Hypo-Safe 저혈당 경보장치로 중증 저혈당 예방

신증, 신경병증, 망막병증 및 심혈관 질환과 같은 후기 합병증의 위험을 줄이기 위해 혈당 조절의 거의 정상화는 당뇨병에서 확립된 치료 목표가 되었습니다(1). 그러나 인슐린 유발성 저혈당증의 빈도는 강화된 인슐린 요법 동안 몇 배 증가하고(2;3) 저혈당증은 인슐린 치료 당뇨병에서 가장 흔한 급성 합병증입니다. 저혈당증에 대한 두려움은 당뇨병 환자가 엄격한 혈당 조절을 유지하려는 시도를 못하게 하고, 이는 당뇨병 관련 이환율 및 사망률 증가로 이어집니다(4;5). 저혈당증의 증상은 카테콜라민의 방출로 인한 자율(경고) 증상과 뇌에 포도당 공급 부족으로 인한 신경당 감소 증상으로 분류할 수 있습니다. 아드레날린과 글루카곤에 의한 포도당 역조절 반응 장애로 인해 야간에 저혈당증의 증상이 저하될 수 있습니다(야간 무증상 저혈당증). 제1형 당뇨병 환자의 약 25%는 당뇨병 지속 기간이 길고 엄격한 혈당 조절로 인해 다양한 정도의 무지로 고통받고 있습니다(4;6;7).

여러 연구에서 저혈당 경보로 지속적인 포도당 모니터링 시스템(CGMS)의 잠재적 사용을 평가했지만 지금까지 중증 저혈당 빈도의 감소를 보여주지 못했습니다(8;9). 기술이 지속적으로 개선되고 있지만 여전히 많은 문제와 관련되어 있습니다(10). 이 기술은 특히 낮은 범위의 포도당 측정에서 다소 부정확하며 대규모 임상 시험에서 저혈당 사례의 약 33%만 감지되었습니다(11). 혈당의 급격한 변화가 발생하면 판독 정확도가 감소합니다(12). 혈당 변화에서 간질 구획 변화까지 4 - 10분(13)의 상당한 가변 지연이 있으며 카테터는 비용이 많이 들고 72시간마다 교체해야 합니다.

EEG 신호는 뇌의 기능적 상태와 신진대사를 반영합니다. 뇌는 거의 전적으로 포도당의 지속적인 공급에 의존하며 포도당 수치가 뇌의 대사 요구량보다 낮으면 기능이 저하됩니다. 인슐린 치료 당뇨병 환자의 신경당감소성 저혈당증은 알파 활동의 감소와 델타 및 세타 활동의 증가와 함께 EEG의 특징적인 변화와 관련이 있습니다(14-17). 이러한 변화는 심각한 인지 기능 장애가 발생하기 전 혈당 ~2.0mmol/l(14;15)에서 명확하게 나타납니다(18). 우리는 최근에 비선형 스펙트럼 분석에 기반한 자동화된 수학적 알고리즘을 사용하여 피하에 배치된 전극에서 저혈당 관련 EEG 변화를 기록할 수 있고 사전 정의된 임계값 이상의 EEG 변화가 심각한 상태로 발전하기 10분 이상 전에 시연될 수 있음을 입증했습니다. 대부분의 환자에서 저혈당증(19). 우리는 매우 낮은 오경보율과 전극 이식과 관련된 부작용이 없음을 발견했습니다. 이후 인슐린 유발 저혈당증에 노출된 제1형 당뇨병 환자에게 실시간 알람을 제공하는 여러 연구를 수행했습니다. 이 연구에서 환자는 알람 소리를 들었을 때 탄수화물을 섭취하도록 지시 받았습니다. 4건 중 3건에서 환자는 그렇게 할 수 있었고, 4번째 환자는 완전히 의식이 있고 저혈당증에 의해 임상적으로 영향을 받지 않았지만 자발적으로 식사를 섭취하지 않았습니다. 이러한 연구 결과는 EEG 변화 시 제공되는 경보가 환자가 탄수화물 섭취로 인한 심각한 저혈당증을 피하는 데 도움이 될 수 있음을 약속합니다.

임상적 적용을 위해 장치는 저혈당으로 인한 EEG 변화를 소음, 인공물 및 수면 중에 보이는 저주파를 포함하는 EEG의 생리적 변화로부터 구별할 수 있어야 하며, EEG를 실제에서 분류하는 수학적 알고리즘을 사용하여 높은 감도와 특이성을 가지고 있어야 합니다. -시각. 저혈당증 유발 EEG 변화와 심각한 인지 장애 사이에는 "시간 창"이 있어야 합니다. 장치는 정상적인 일상 활동과 완벽하게 호환되어야 합니다. 따라서 장치는 작고 완전히 생체 적합하며 이식 가능해야 하며 모니터링 및 처리 장치는 작고 충분한 배터리 전원이 있어야 합니다.

이것은 EEG 신호의 실시간 분석을 기반으로 저혈당 경보의 임상적 적용 가능성을 테스트하는 최초의 대규모 시험입니다.