예측적이고 개인화된 의사 결정 지원을 통한 환자 권한 부여 (PEPPER)

1. PEPPER 시스템 구성요소 설명:

의사결정 지원 알고리즘 의사결정 지원 알고리즘은 사례 기반 추론(CBR)을 기반으로 합니다. CBR은 과거에 만났던 해결된 문제에서 학습한 해결 방법을 적용하여 새로 발생하는 문제를 해결하려는 인공 지능 기술입니다. 매개변수의 조합은 CBR 알고리즘에 제시된 사례 문제를 구성합니다. 이 정보를 사용하여 알고리즘은 이전에 발생한 사례 풀에서 유사한 사례 시나리오를 찾고 가능한 최상의 결과(식후 혈당)를 달성하기 위해 개선된 솔루션(인슐린 용량)을 권장합니다. 각각의 새로운 사례에는 문제에 대한 정보(예: 모세혈관 혈당, 식사 정보 등), 용액(권장 인슐린 용량) 및 결과(식후 혈당).

PEPPER는 MDI(다중 일일 주사) 또는 CSII(지속적인 피하 인슐린 주입) 요법 모두를 위한 이중 아키텍처를 제공합니다. 두 경우 모두 사용자는 주기적으로 연속 혈당 모니터(CGM)와 활동 모니터를 착용합니다.

핸드셋 CSII 버전: 핸드셋은 인슐린 펌프와 직접 통신하는 휴대용 터치 스크린 장치입니다. PEPPER의 주요 기능은 사용자가 그래픽 인터페이스를 통해 CBR 기반 의사 결정 지원 알고리즘에 의해 계산된 볼루스 인슐린 용량 권장 사항을 수락하거나 거부하여 인슐린 요법을 정밀하게 관리할 수 있도록 하는 것입니다. 또한 혈당 수치를 측정하고 자동으로 기록하며(내장된 혈당(BG) 스트립 리더를 통해) 음식 섭취 및 기타 매개변수를 기록할 수 있습니다.

MDI 버전: 이 핸드셋은 iPhone 운영 체제(iOS) 또는 Android와 같은 표준 운영 체제에서 로컬로 실행되는 인슐린 권장 응용 프로그램이 있는 상용 스마트폰입니다. CBG(모세혈관 혈당) 판독기가 내장되어 있지 않고 대신 외부 CBG 모니터에서 데이터를 무선으로 가져오는 것을 제외하면 CSII 버전과 기능이 동일합니다.

보안 웹 서버 수정: 핸드셋은 사용자의 사례 기록을 보안 포털에 무선으로 보고합니다. 이 웹 사이트에서 임상의는 새 환자를 추가하고 사례를 검토하여 보관해야 하는 사례를 결정할 수 있습니다. 사례는 탄수화물 섭취, 혈당 수치, 식사 구성, 신체 활동 및 호르몬 주기와 같은 여러 매개변수로 구성됩니다.

보안 포털의 개인 건강 기록을 통해 환자와 임상의는 세부 기록에서 선택한 구성 요소를 보고 업데이트할 수 있습니다.

인슐린 전달 시스템 MDI: 사용했던 것과 동일한 인슐린을 계속 사용합니다. CSII: Cellnovo 인슐린 펌프를 사용합니다.

지속적인 포도당 모니터링 시스템 임상 연구 전반에 걸쳐 사용될 포도당 센서는 Dexcom 센서(CE 마크, Dexcom 제조)입니다. 이 전류는 간질액의 포도당 농도에 비례하며 최소 12시간마다 혈당에 대해 보정됩니다. Dexcom CGM 데이터는 보안 웹 기반 서버 및 보안 PEPPER 웹 포털로 자동 전송됩니다. 참가자는 항상 자신의 CGM 데이터를 볼 수 있으며 이는 연구 전반에 걸쳐 지속적으로 사용됩니다.

안전 기능 저혈당 및 고혈당이 감지되면 사용자가 이에 따라 조치를 취하여 포도당 수준을 목표 범위로 되돌릴 수 있도록 저혈당 및 고혈당 경보가 통합되어 사용자에게 경고합니다.

저혈당 예측을 위한 포도당 예측 알고리즘 저혈당 예측 알고리즘은 시스템이 펌프 참가자의 저혈당 중단 기능(포도당 수준이 목표 범위 내에 있을 때까지 인슐린 전달 중단)을 자동으로 활성화하고/하거나 적응형 탄수화물 조언자를 트리거하도록 합니다. 맞춤형 탄수화물 간식을 추천합니다.

인슐린 안전 제약 개인화된 최대 인슐린 용량 임계값은 인슐린 과다 투여를 방지하기 위해 통합됩니다.

오류 감지 인슐린 펌프 및 CGM은 잘 확립된 기술이지만 이러한 장치의 오류(예: 펌프 폐색, 센서 감도 손실)이 발생할 수 있습니다. 결함 감지 시스템은 이러한 결함을 식별하고 정상 상태로 되돌리기 위해 해당 조치를 권장하도록 사용자에게 경고합니다.

참가자는 하루 24시간 의료 지원을 위해 의사와 기술 지원을 위해 엔지니어에게 전화할 수 있는 기회를 갖게 됩니다.

2.2 모집 이것은 다기관 연구이며 임상 연구를 위한 모집은 등록된 연구 데이터베이스에서 Institut d'Investigació Biomédica de Girona(IdIBGi)(스페인) 및 Imperial College London(ICL)(영국)의 당뇨병 클리닉에서 수행됩니다. 그리고 우리에게 연락하는 관심있는 참가자로부터.

2.3 임상 연구: 2.3.1 1상

목표: 참가자 자신의 환경에서 PEPPER 안전 시스템(CBR 알고리즘 없음)의 안전 및 기술 개념 증명을 시연합니다.

1차 결과 및 2차 결과는 결과 측정에서 정의됩니다.

기간: 각 참가자는 8주 동안 연구에 참여하게 됩니다: 시작 기간(2주 기간) 및 개입 기간(6주 기간). 이 단계를 완료하는 데 6개월이 소요될 것으로 예상됩니다.

모집단: T1DM이 있는 성인 10명(MDI에서 5명, CSII에서 5명)

방문 1: 스크리닝 임상 연구 단위 참여 서명 및 날짜가 기재된 정보에 입각한 동의서 인구통계학적 데이터(생년월일, 성별, 인종 및 민족) 의료 및 수술 이력 및 약물에 대한 알레르기 당뇨병 이력에 대한 세부 정보 월경 이력 및 피임(여성) 약물 및 보충제 음주, 흡연 및 약물 습관을 포함한 사회적 병력 활력 징후 ECG 무작위 정맥혈 및 소변 샘플 가임기 여성 참가자의 소변 임신 테스트 기본 당뇨병 교육 수정, 필요한 경우 인슐린 치료 조정 완료 설문지 실시간으로 참가자에게 제공됩니다. (RT) CGM (Dexcom) 참가자에게 올바른 CGM 보정 방법을 알려줍니다. 품질 관리 테스트는 제조업체 지침에서 권장하는 대로 연구 장치에서 수행됩니다. 참가자는 센서 자체를 삽입하는 방법, CGM 데이터를 실시간으로 해석하는 방법, 저혈당 및 고혈당 임계값 알람을 설정하는 방법을 보여줍니다. 알람 임계값은 4mmol/l 및 11mmol/l로 설정되며 참가자는 해당 수준을 유지하고 저혈당 임계값을 3.3mmol/L 미만으로 낮추지 않도록 권장합니다. RT-CGM(Dexcom) 및 RT-CGM에 익숙해지기 위한 표준 볼루스 계산기 MDI 참가자에게 CBG 측정기 연구 제공 CSII 참가자에게 Cellnovo 연구 제공

방문 2: CGM 검토 및 연구 시작 방문 1 CGM 데이터 검토 2주 후 참석 필요한 경우 인슐린 치료 조정 표준화된 신체 활동 모니터가 제공되고 참가자에게 사용 방법이 표시됩니다.

PEPPER 핸드셋 켜기(CBR 알고리즘 비활성화) 자세한 사용자 가이드(Cellnovo, Dexcom CGM, PEPPER 핸드셋)는 참가자에게 제공되며 문제나 질문을 해결할 수 있도록 연구팀의 24시간 연락처가 포함된 지침 시트가 제공됩니다.

방문 3: 2주 방문 임상 연구 단위 방문 2 후 2주 참석 CGM 데이터 검토 필요한 경우 조정된 인슐린 치료 기술적 문제를 검토합니다.

방문 4: 최종 방문(방문 2 후 6주) CGM 데이터 검토 PEPPER 시스템을 끄고 장치를 반환합니다.

2.3.2 2단계: PEPPER 시스템의 안전성, 타당성 및 유용성에 대한 임상 평가.

목표: 전체 PEPPER 시스템(CBR 알고리즘과 통합)의 안전 및 기술 개념 증명을 시연합니다.

1차 결과 및 2차 결과는 결과 측정에서 정의됩니다.

기간과 인구는 1단계와 동일합니다.

방문 1: 스크리닝 1상과 동일

방문 2: CGM 검토 및 연구 시작 PEPPER 핸드셋 켜기(CBR 알고리즘 및 PEPPER 안전 시스템 활성화) 나머지 단계는 1상 방문 2와 동일

방문 3: 2주 방문 1상 방문 3과 동일

방문 4: 6주 방문(방문 2 후 6주) 1상 방문 4와 동일

방문 5: 최종 방문 사용성 연구 5단계

2.3.3 사용성 연구

시스템의 유용성은 임상 시험 단계 전반에 걸쳐 평가될 것이며 시스템의 재개발은 그에 따라 수행될 것입니다.

목표: 지속적인 기간 동안 PEPPER 핸드셋의 유용성을 평가합니다.

1단계: 교육 관찰 참가자는 장치 사용에 대한 교육을 받습니다. 어떤 측면이 설명되고 있는지 확인하기 위해 훈련 중에 핸드셋이 촬영됩니다.

2단계: 맥락적 인터뷰 목표는 사용성 엔지니어링 프로세스의 초기 단계에서 데이터를 수집하는 것입니다. 일상적인 맥락에서 시스템의 모든 부분의 의도된 용도와 안전과 관련된 특성을 이해하는 데 사용됩니다. 인터뷰는 질문 선택과 함께 반구조화됩니다.

3단계: 일기 연구 데이터는 스마트폰을 통해 다양한 형식으로 수집됩니다. 이 연구는 상황별 인터뷰에 이어 종료 인터뷰로 마무리됩니다. 또한 참가자는 매주 전화를 받아 볼러스 조언을 찾는 방법을 확인하고 문제가 없는지 확인합니다.

데이터 수집. 참가자는 PEPPER 볼루스 어드바이저를 사용할 때마다 일기를 입력해야 합니다. 데이터는 스마트폰 앱을 사용하여 수집됩니다. 사진, 음성 메모, 텍스트 등 다양한 형식을 취할 수 있습니다. 또한 매주 전화 통화 후 서면 메모가 작성됩니다.

4단계: 일기 종료 인터뷰 목적은 보충 정보를 발견하기 위해 일부 일기 항목을 드릴다운하는 것입니다. 참가자는 각 일기 항목을 검토하고 추가 설명을 제공해야 합니다. 이후 구조화되지 않은 인터뷰가 이어집니다.

어떤 항목이 설명되고 있는지 확인하기 위해 대화 중에 일기를 촬영합니다.

5단계: 맥락적 그룹 타당성 조사의 모든 구성원은 비공식적인 장소에서 열리는 사교 모임에 초대됩니다. 세션의 목적은 이전 단계에서 얻은 결과를 검증하는 것입니다. 연구원은 토론에서 눈에 띄지 않는 방관자가 되기 위해 노력하고 개인적인 의견을 제공하지 않고 일반적인 문제와 주제를 경청합니다.

데이터 수집. 데이터는 눈에 보이는 방식으로 메모장이나 노트북에 수집됩니다.

데이터는 1-4단계에서 오디오 레코더를 사용하여 수집됩니다.

2.4 통계 표본 크기는 다른 기술 파일럿 안전 연구와 비교할 수 있으며 모집을 위한 현실적인 숫자이며 강력한 안전 데이터를 제공합니다. 이 연구는 일반적인 치료와 비교하여 1차 또는 2차 결과의 변화를 보여주기 위한 것이 아니라 새로운 기술에 대한 평가입니다.

2.5 인터뷰 중 수집된 데이터의 기밀성 보안을 보장하기 위해 인터뷰 중에 얻은 데이터는 암호화되어 안전하게 저장되며 연구원만 액세스할 수 있습니다. 데이터는 연구자만이 가역 코드를 사용하여 참여자와 데이터를 연결할 수 있도록 비식별화됩니다. 이는 순전히 별도의 인터뷰에서 비교 및 ​​평가 목적으로 수행됩니다. 데이터를 사용하는 모든 출판물은 참가자를 식별하지 않으며 모든 인용은 참가자가 이에 동의하는 경우 익명으로 유지됩니다.

2.6 안전한 웹 서버에 전자 데이터 저장 PEPPER 시스템에 보관된 것과 같은 의료 데이터를 처리하는 동안 데이터 보안 및 개인 정보 보호가 우선 순위가 됩니다. 임상 연구(1-2단계) 동안 익명의 임상 데이터가 보안 웹 서버에 입력되고 저장됩니다. PEPPER 핸드셋(예: 포도당, 식사 정보, 신체 활동, 알코올, 운동) 및 Dexcom CGM 시스템에서 수집한 익명 데이터는 자동으로 보안 웹 서버로 전송됩니다. 이를 위해 EU 규정 절차(지침 95/46/EC 및 2002/58/EC)를 준수합니다. 의료 데이터는 무단 액세스로부터 저장되고 보호되며, 데이터 전송은 보안이 유지되고 승인된 사용자만 서비스 및 저장된 데이터에 액세스할 수 있습니다. 애플리케이션 사용 및 데이터 동기화를 위해 인증이 필요합니다. PEPPER는 표준 상호 운용성 지침(예: HL7) 다양한 구성 요소 간에 정보를 원활하게 교환할 수 있습니다. 승인된 사용자에는 PEPPER 공동 작업자의 연구 팀원이 포함됩니다. 공동 작업자는 익명의 PEPPER 핸드셋 데이터만 볼 수 있습니다.

연구에서 생성된 데이터는 해당 사이트의 공동 PEPPER 연구팀에서 분석합니다. 분석은 어느 한 임상 현장에서 합동 회의 중에 집계되는 익명 데이터에 대해 이루어집니다.

누락, 사용되지 않은 가짜 데이터는 개별적으로 평가되며 무시, 철회 또는 주임 조사자가 적절하다고 판단한 정당한 사유로 분석에서 방문을 제거할 수 있습니다.

2.7 부작용(AE) 보고 절차 모든 부작용이 보고됩니다. 이벤트의 성격에 따라 아래의 보고 절차를 따릅니다. 부작용 보고에 관한 모든 질문은 우선 수석 조사관에게 전달됩니다.

심각하지 않은 AE: 그러한 모든 사건이 기록될 것입니다.

심각한 부작용(SAE): SAE 양식을 작성하여 24시간 이내에 수석 조사관에게 팩스로 보냅니다. 그러나 기존 질환의 선택적 치료를 위한 입원은 SAE로 보고할 필요가 없습니다.

관련 및 예상치 못한 SAE 보고서는 수석 조사관이 사건을 알게 된 후 15일 이내에 제출됩니다. 수석 조사관은 또한 모든 SAE의 후원자에게 알릴 것이며, 수석 조사관의 의견으로는 이벤트가 다음과 같습니다.

'관련된', 즉 연구 절차의 관리 결과; 및 '예기치 않은', 즉 예상되는 발생으로 프로토콜에 나열되지 않은 이벤트 지역 조사자는 지역 연구 윤리 위원회, 후원자 및/또는 연구 개발 사무소에서 요구하는 모든 SAE를 보고합니다.