Klinische beoordeling van een nieuwe geavanceerde boluscalculator voor diabetes type 1 5 (ABC4D5)

Het nieuwe algoritme voor beslissingsondersteuning is gebaseerd op redeneren op basis van casuïstiek (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 (10).

Het CBR-algoritme vereist de volgende invoer voor elke insulinedosisaanbeveling:

• Tijdstip
• Capillaire bloedglucose
• Maaltijd koolhydraatinname (g)
• Type maaltijd CHO (snelle, gemiddelde of langzame opname)
• Oefening vóór of na de maaltijd indien binnen 4 uur na de maaltijd (intensiteit: matig of intens) Deze parameters vormen 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).

De applicatie voor insulineaanbeveling draait lokaal op een standaard besturingssysteem zoals iOs5.x of Android binnen een in de handel verkrijgbare smartphone. Het bevat het op het CBR gebaseerde beslissingsondersteunende algoritme en informatie over eerdere succesvolle zaken. Het openen van de beslissingsondersteunende applicatie op de smartphone leidt naar het hoofdmenu met een link naar het submenu voor het opvragen van een nieuw advies. Elke berekende aanbeveling moet handmatig worden geaccepteerd of afgewezen, en bij de laatste optie moet de gebruiker de aangepaste hoeveelheid toegediende insuline invoeren. Bovendien stelt het hoofdmenu de gebruiker in staat om gelogde gegevens te bekijken, zoals recente glucosewaarden, maaltijd-/trainingsgebeurtenissen en eerdere insulinedosisadviezen.

De glucosesensoren die tijdens de klinische validatieonderzoeken zullen worden gebruikt, zijn de Enlite-sensor (CE-gemarkeerd, vervaardigd door Medtronic) of de Dexcom-sensor (CE-gemarkeerd, geproduceerd door Dexcom). Het zijn onderhuidse sensoren die net onder de huid zitten en interstitiële vloeistof bemonsteren met behulp van een enzymelektrode. Er wordt een kleine spanning over de sensor aangelegd en er wordt een stroom teruggevoerd naar de sensorinstrumentatie. Deze stroom is evenredig met de glucoseconcentratie in interstitiële vloeistof en wordt minimaal 12 uur gekalibreerd tegen bloedglucose. In fase 2 en 3 wordt de CGM geblindeerd en achteraf gekalibreerd met behulp van het iPro2-systeem (CE-gemarkeerd, vervaardigd door Medtronic) of in real-time gekalibreerd met behulp van het Dexcom CGM-systeem (de CGM wordt echter geblindeerd voor het onderwerp). De iPro2 bestaat uit een recorder die op de Enlite-sensor wordt aangesloten en na 6 dagen worden de gegevens gedownload naar de Medtronic Carelink iPro-software. De Dexcom CGM-gegevens worden gedownload naar de DiaSend/Dexcom Studio-software. In fase 4 zal Dexcom real-time CGM (d.w.z. proefpersonen kunnen hun CGM-gegevens te allen tijde zien) gedurende het hele onderzoek continu worden gebruikt. In fase 5 wordt de nieuwste commercieel verkrijgbare versie van de Dexcom RT-CGM (Dexcom G6) gebruikt in overeenstemming met de gebruikershandleiding van de fabrikant en worden gegevens automatisch opgeslagen in Dexcom Clarity. Alle gegevens worden geanonimiseerd. Het niet-CE-gemarkeerde onderdeel van de interventie (het ABC4D-apparaat, een nieuwe boluscalculator voor diabetes type 1) blijft hetzelfde en eventuele aanpassingen aan het algoritme zullen zoals gebruikelijk worden gedocumenteerd met nieuwe versienummers. De nieuwste commercieel verkrijgbare versie van de Dexcom RT-CGM (Dexcom G6) zal worden gebruikt en deze heeft een CE-markering. In fase 5 worden twee aanvullende componenten gebruikt om automatisch aanvullende informatie te verzamelen:

1. Insulinependoppen zorgen ervoor dat de insulinedoses die uit de insulinepen worden toegediend, automatisch kunnen worden geregistreerd. De deelnemer krijgt de pendop die compatibel is met zijn insulinepen.

   InPen (Companion Medical). De InPen is een CE-gemarkeerd apparaat. GoCap (gemeenschappelijke waarneming). De GoCap is geclassificeerd als een niet-medisch apparaat en vereist daarom geen CE-markering in Europa.

2. FitBit Charge 2 HR (Fitbit) om gegevens over fysieke activiteit te verzamelen. De Fitbit Charge 2 HR is geclassificeerd als een niet-medisch apparaat.

Een overzicht van de onderdelen van het ABC4D-systeem voor fase 5 is opgenomen in het fase 5-gedeelte van het protocol en in het bijbehorende PIS.

Om de veiligheid en werkzaamheid van het CBR-algoritme aan te tonen, werd een in-silico-onderzoek met de UVa-Padova T1DM-simulator (11) uitgevoerd en liet goede resultaten zien. De simulator is ontwikkeld op basis van menselijke gegevens en houdt rekening met sensorfouten, sensorplaatsing, toedieningsroute van insuline en opname van glucose tijdens de maaltijd.