2 型糖尿病患者における閉ループ血糖制御
2 型糖尿病患者の治療法としての人工知能ベースの閉ループ血糖制御システムの実証
これは、集中治療室環境で使用するために設計された人工知能ベースの閉ループ血糖制御システムの安全性研究の概念実証です。
この研究の2型糖尿病被験者は、新しい人工知能ベースの閉ループグルコース制御システムによって24時間、グルコースを100~140 mg/dLの範囲に制御されます。 被験者は24時間の研究期間中に標準化された食事を3回摂取します。
調査の概要
詳細な説明
集中治療室 (ICU) 環境で厳密な血糖コントロールを達成することは困難です。 研究者らは、人工知能(AI)に基づく閉ループ血糖制御システムは、現在の開ループ手動方法によって現在達成されている血糖制御を改善し、この改善された血糖制御により、重症患者を含む重症患者の転帰を改善できる可能性があると仮説を立てている。新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の影響で。
このアール実現可能性研究では、臨床研究センター (CRC) 環境で 2 型糖尿病患者に安全で効果的な血糖制御を提供する、FUSION と呼ばれるプロトタイプの人工知能ベースの閉ループ血糖制御システムの能力をテストします。 2 型糖尿病の被験者はインスリン抵抗性があり、そのインスリン抵抗性プロファイルが ICU 患者のプロファイルと類似しているため選ばれました。 これは、新しい医療機器に関する人体での初めての研究であるため、CRC の管理された環境は、ICU 環境のあまり管理されていない環境よりも好ましいと言えます。
この研究で使用されるプロトタイプの FUSION システムは、2 台の Dexcom G6 連続血糖モニター (CGM)、オールインワンの医療コンピューター上で実行される AI ベースの血糖制御ソフトウェア、および 2 台のシリンジ ポンプで構成されます。 プロトタイプ システムは医療カートに搭載されています。 2 台の Dexcom G6 CGM の平均血糖値、および FUSION システム AI ベースの血糖制御ソフトウェアのルールに基づいて、FUSION システムは 5 ~ 10 分ごとに短時間作用型インスリンの静脈内注入速度を調整します (NovoLog) )およびブドウ糖(D10NS)をその制御下で投与し、被験者のグルコースを100〜140 mg/dLの範囲に維持しようとしました。 FUSION システムは、システムを開始するために被験者の研究識別番号と体重 (キログラム) を入力するだけで済みます。
安全上の理由から、被験者は24時間の研究期間を通じて、YSI 2900グルコース分析装置およびポイントオブケアNova StatStripシステムで10~60分ごとに血糖値を独立して測定されます。
この研究には、重度の低血糖症(< 54 mg/dL)の再発を避けるための中止基準があります。
グルコース制御のために FUSION システムによって使用される 2 つの CGM の平均が、統計分析に使用されます。 さらに、FUSION システムと個々の CGM システムで使用される平均グルコース値の両方が、Surveillance Error グリッドを使用してシステム間の相関関係を調べるために YSI グルコース アナライザーと比較されます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Georgia
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Atlanta、Georgia、アメリカ、30322
- Emory University
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 年齢は 18 ~ 70 歳です。
- インフォームドコンセントを理解して署名し、治験責任医師とコミュニケーションをとり、治験実施計画書の要件を理解して遵守することができます。
- 少なくとも 3 か月以上 2 型糖尿病と診断されている。
- 血糖コントロールには自宅でインスリン注射を使用します。
- ヘモグロビン A1c (HbA1c) が 7.0 ~ 10.0% の範囲にあること。
性行為に適したヘモグロビン値が正常範囲内にあること。
- 女性: 12-15.5 グラム/dL。
- 男性: 13.5-17.5 グラム/dl。
- 上肢に適切な静脈アクセス部位があること。
- 体重は40~150kg。
除外基準:
- スクリーニング後30日以内に介入医学的、外科的、または薬学的研究に参加している。
- -治験治療の成分のいずれかに対して既知の過敏症がある。
- Dexcom G6 CGM 挿入部位に CGM の挿入を妨げる皮膚疾患/損傷がある。
- 現在薬物またはアルコールを乱用している、または調査官の意見では、その人が服従しなくなる可能性があると乱用歴がある。
- 研究者が研究への参加や個人の健康に影響を与える可能性があると判断した病状を患っている。
以下の症状のいずれかの臨床的に重大な病歴または存在がある:
- 肝不全、または正常の上限の 3 倍を超えるアラニンアミノトランスフェラーゼ (ALT) を有する。
- 推定 GFR は 30 ml/分/1.73 未満です m2 または腎代替療法中の末期腎疾患。
- NYHA分類システムでクラス1以上のうっ血性心不全を患っている。
- 発作の既往歴がある。
- 脳血管障害の既往歴がある。
- 虚血性心疾患の既往歴がある。
出産可能年齢(18歳から55歳)の女性被験者については、以下の場合には除外されます。
- 妊娠中。
- 登録時に妊娠検査に同意することを拒否します。
- 登録時に尿妊娠検査薬が陽性であること。
- 訪問3から14日以内に新型コロナウイルス検査で陽性反応が出た。
- 訪問前の 14 日間に COVID-19 関連の症状がある 3.
- 訪問 3 前の 14 日間に、保護されていない新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) への曝露が既知である。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:デバイスの実現可能性
- 割り当て:なし
- 介入モデル:単一グループの割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:FUSION 閉ループ グルコース制御システム
すべての被験者は、FUSION閉ループグルコース制御システムで最大24時間治療されます
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FUSION システムは、被験者の血糖値を 100 ~ 140 mg/dL の範囲に制御するために使用されます。
データは最長 24 時間、または勉強セッションの早期終了時に収集されます。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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グルコース値全体のうち、グルコース範囲<70 mg/dL 内に収まる割合
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間
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70 mg/dl未満のグルコース値の数をすべてのグルコース値の総数で割り、100を掛けて計算されます
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間
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全グルコース値のうちグルコース範囲70-180 mg/dL内の割合
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間となります
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全グルコース値の総数で70〜180 mg/dlの範囲内にあるグルコース値の数を割り、その後100を掛けて計算
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間となります
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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グルコース値全体に占めるグルコース範囲 < 54 mg/dL 内の割合
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最長24時間の期間となります
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全血糖値の総数で 54 mg/dl 未満の血糖値の数を割り、その後 100 倍して計算
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最長24時間の期間となります
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グルコース値全体のうちグルコース範囲 > 180 mg/dL 内にある割合
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最長24時間の期間となります
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グルコース値が180 mg/dlを超える数値を全グルコース値の総数で割り、それに100を掛けて算出されます
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最長24時間の期間となります
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変動係数のパーセンテージ
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間
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グルコース変動係数のパーセンテージは、mg/dL単位での平均グルコース値の標準偏差をmg/dL単位での平均グルコース値で割り、次に100を掛けて単位のないパーセント値を算出します
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間
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血糖値範囲内の全血糖値の割合 > 250 mg/dL
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間となります
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全血糖値の総数で250 mg/dlを超える血糖値の数を割り、100を掛けて算出
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最大24時間の期間となります
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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平均血糖値
時間枠:FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最長24時間の期間となります
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すべての血糖値を合計し、その合計値を加算した血糖値の総数で割ることで、平均血糖値を計算します
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FUSIONシステムの使用開始からFUSIONシステムの使用終了まで、最長24時間の期間となります
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協力者と研究者
協力者
捜査官
- スタディディレクター:Leon DeJournett, MD、Ideal Medical Technologies
- 主任研究者:Francisco Pasquel, MD、Emory University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- DeJournett L, DeJournett J. In Silico Testing of an Artificial-Intelligence-Based Artificial Pancreas Designed for Use in the Intensive Care Unit Setting. J Diabetes Sci Technol. 2016 Nov 1;10(6):1360-1371. doi: 10.1177/1932296816653967. Print 2016 Nov.
- DeJournett J, DeJournett L. Comparative Simulation Study of Glucose Control Methods Designed for Use in the Intensive Care Unit Setting via a Novel Controller Scoring Metric. J Diabetes Sci Technol. 2017 Nov;11(6):1207-1217. doi: 10.1177/1932296817711297. Epub 2017 Jun 22.
- DeJournett J, Nekludov M, DeJournett L, Wallin M. Performance of a closed-loop glucose control system, comprising a continuous glucose monitoring system and an AI-based controller in swine during severe hypo- and hyperglycemic provocations. J Clin Monit Comput. 2021 Apr;35(2):317-325. doi: 10.1007/s10877-020-00474-2. Epub 2020 Jan 31.
- DeJournett L. Essential elements of the native glucoregulatory system, which, if appreciated, may help improve the function of glucose controllers in the intensive care unit setting. J Diabetes Sci Technol. 2010 Jan 1;4(1):190-8. doi: 10.1177/193229681000400124.
- Sardu C, D'Onofrio N, Balestrieri ML, Barbieri M, Rizzo MR, Messina V, Maggi P, Coppola N, Paolisso G, Marfella R. Outcomes in Patients With Hyperglycemia Affected by COVID-19: Can We Do More on Glycemic Control? Diabetes Care. 2020 Jul;43(7):1408-1415. doi: 10.2337/dc20-0723. Epub 2020 May 19.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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