글루카곤, 운동 및 혼합 식사를 사용한 폐쇄 루프 시스템의 임상 평가
Imperial College의 당뇨병 기술 그룹은 베타 세포 생리학의 수학적 모델을 기반으로 제어 알고리즘을 사용하는 생체 영감 인공 췌장(BiAP) 시스템을 개발했습니다. 이 알고리즘은 인공 췌장의 구성 요소를 연결하는 휴대용 핸드헬드 장치 내의 소형 실리콘 마이크로칩에서 구현됩니다.
저혈당 없이 제어를 강화하기 위한 폐쇄 루프 인슐린 전달 장치의 개발이 광범위하게 검토되었으며 고무적인 결과를 보여주었습니다. 그러나 제1형 진성 당뇨병(T1DM) 환자가 외부에서 노출될 수 있는 불확실성과 외부 문제(예: 혼합 식사 내용, 신체 운동, 생리적 스트레스 및 병발성 질병)에 도전할 때 견고함이 아직 입증되지 않았습니다. 임상 환경.
주요 연구 목표는 표준 인슐린 펌프 요법(개방 루프)과 비교하여 T1DM에 대한 폐쇄 루프 시스템의 안전성과 효능을 평가하는 것입니다. 연구의 주요 결과는 목표 범위(3.9-10.0mmol/l)의 포도당 농도에서 보낸 시간 %입니다. 이 결과는 대상이 낮거나 높은 포도당 일탈을 갖지 않도록 보장하고 과학 문헌에서 폐쇄 루프 인슐린 전달 시스템의 주요 효능 측정이므로 안전성을 통합합니다. 기타 측정된 결과는 정상혈당증(3.9-7.8mmol/l)에 걸린 시간 %, 저혈당증에 소요된 시간 %(<3.9mmol/l), 고혈당증에 소요된 시간 %(>10mmol/l), 평균 정맥혈 및 센서 포도당, 표준 메트릭(표준 편차, 연속 중첩 순 혈당 작용, 불안정성)으로 측정한 혈당 변동성 지수, J-지수, 혈당 위험 평가 당뇨병 방정식, 일일 차이 평균, 포도당 이동의 평균 진폭, 평균 일일 위험 범위, M-값, 평균 평균 포도당), 저혈당 지수(LBGI)로 측정한 혈당 위험 및 고혈당 지수(HBGI), 폐쇄 루프 오류 그리드 분석, 곡선 아래 포도당 영역. 모든 조치는 이전에 게시되고 검증되었습니다.
이 임상 시험 프로토콜은 세 가지 개별 하위 연구에서 인공 췌장 시스템을 평가합니다.
- 이중 호르몬(인슐린 및 글루카곤) 구성
- 이중 호르몬 폐쇄 루프 및 표준 인슐린 개방 루프를 사용한 운동 중 및 운동 후
- 이중 호르몬 폐쇄 루프 및 표준 인슐린 개방 루프를 갖는 혼합 조성물의 식사 중 및 식후
연구 개요
상세 설명
방법론 무작위 대조 교차 오픈 라벨 연구
하위 연구 1(n=10)
이중 호르몬(인슐린 및 글루카곤) 제어를 사용한 최초의 생체 영감 인공 췌장 연구를 포함하는 하위 연구 1에서 금식 6시간 이중 호르몬 폐쇄 루프 연구를 수행하여 개념 증명 및 안전성을 평가합니다. 25시간 무작위 통제 교차 연구
그런 다음 각 피험자는 먼저 폐쇄 루프 방문 또는 개방 루프 방문에 무작위로 배정됩니다. 방문이 완료되면 각 피험자는 교차하여 나머지 방문에 참석합니다.
하위 연구 2(n=20) 하위 연구 2의 목적은 적당한 운동 중에 이중 호르몬 펌프에 도전하는 것입니다. 피험자는 처음에 이중 호르몬 또는 표준 개방 루프로 무작위 배정된 다음 교차됩니다. 각 연구는 25시간 동안 지속됩니다.
• 운동 프로토콜: 피험자는 COSMED 제조업체 지침에 따라 가스 분석기와 심박수/ECG 모니터에 연결됩니다.
산소 소비량(VO2)/이산화탄소 생산량(VCO2) 및 심박수/ECG 추적은 대상이 운동하는 동안 실시간으로 지속적으로 표시됩니다.
워밍업: 분당 60-80회전의 속도를 유지하면서 낮은 저항(20-30와트)에서 3분 동안 자전거를 타십시오. VO2는 1차 환기 혐기성 역치보다 10~20% 높습니다. VO2가 이 수준보다 낮거나 높으면 그에 따라 저항이 증가하거나 감소합니다. 목표 VO2와 시작 저항(와트)은 기본 운동 테스트 결과에 따라 개별적으로 설정됩니다.
운동 테스트를 완료하는 데 필요한 예상 시간은 35-40분입니다.
실시간 연속 혈당 모니터링 알람은 4mmol/L 및 15mmol/L로 설정되며 피험자와 연구팀이 들을 수 있습니다.
글루카곤 용액은 폐루프 연구 내내 8시간마다 새로 재구성된 글루카곤 용액으로 교체됩니다. 정맥 혈당 농도가 3.5mmol/L 미만으로 떨어지거나 피험자가 저혈당 증상을 경험하면 저혈당증은 추가 정맥혈에 의해 확인됩니다. 혈장 포도당 샘플은 Imperial College Hospitals National Health Service Trust Guidelines에 따라 치료됩니다.
25시간의 폐쇄 루프 후, 다음날 12:00에, 피험자 자신의 인슐린 펌프가 프라이밍되고, 재연결되고, 피험자의 일반적인 인슐린 요법에 따라 시작됩니다. 일단 실행되면 폐쇄 루프 시스템이 연결 해제됩니다. 그러면 피험자는 자유롭게 먹고 마실 수 있으며 2시간 후 또는 포도당 농도가 안정될 때 퇴원할 수 있습니다.
피험자가 나머지 방문을 위해 표준 개방형 루프 25시간 연구를 위해 교차할 때 동일한 프로토콜이 사용됩니다.
하위 연구 3: 혼합 식사 중 및 후에 이중 호르몬 폐쇄 루프 제어(n=20) 고지방/고탄수화물 함량 저녁 식사(지방 45g, CHO 80g)는 혈당 지수가 높은 19:00에 제공됩니다. 07:00에 아침 식사(40g CHO) 및 12:00에 고단백/저탄수화물 점심(30g 단백질, 10g CHO).
피험자는 임상 연구 단위 주변에서 부드럽게 움직일 수 있으며 흡연은 허용되지 않습니다. 피험자는 방문하는 동안 무제한으로 물을 마실 수 있습니다.
실시간 연속 혈당 모니터링 알람은 4mmol/L 및 15mmol/L로 설정되며 피험자와 연구팀이 들을 수 있습니다.
글루카곤 용액은 폐쇄 루프 연구 전체에서 8시간마다 새로 재구성된 글루카곤 용액으로 교체됩니다.
정맥 혈당 농도가 3.5mmol/L 이하로 떨어지거나 피험자가 저혈당증 증상을 경험하는 경우 추가 정맥 혈장 포도당 샘플로 저혈당증을 확인하고 Imperial College Hospitals National Health Service Trust Guidelines에 따라 치료합니다.
25시간의 폐쇄 루프 후, 다음날 18:00에 피험자 자신의 인슐린 펌프가 프라이밍되고, 다시 연결되고, 피험자의 일반적인 인슐린 요법에 따라 시작됩니다. 일단 실행되면 폐쇄 루프 시스템이 연결 해제됩니다. 그러면 피험자는 자유롭게 먹고 마실 수 있으며 2시간 후 또는 포도당 농도가 안정될 때 퇴원할 수 있습니다.
교차 후에도 동일한 프로토콜이 적용되지만 나머지 방문에는 표준 개방형 루프 인슐린 펌프가 사용됩니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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London, 영국
- Imperial College
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
설명
포함 기준:
- 만 18세 이상의 성인
- 임상양상과 공복시 c-peptide <200 pmol/L로 확인된 제1형 당뇨병
- 1년 이상 지속되는 1형 당뇨병
- 6개월 이상의 지속적인 피하 인슐린 주입
- HbA1c < 10%(86mmol/mol)
제외 기준:
- 재발성 중증 저혈당증 및 저혈당증 무감각
- 임신 또는 임신 계획
- 모유 수유
- 다른 임상 시험에 등록
- 활동성 악성 종양이 있거나 악성 종양에 대해 조사 중입니다.
- 유당에 알레르기
- 글루카곤에 알레르기
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 이중 호르몬 폐쇄 루프
이중 호르몬 폐쇄 루프 펌프는 운동 및 혼합 식사 하위 연구에 사용됩니다.
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이중 호르몬 폐루프 펌프로 구성된 생체모방 인공췌장 사용
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활성 비교기: 표준 개방형 루프 펌프
표준 개방형 루프 펌프는 운동 및 혼합 식사 하위 연구에 사용됩니다.
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표준 개방 루프 펌프 사용
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위약 비교기: 인슐린만
인슐린 전용 폐쇄 루프
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폐쇄 루프 사용
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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24시간 동안 대상 범위에 있는 시간의 백분율
기간: 24 시간
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연구의 주요 결과는 목표 범위(3.9-10.0mmol/l)의 포도당 농도로 보낸 시간입니다.
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24 시간
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Nick Oliver, MRCP, Imperial College London
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
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연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
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