Pasientempowerment gjennom prediktiv persontilpasset beslutningsstøtte (PEPPER)

1. Beskrivelse av komponentene i PEPPER-systemet:

Beslutningsstøttealgoritme Beslutningsstøttealgoritmen er basert på saksbasert resonnement (CBR). CBR er en kunstig intelligens-teknikk som prøver å løse nylig oppståtte problemer ved å bruke løsningene man har lært fra løste problemer man har møtt tidligere. En kombinasjon av parametere utgjør caseproblemet presentert for CBR-algoritmen. Ved å bruke denne informasjonen vil algoritmen finne et lignende case-scenario fra samlingen av tidligere oppståtte tilfeller og anbefale en forbedret løsning (insulindose) for å oppnå best mulig resultat (post-prandial blodsukker). Hver ny sak inkluderer informasjon om problemet (f.eks. kapillært blodsukker, måltidsinformasjon etc), løsning (anbefalt insulindose) og utfall (post-prandial blodsukker).

PEPPER tilbyr en dobbel arkitektur for både Multiple Daily Injections (MDI) eller Continuous Subcutaneous Insulin Infusion (CSII) terapi. I begge tilfeller har brukeren med jevne mellomrom en kontinuerlig glukosemonitor (CGM) og en aktivitetsmåler.

Håndsett CSII-versjon: Håndsettet er en bærbar berøringsskjermenhet som kommuniserer direkte med insulinpumpen. Dens primære funksjon i PEPPER er å tillate brukeren å administrere insulinbehandling nøyaktig ved å akseptere eller avvise anbefalinger for bolusinsulindose, beregnet av den CBR-baserte beslutningsstøttealgoritmen, via et grafisk grensesnitt. I tillegg måler og registrerer den automatisk glukosenivåer (via en innebygd blodglukose (BG) stripeleser) og tillater logging av matinntak og andre parametere.

MDI-versjon: Dette håndsettet er en kommersielt tilgjengelig smarttelefon med insulinanbefalingsapplikasjonen som kjører lokalt på et standard operativsystem som iPhone-operativsystem (iOS) eller Android. Den har samme funksjonalitet som CSII-versjonen, bortsett fra at den ikke har en innebygd kapillær blodsukkerleser (CBG), men importerer i stedet data trådløst fra eksterne CBG-monitorer.

Revisjon av sikker nettserver: Håndsettet rapporterer brukerens sakshistorikk trådløst til den sikre portalen, et nettsted som lar klinikeren legge til nye pasienter og gjennomgå sakene for å bestemme hvilke som skal beholdes. En sak omfatter flere parametere som karbohydratinntak, BG-avlesning, måltidssammensetning, fysisk aktivitet og hormonsyklus.

Personlig helsejournal på den sikre portalen lar pasienter og klinikere se og oppdatere utvalgte komponenter i den detaljerte historien.

Insulintilførselssystem MDI: vil fortsette å bruke det samme insulinet de brukte. CSII: vil bruke Cellnovo insulinpumpe.

Kontinuerlig glukoseovervåkingssystem Glukosesensoren som skal brukes gjennom de kliniske studiene er Dexcom-sensoren (CE-merket, produsert av Dexcom). Denne strømmen er proporsjonal med glukosekonsentrasjonen i interstitiell væske og er kalibrert mot blodsukker minimum 12 timer. Dexcom CGM-dataene overføres automatisk til en sikker nettbasert server og den sikre PEPPER-nettportalen. Deltakerne vil til enhver tid kunne se CGM-dataene sine, og disse vil bli brukt kontinuerlig gjennom studiene.

Sikkerhetsfunksjoner Lav- og høyglukosealarmer vil bli integrert for å varsle brukeren når hypo- og hyperglykemi oppdages, slik at brukeren kan handle deretter for å bringe glukosenivåene tilbake til målområdet.

Glukoseprediksjonsalgoritme for hypoglykemiprediksjon. Hypoglykemiprediksjonsalgoritmen vil gjøre det mulig for systemet å automatisk aktivere funksjonen for lav glukosesuspensjon hos pumpedeltakere (suspensjon av insulintilførsel til glukosenivåene er innenfor målområdet) og/eller utløse en adaptiv karbohydratrådgiver, som vil anbefaler en personlig karbohydratmat.

Insulinsikkerhetsbegrensninger Personlige maksimale insulindoseterskler vil bli innlemmet for å forhindre overdosering av insulin.

Feildeteksjon Insulinpumper og CGM-er er veletablerte teknologier, men feil i disse enhetene (f.eks. pumpeokklusjon, tap av sensorfølsomhet) kan forekomme. Et feildeteksjonssystem vil identifisere slike feil og varsle brukeren om å anbefale en tilsvarende handling for å gå tilbake til normal tilstand.

Deltakerne vil ha mulighet til å ringe en lege for medisinsk støtte og en ingeniør for teknisk støtte 24 timer i døgnet.

2.2 Rekruttering Dette er en multisenterstudie og rekruttering til den kliniske studien vil bli utført i diabetesklinikkene ved Institut d'Investigació Biomédica de Girona (IdIBGi) (Spania) og Imperial College London (ICL) (UK) fra registrerte forskningsdatabaser og fra interesserte deltakere som kontakter oss.

2.3 Kliniske studier: 2.3.1 Fase 1

Mål: Å demonstrere sikkerhet og teknisk bevis på konseptet til PEPPER-sikkerhetssystemet (uten CBR-algoritmen) i deltakerens eget miljø.

Primære utfall og sekundære utfall er definert i Utfallsmål.

Tidsskala: Hver deltaker vil være med i studien i 8 uker: innkjøringsperiode (2 ukers periode) og intervensjonsperiode (6 ukers periode). Det er forventet at det vil ta 6 måneder å fullføre denne fasen.

Befolkning: 10 voksne med T1DM (5 på MDI og 5 på CSII)

Besøk 1: Screening Delta på den kliniske forskningsenheten Signert og datert informert samtykke Demografiske data (fødselsdato, kjønn, rase og etnisitet) Medisinsk og kirurgisk historie og allergier mot medisiner Detaljer om diabeteshistorien Menstruasjonsanamnese og prevensjon (kvinner) Medisiner og kosttilskudd Sosial historie inkludert drikke-, røyke- og narkotikavaner Vitale tegn EKG Tilfeldig venøs blod- og urinprøve Uringraviditetstest hos kvinnelige deltakere i fertil alder Grunnleggende diabetesopplæring revisjon, Insulinbehandling justeres om nødvendig Spørreskjemaer som skal fylles ut Deltakerne vil få sanntidsinformasjon (RT) CGM (Dexcom) Deltakeren vil bli instruert i hvordan man foretar korrekt CGM-kalibrering. Kvalitetskontrolltesting vil bli utført på studieenhetene som anbefalt i produsentens retningslinjer. Deltakerne vil bli vist hvordan de skal sette inn sensoren selv, tolke CGM-dataene i sanntid og stille inn hypo- og hyperglykemi-terskelalarmer. Alarmterskelen vil bli satt til 4mmol/l og 11mmol/l, og deltakerne vil bli oppfordret til å holde den på disse nivåene og ikke redusere hypoglykemi-terskelen under 3,3mmol/L) Deltakerne skal gjennomføre en 2-ukers innkjøringsperiode ved å bruke RT-CGM (Dexcom) og en standard boluskalkulator for å gjøre seg kjent med RT-CGM Deltakere på MDI vil bli utstyrt med studien CBG-måler Deltakere på CSII vil bli utstyrt med Cellnovo-studien

Besøk 2: CGM-gjennomgang og studiestart Delta 2 uker etter besøk 1 CGM-datagjennomgang Insulinbehandling justeres om nødvendig En standardisert fysisk aktivitetsmonitor vil bli gitt og deltakerne vil bli vist hvordan den skal brukes.

Slå på PEPPER-håndsettet (CBR-algoritme deaktivert) Detaljerte brukerveiledninger (Cellnovo, Dexcom CGM, PEPPER-håndsett) vil bli gitt til deltakerne og et instruksjonsark med 24-timers kontaktinformasjon for forskerteamet for å løse eventuelle problemer eller spørsmål.

Besøk 3: 2-ukers besøk Delta 2 uker etter besøk 2 ved klinisk forskningsenhet CGM datagjennomgang Insulinbehandling justeres ved behov Gjennomgå eventuelle tekniske problemer.

Besøk 4: Siste besøk (6 uker etter besøk 2) CGM-datagjennomgang Slå av PEPPER-systemet og returner enheten Deltakerne for å gå tilbake til sin vanlige behandling. Spørreskjemaer som skal fylles ut.

2.3.2 Fase 2: Klinisk evaluering av sikkerhet, gjennomførbarhet og brukbarhet av PEPPER-systemet.

Mål: Å demonstrere sikkerhet og teknisk bevis på konseptet for det overordnede PEPPER-systemet (integrert med CBR-algoritmen).

Primære utfall og sekundære utfall er definert i Utfallsmål.

Tidsskala og befolkning er de samme som i fase 1.

Besøk 1: Screening Samme som for fase 1

Besøk 2: CGM-gjennomgang og studiestart Slå på PEPPER-håndsettet (CBR-algoritme og PEPPER-sikkerhetssystem aktivert) Resten av trinnene er de samme som i fase 1 besøk 2

Besøk 3: 2-ukers besøk Samme som i fase 1 besøk 3

Besøk 4: 6 ukers besøk (6 uker etter besøk 2) Samme som i fase 1 besøk 4

Besøk 5: Siste besøk Trinn 5 i brukervennlighetsstudien

2.3.3 Brukervennlighetsstudie

Brukbarheten til systemet vil bli evaluert gjennom de kliniske utprøvingsfasene og omutvikling av systemet vil bli gjort deretter.

Mål: å evaluere brukervennligheten til PEPPER-telefonene over en langvarig tidsperiode.

Trinn 1: Treningsobservasjon Deltakerne vil få opplæring i bruk av enheter. Håndsettet vil bli filmet under opplæringen for å se hvilket aspekt som beskrives.

Trinn 2: Kontekstintervju Målet er å samle inn data på et tidlig stadium av prosessen med brukervennlighet. De vil bli brukt til å forstå den tiltenkte bruken av alle deler av systemet og egenskapene som er knyttet til sikkerhet, innenfor en hverdagslig kontekst. Intervjuet vil være semistrukturert med valg av spørsmål.

Trinn 3: Dagbokstudie Data vil bli samlet inn via smarttelefonen i en rekke formater. Studien følger opp det kontekstuelle intervjuet og avsluttes med et exitintervju. Deltakerne vil også bli oppringt med ukentlige intervaller for å se hvordan de finner bolusrådene og for å sjekke at det ikke er noen problemer.

Datainnsamling. Deltakerne vil bli bedt om å skrive dagbok hver gang de bruker PEPPER bolusrådgiveren. Data vil bli samlet inn ved hjelp av en smarttelefon-app. Det kan ha en rekke formater, inkludert bilder, talememoer, tekst. I tillegg vil det bli gjort skriftlige notater etter hver ukentlig telefonsamtale.

Trinn 4: Dagbokavslutningsintervju Formålet er å se nærmere på noen av dagbokoppføringene for å finne utfyllende informasjon. Deltakerne vil bli bedt om å gå gjennom hver av dagbokoppføringene og gi ytterligere forklaring. Dette vil bli etterfulgt av et ustrukturert intervju.

Dagboken vil bli filmet under samtalen for å se hvilken oppføring som beskrives.

Trinn 5: Kontekstgruppe Alle medlemmene i mulighetsstudien vil bli invitert til et sosialt møte på et uformelt sted. Hensikten med sesjonen vil være å validere funnene fra de foregående trinnene. Forskeren vil bestrebe seg på å være en ikke-påtrengende tilskuer i diskusjonen, og ikke komme med personlige meninger, men lytte etter vanlige problemstillinger og temaer.

Datainnsamling. Data vil bli samlet på en notisblokk eller bærbar datamaskin på en synlig måte.

Data vil bli samlet inn ved hjelp av en lydopptaker i trinn 1-4.

2.4 Statistikk Utvalgsstørrelsen er sammenlignbar med andre teknologipilotsikkerhetsstudier, er et realistisk tall for rekruttering og gir robuste sikkerhetsdata. Studien er ikke drevet til å vise en endring i primære eller sekundære utfall sammenlignet med vanlig omsorg, men er en vurdering av en ny teknologi.

2.5 Konfidensialitet av data som samles inn under intervjuer For å ivareta sikkerheten vil data innhentet under intervjuene bli kryptert og lagret sikkert, med tilgang begrenset til forskerne. Data vil bli avidentifisert slik at bare forskerne vil være i stand til å koble dataene til den involverte deltakeren ved å bruke reversible koder. Dette gjøres utelukkende for sammenligning og evaluering på tvers av de separate intervjuene. Eventuelle resulterende publikasjoner som bruker dataene vil ikke identifisere deltakerne, og eventuelle sitater vil holdes anonyme dersom deltakerne samtykker til dette.

2.6 Elektronisk datalagring på sikker nettserver. Datasikkerhet og personvern vil være en prioritet ved håndtering av medisinske data slik som det som holdes i PEPPER-systemet. I løpet av de kliniske studiene (fase 1-2) vil anonyme kliniske data legges inn og lagres på en sikker webserver. Anonyme data som samles inn av PEPPER-håndsettet (som glukose, måltidsinformasjon, fysisk aktivitet, alkohol, trening) og Dexcom CGM-systemet vil automatisk overføres til den sikre webserveren. For dette formålet vil EUs regulatoriske prosedyrer (direktiv 95/46/EC og 2002/58/EC) bli fulgt. Medisinske data vil bli lagret og beskyttet mot ikke-autorisert tilgang; overføring av data vil være sikret; kun autoriserte brukere vil ha tilgang til tjenester og lagret data. Autentisering vil være nødvendig for bruk av applikasjoner og datasynkronisering. PEPPER vil operere i henhold til standard retningslinjer for interoperabilitet (f.eks. HL7), slik at informasjon kan utveksles sømløst mellom de ulike komponentene. Autoriserte brukere vil inkludere studieteammedlemmer fra PEPPER-samarbeidspartnerne. Samarbeidspartnere vil kun kunne se anonyme PEPPER-håndsettdata.

Dataene som genereres av studien vil bli analysert av det samarbeidende PEPPER-forskerteamet på deres respektive steder. Analysen vil være på anonymiserte data som vil bli aggregert under fellesmøter på begge kliniske nettsteder.

Manglende, ubrukte og falske data vil bli vurdert på individuell basis og kan ignoreres, trekkes tilbake eller besøket kan fjernes fra analysen med passende begrunnelse bedømt av hovedetterforskeren.

2.7 Rapporteringsprosedyrer for uønskede hendelser Alle uønskede hendelser vil bli rapportert. Avhengig av arten av hendelsen vil rapporteringsprosedyrene nedenfor bli fulgt. Eventuelle spørsmål angående rapportering av uønskede hendelser vil bli rettet til hovedetterforskeren i første omgang.

Ikke alvorlige bivirkninger: Alle slike hendelser vil bli registrert.

Alvorlige uønskede hendelser (SAE): Et SAE-skjema fylles ut og fakses til sjefsetterforskeren innen 24 timer. Sykehusinnleggelser for elektiv behandling av en eksisterende tilstand trenger imidlertid ikke rapporteres som SAE.

Rapporter om relaterte og uventede SAE-er vil bli sendt innen 15 dager etter at hovedetterforskeren ble oppmerksom på hendelsen. Hovedetterforskeren vil også varsle sponsoren om alle SAE-er, der hendelsen etter hovedetterforskerens oppfatning er:

'relatert', dvs. et resultat av administrasjonen av noen av forskningsprosedyrene; og "uventet", dvs. en hendelse som ikke er oppført i protokollen som en forventet hendelse. Lokale etterforskere vil rapportere eventuelle SAEer som kreves av deres lokale forskningsetiske komité, sponsor og/eller forsknings- og utviklingskontor.