Aanvullende signalen voor inspanning, stress en slaap en voorspelling van glucosewaarden voor AP-systemen

De focus van het voorgestelde werk is het bepalen van de meest informatieve variabelen voor maaltijden, lichaamsbeweging, acute stress en slaap (MESS), het identificeren van geselecteerde sensoren die deze variabelen rapporteren, en het ontwikkelen van de algoritmen om het optreden van MESS te detecteren, te onderscheiden en om hun kenmerken bepalen. Er is onderzoek nodig om te bepalen welke draagbare apparaten de meest informatieve en voorspellende variabelen van MESS rapporteren met de gewenste precisie en nauwkeurigheid, om de beste locatie te bepalen om ze te dragen voor het verzamelen van betrouwbare en informatieve gegevens, en om nauwkeurige kennis te destilleren uit gegevens die worden gerapporteerd door draagbare sensoren. Gegevens en hun interpretatie zouden informatief moeten zijn voor verschillende soorten fysieke activiteiten, slaapstadia en soorten en intensiteiten van acute stress, en het gelijktijdig optreden van MESS-factoren.

In het eerste jaar van het onderzoek zullen de onderzoekers verschillende apparaten gebruiken om gegevens te verzamelen en hun informatie-inhoud en bijdrage aan de verbetering van de serumglucosevoorspelling, de beste locaties voor het verzamelen van nauwkeurige en betrouwbare informatie en hun acceptatie door gebruikers te evalueren. In het tweede jaar van het project zullen we een enkel draagbaar apparaat selecteren, aanvullende klinische en vrijlevende experimenten thuis uitvoeren om de bijdrage te beoordelen van de informatie van het geselecteerde draagbare apparaat bij het verbeteren van de nauwkeurigheid van glucosevoorspelling en de prestaties van de multivariabele AP.

De doelstellingen van het voorgestelde onderzoek zijn het bepalen van de meest informatieve variabelen en sensorlocaties om betrouwbare en nauwkeurige informatie vast te leggen die een aanvulling vormt op glucoseconcentratiemetingen (CGM) en om algoritmen te ontwikkelen om de aanwezigheid van inspanning, stress of slaap op een bepaald moment te bepalen voor het schatten van glucoseconcentraties en het nemen van controlebeslissingen door een multivariabel kunstmatig pancreassysteem. Het voorgestelde onderzoek zal worden uitgevoerd door de volgende specifieke doelstellingen te bereiken:

Systematisch de MESS-factoren verstoren binnen gestandaardiseerde experimenten in het laboratorium en thuis voor het analyseren van hun effecten en interacties op glucoseconcentraties; om de meest informatieve en betrouwbare meetbenaderingen te identificeren (d.w.z. soorten draagbare sensoren en locaties op het lichaam) voor het onderscheiden van MESS-factoren; kwantitatieve relaties ontwikkelen die het type en de kenmerken van specifieke MESS-activiteiten identificeren, algoritmen ontwikkelen om de aanwezigheid van specifieke MESS-activiteiten te detecteren, te identificeren en glucoseconcentraties te voorspellen met recursieve modellen in realtime (voor toekomstige integratie met adaptieve AP-controlesystemen) ; en om de prestaties van de multivariabele modellen te evalueren met gegevens van draagbare apparaten en CGM in closed-loop controle met AP tijdens verkennende klinische experimenten.

De studie vindt plaats gedurende een periode van 3-4 weken voor in totaal 6 studiebezoeken. De proefpersonen zullen continu worden gevolgd met behulp van CGM (DEXCOM [US G5 PLATINUM]); 3 activiteit van de volgende activiteitsmonitor(en); (Empatica E4, BiostampRC™, Equivital™ Life Monitor) en Actigraph gedurende de nacht. Daarnaast gebruiken de proefpersonen gedurende de periode van 3 weken een slaapmonitor (Zmachine® Insight & Insight+ Model DT-200 en Zephyr Bioharness). De proefpersonen komen in de eerste week 3 keer op studiebezoek, waarin de onderzoekers de zuurstofcapaciteit en spierkracht van de proefpersonen meten tijdens een piekinspanningstest (piek V02) en een test van maximale spierkracht (1-RM). , respectievelijk. De resultaten van deze tests zullen een basislijn vormen van waaruit we de intensiteit van submaximale aerobe en weerstandsoefeningen kunnen berekenen. De volgende 3 studiebezoeken vinden plaats in de volgende 3-4 weken. Gedurende deze tijd zullen de proefpersonen activiteiten uitvoeren die alleen, in combinatie of dicht bij elkaar fysiologische en psychologische stress veroorzaken. Vrouwen zullen vóór elke dag van gegevensverzameling een urine-zwangerschapstest ondergaan. Daarnaast voeren de proefpersonen thuis een aantal fysieke activiteiten uit die worden ingepland met de onderzoeksassistent. De onderzoeksassistent zal de proefpersonen periodiek bellen en de proefpersonen stressvolle activiteiten laten uitvoeren, zoals mentale uitdagingen.