

10 marzo 2022

Completamento dello studio (Effettivo)

10 marzo 2022

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

27 gennaio 2021

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

24 febbraio 2021

Primo Inserito (Effettivo)

25 febbraio 2021

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

17 maggio 2023

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

21 aprile 2023

Ultimo verificato

1 aprile 2023

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

NO

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .

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