Empowerment van de patiënt door middel van voorspellende, gepersonaliseerde beslissingsondersteuning (PEPPER)

1. Beschrijving van de componenten van het PEPPER-systeem:

Beslissingsondersteunend algoritme Het beslissingsondersteunend algoritme is gebaseerd op casuïstiek redeneren (CBR). CBR is een kunstmatige-intelligentietechniek die nieuwe problemen probeert op te lossen door de oplossingen toe te passen die zijn geleerd van opgeloste problemen die zich in het verleden hebben voorgedaan. Een combinatie van parameters vormt het casusprobleem dat aan het CBR-algoritme wordt voorgelegd. Met behulp van deze informatie zal het algoritme een vergelijkbaar casusscenario vinden uit de pool van eerder aangetroffen gevallen en een verbeterde oplossing aanbevelen (insulinedosis) om het best mogelijke resultaat te bereiken (postprandiale bloedglucose). Elke nieuwe casus bevat informatie over het probleem (bijv. capillaire bloedglucose, informatie over maaltijden enz.), oplossing (aanbevolen insulinedosis) en resultaat (postprandiale bloedglucose).

PEPPER biedt een dubbele architectuur voor zowel Multiple Daily Injections (MDI) als Continuous Subcutaneous Insulin Infusion (CSII) therapie. In beide gevallen draagt ​​de gebruiker periodiek een continue glucosemonitor (CGM) en een activiteitenmonitor.

Handset CSII-versie: De handset is een draagbaar touchscreen-apparaat dat rechtstreeks communiceert met de insulinepomp. De primaire functie in PEPPER is om de gebruiker in staat te stellen de insulinetherapie nauwkeurig te beheren door aanbevelingen voor bolusinsulinedosis te accepteren of te weigeren, berekend door het op CBR gebaseerde beslissingsondersteunende algoritme, via een grafische interface. Bovendien meet en registreert het glucosewaarden automatisch (via een ingebouwde bloedglucose (BG) striplezer) en maakt het loggen van voedselinname en andere parameters mogelijk.

MDI-versie: Deze handset is een in de handel verkrijgbare smartphone met de applicatie voor insulineaanbeveling die lokaal wordt uitgevoerd op een standaard besturingssysteem zoals het iPhone-besturingssysteem (iOS) of Android. Het heeft dezelfde functionaliteit als de CSII-versie, behalve dat het geen ingebouwde capillaire bloedglucose (CBG) -lezer heeft, maar in plaats daarvan gegevens draadloos importeert van externe CBG-monitoren.

Beveiligde webserver Revisie: De handset rapporteert draadloos de casusgeschiedenis van de gebruiker aan de beveiligde portal, een website waarop de clinicus nieuwe patiënten kan toevoegen en de casussen kan bekijken om te beslissen welke moeten worden bewaard. Een casus omvat meerdere parameters zoals koolhydraatinname, BG-waarde, maaltijdsamenstelling, fysieke activiteit en hormooncyclus.

Met Personal Health Record op het beveiligde portaal kunnen patiënten en clinici geselecteerde onderdelen van de gedetailleerde geschiedenis bekijken en bijwerken.

Insulinetoedieningssysteem MDI: blijven dezelfde insuline gebruiken als waarop ze zaten. CSII: gebruikt de Cellnovo-insulinepomp.

Continu glucosemonitoringsysteem De glucosesensor die tijdens de klinische onderzoeken zal worden gebruikt, is de Dexcom-sensor (CE-gemarkeerd, geproduceerd door Dexcom). Deze stroom is evenredig met de glucoseconcentratie in interstitiële vloeistof en wordt minimaal 12 uur gekalibreerd tegen bloedglucose. De Dexcom CGM-gegevens worden automatisch verzonden naar een beveiligde webgebaseerde server en het beveiligde PEPPER-webportaal. Deelnemers kunnen hun CGM-gegevens te allen tijde inzien en deze zullen tijdens de onderzoeken continu worden gebruikt.

Veiligheidsvoorzieningen Lage en hoge glucose-alarmen zullen worden opgenomen om de gebruiker te waarschuwen wanneer hypo- en hyperglykemie wordt gedetecteerd, zodat de gebruiker dienovereenkomstig kan handelen om de glucosespiegels weer binnen het doelbereik te brengen.

Glucosevoorspellingsalgoritme voor hypoglykemievoorspelling Het hypoglykemievoorspellingsalgoritme stelt het systeem in staat om automatisch de lage glucoseonderbrekingsfunctie te activeren bij pompdeelnemers (onderbreking van de insulinetoediening totdat de glucosespiegels binnen het doelbereik zijn) en/of activeert een adaptieve koolhydraatadviseur, die een gepersonaliseerde koolhydraatsnack aanbevelen.

Insulineveiligheidsbeperkingen Er zullen gepersonaliseerde maximale insulinedosisdrempels worden opgenomen om overdosering met insuline te voorkomen.

Storingsdetectie Insulinepompen en CGM's zijn gevestigde technologieën, maar storingen in deze apparaten (bijv. pompocclusie, verlies van sensorgevoeligheid) optreden. Een foutdetectiesysteem identificeert dergelijke fouten en waarschuwt de gebruiker om een ​​overeenkomstige actie aan te bevelen om terug te keren naar de normale status.

Deelnemers hebben de mogelijkheid om 24 uur per dag een arts te bellen voor medische ondersteuning en een ingenieur voor technische ondersteuning.

2.2 Werving Dit is een multicentrische studie en de werving voor de klinische studie zal plaatsvinden in de diabetesklinieken van het Institut d'Investigació Biomédica de Girona (IdIBGi) (Spanje) en het Imperial College London (ICL) (VK) uit geregistreerde onderzoeksdatabases en van geïnteresseerde deelnemers die contact met ons opnemen.

2.3 Klinische studies: 2.3.1 Fase 1

Doel: Het demonstreren van veiligheid en technische proof of concept van het PEPPER veiligheidssysteem (zonder het CBR algoritme) in de eigen omgeving van de deelnemer.

Primaire uitkomst en secundaire uitkomsten worden gedefinieerd in Uitkomstmaten.

Tijdschema: Elke deelnemer neemt 8 weken deel aan het onderzoek: inloopperiode (periode van 2 weken) en interventieperiode (periode van 6 weken). Verwacht wordt dat het 6 maanden zal duren om deze fase af te ronden.

Bevolking: 10 volwassenen met T1DM (5 op MDI en 5 op CSII)

Bezoek 1: Screening Bezoek de klinische onderzoekseenheid Ondertekende en gedateerde geïnformeerde toestemming Demografische gegevens (geboortedatum, geslacht, ras en etniciteit) Medische en chirurgische geschiedenis en allergieën voor medicatie Details van de diabetesgeschiedenis Menstruatiegeschiedenis en anticonceptie (vrouwen) Medicijnen en supplementen Sociale geschiedenis inclusief drink-, rook- en drugsgewoonten Vitale functies ECG Willekeurig veneus bloed- en urinemonster Urinezwangerschapstest bij vrouwelijke deelnemers in de vruchtbare leeftijd Herziening basisdiabetesvoorlichting, indien nodig insulinebehandeling aangepast In te vullen vragenlijsten Deelnemers krijgen de real-time (RT) CGM (Dexcom) De deelnemer krijgt instructies hoe hij de juiste CGM-kalibratie moet uitvoeren. Er zullen kwaliteitscontroletests worden uitgevoerd op de onderzoeksapparaten, zoals aanbevolen in de richtlijnen van de fabrikant. De deelnemers zullen worden getoond hoe ze de sensor zelf kunnen inbrengen, de CGM-gegevens in realtime interpreteren en de drempelalarmen voor hypo- en hyperglykemie instellen. De alarmdrempel wordt ingesteld op 4 mmol/l en 11 mmol/l en deelnemers worden aangemoedigd om deze op die niveaus te houden en de hypoglykemiedrempel niet te verlagen tot onder 3,3 mmol/l) Deelnemers moeten een inloopperiode van 2 weken doorlopen met RT-CGM (Dexcom) en een standaard boluscalculator om vertrouwd te raken met RT-CGM Deelnemers aan MDI krijgen het onderzoek CBG-meter Deelnemers aan CSII krijgen het Cellnovo-onderzoek

Bezoek 2: CGM-beoordeling en start van de studie Bijwonen 2 weken na bezoek 1 CGM-gegevensbeoordeling Insulinebehandeling indien nodig aangepast Er wordt een gestandaardiseerde fysieke-activiteitsmonitor verstrekt en de deelnemers wordt getoond hoe deze te gebruiken.

Schakel de PEPPER-handset in (CBR-algoritme uitgeschakeld) Gedetailleerde gebruikershandleidingen (Cellnovo, Dexcom CGM, PEPPER-handset) zullen aan de deelnemers worden gegeven en een instructieblad met 24-uurs contactinformatie van het onderzoeksteam om eventuele problemen of vragen op te lossen.

Bezoek 3: bezoek van 2 weken Woon 2 weken na bezoek 2 bij klinische onderzoekseenheid CGM-gegevensbeoordeling Insulinebehandeling indien nodig aangepast Beoordeel eventuele technische problemen.

Bezoek 4: Laatste bezoek (6 weken na bezoek 2) CGM-gegevenscontrole Schakel het PEPPER-systeem uit en breng het apparaat terug Deelnemers moeten terugkeren naar hun gebruikelijke behandeling In te vullen vragenlijsten.

2.3.2 Fase 2: Klinische evaluatie van veiligheid, haalbaarheid en bruikbaarheid van het PEPPER-systeem.

Doelstelling: demonstreren van veiligheid en technisch proof of concept van het algehele PEPPER-systeem (geïntegreerd met het CBR-algoritme).

Primaire uitkomst en secundaire uitkomsten worden gedefinieerd in Uitkomstmaten.

Tijdschaal en populatie zijn hetzelfde als in fase 1.

Bezoek 1: Screening Zelfde als voor fase 1

Bezoek 2: CGM-beoordeling en studiestart Schakel de PEPPER-handset in (CBR-algoritme en PEPPER-veiligheidssysteem ingeschakeld) De rest van de stappen hetzelfde als in fase 1, bezoek 2

Bezoek 3: bezoek van 2 weken Idem als in fase 1 bezoek 3

Bezoek 4: 6 weken bezoek (6 weken na bezoek 2) Idem als in fase 1 bezoek 4

Bezoek 5: Eindbezoek Stap 5 van usability-onderzoek

2.3.3 Bruikbaarheidsonderzoek

De bruikbaarheid van het systeem zal tijdens de klinische proeffasen worden geëvalueerd en de herontwikkeling van het systeem zal dienovereenkomstig worden uitgevoerd.

Doelstellingen: de bruikbaarheid van de PEPPER-handsets over een langere periode evalueren.

Stap 1: Training observatie Deelnemers worden getraind in het gebruik van apparaten. Tijdens de training wordt de handset gefilmd om te zien welk aspect wordt beschreven.

Stap 2: Contextueel interview Het doel is om gegevens te verzamelen in een vroeg stadium van het usability engineering-proces. Ze zullen worden gebruikt om het beoogde gebruik van alle onderdelen van het systeem en de kenmerken die verband houden met veiligheid te begrijpen, binnen een dagelijkse context. Het interview zal semi-gestructureerd zijn met keuze uit vragen.

Stap 3: Dagboekonderzoek Gegevens worden verzameld via de smartphone in verschillende formaten. Het onderzoek bouwt voort op het contextuele interview en wordt afgesloten met een exit-interview. Ook worden de deelnemers wekelijks gebeld om te horen hoe ze het bolusadvies vinden en of er geen problemen zijn.

Gegevensverzameling. Elke keer dat deelnemers de PEPPER-bolusadviseur gebruiken, wordt hen gevraagd dagboekaantekeningen te maken. Gegevens worden verzameld met behulp van een smartphone-app. Het kan verschillende formaten aannemen, waaronder foto's, spraakmemo's, tekst. Daarnaast worden er na elk wekelijks telefoongesprek schriftelijke aantekeningen gemaakt.

Stap 4: Dagboek exit-interview Het doel is om in te zoomen op enkele dagboekaantekeningen om aanvullende informatie te ontdekken. Deelnemers wordt gevraagd om elk van de dagboekaantekeningen te bekijken en verdere uitleg te geven. Dit wordt gevolgd door een ongestructureerd interview.

Tijdens het gesprek wordt het dagboek gefilmd om te zien welke inzending wordt beschreven.

Stap 5: Contextgroep Alle deelnemers aan het haalbaarheidsonderzoek worden uitgenodigd voor een sociale bijeenkomst op een informele locatie. Het doel van de sessie is om de bevindingen van de vorige stappen te valideren. De onderzoeker zal proberen een onopvallende toeschouwer te zijn in de discussie en geen persoonlijke mening te geven, maar te luisteren naar gemeenschappelijke problemen en thema's.

Gegevensverzameling. Gegevens worden op een zichtbare manier verzameld op een notitieblok of laptop.

Gegevens worden verzameld met behulp van een audiorecorder in stappen 1-4.

2.4 Statistieken De steekproefomvang is vergelijkbaar met andere veiligheidsonderzoeken op het gebied van technologiepilots, is een realistisch aantal voor werving en levert robuuste veiligheidsgegevens op. De studie is niet bedoeld om een ​​verandering in de primaire of secundaire uitkomsten aan te tonen in vergelijking met de gebruikelijke zorg, maar is een beoordeling van een nieuwe technologie.

2.5 Vertrouwelijkheid van de tijdens de interviews verzamelde gegevens Om de veiligheid te garanderen, worden de tijdens de interviews verkregen gegevens gecodeerd en veilig opgeslagen, waarbij de toegang uitsluitend is voorbehouden aan de onderzoekers. Gegevens worden geanonimiseerd, zodat alleen de onderzoekers de gegevens met omkeerbare codes kunnen koppelen aan de betrokken deelnemer. Dit gebeurt puur met het oog op vergelijking en evaluatie van de afzonderlijke interviews. Eventuele resulterende publicaties die de gegevens gebruiken, zullen de deelnemers niet identificeren, en eventuele citaten zullen anoniem worden gehouden als deelnemers hiermee instemmen.

2.6 Elektronische gegevensopslag op beveiligde webserver Gegevensbeveiliging en privacy zullen een prioriteit zijn bij het omgaan met medische gegevens zoals die in het PEPPER-systeem. Tijdens de klinische studies (fase 1-2) worden anonieme klinische gegevens ingevoerd en opgeslagen op een beveiligde webserver. Anonieme gegevens die zijn verzameld door de PEPPER-handset (zoals glucose, maaltijdinformatie, fysieke activiteit, alcohol, lichaamsbeweging) en het Dexcom CGM-systeem worden automatisch verzonden naar de beveiligde webserver. Hiervoor zullen de EU-regelgevingsprocedures (Richtlijnen 95/46/EG en 2002/58/EG) worden nageleefd. Medische gegevens worden opgeslagen en beschermd tegen ongeautoriseerde toegang; overdracht van gegevens wordt beveiligd; alleen geautoriseerde gebruikers hebben toegang tot diensten en opgeslagen gegevens. Authenticatie is vereist voor applicatiegebruik en gegevenssynchronisatie. PEPPER werkt volgens standaard interoperabiliteitsrichtlijnen (bijv. HL7), zodat informatie naadloos kan worden uitgewisseld tussen de verschillende onderdelen. Geautoriseerde gebruikers zijn onder meer onderzoeksteamleden van de PEPPER-medewerkers. Medewerkers kunnen alleen anonieme PEPPER-handsetgegevens bekijken.

De gegevens die door de studie worden gegenereerd, zullen worden geanalyseerd door het samenwerkende PEPPER-onderzoeksteam op hun respectieve locaties. De analyse zal plaatsvinden op basis van geanonimiseerde gegevens die zullen worden samengevoegd tijdens gezamenlijke vergaderingen op beide klinische locaties.

Ontbrekende, ongebruikte en valse gegevens zullen op individuele basis worden beoordeeld en kunnen worden genegeerd, ingetrokken of het bezoek kan worden verwijderd uit de analyse met de juiste rechtvaardiging die wordt beoordeeld door de hoofdonderzoeker.

2.7 Procedures voor het melden van ongewenste voorvallen (AE's) Alle ongewenste voorvallen zullen worden gerapporteerd. Afhankelijk van de aard van de gebeurtenis worden onderstaande meldingsprocedures gevolgd. Vragen over het melden van ongewenste voorvallen zullen in eerste instantie worden gericht aan de hoofdonderzoeker.

Niet-ernstige bijwerkingen: al dergelijke gebeurtenissen worden geregistreerd.

Serious Adverse Events (SAE's): Een SAE-formulier wordt binnen 24 uur ingevuld en naar de hoofdonderzoeker gefaxt. Ziekenhuisopnames voor electieve behandeling van een reeds bestaande aandoening hoeven echter niet te worden gerapporteerd als SAE's.

Rapporten van gerelateerde en onverwachte SAE's zullen worden ingediend binnen 15 dagen nadat de hoofdonderzoeker op de hoogte is van de gebeurtenis. De hoofdonderzoeker zal ook de sponsor op de hoogte stellen van alle SAE's, waarbij de gebeurtenis naar de mening van de hoofdonderzoeker:

'gerelateerd', d.w.z. voortgekomen uit de administratie van een van de onderzoeksprocedures; en 'onverwacht', d.w.z. een gebeurtenis die niet in het protocol wordt vermeld als een verwachte gebeurtenis. Lokale onderzoekers zullen SAE's rapporteren zoals vereist door hun lokale ethische onderzoekscommissie, sponsor en/of onderzoeks- en ontwikkelingsbureau.