Sinais Adicionais para Exercício, Estresse e Sono e Previsão de Níveis de Glicose para Sistemas AP

O foco do trabalho proposto é determinar as variáveis ​​mais informativas para refeições, exercícios, estresse agudo e sono (MESS), identificar sensores selecionados que reportem essas variáveis ​​e desenvolver os algoritmos para detectar a ocorrência de MESS, discriminá-los e determinar suas características. É necessária pesquisa para identificar quais dispositivos vestíveis relatam as variáveis ​​mais informativas e preditivas do MESS com precisão e exatidão desejadas, determinar o melhor local para usá-los para coletar dados confiáveis ​​e informativos e destilar conhecimento preciso dos dados relatados por sensores vestíveis. Os dados e sua interpretação devem ser informativos para vários tipos de atividades físicas, estágios do sono e tipos e intensidades de estresse agudo e ocorrência simultânea de fatores MESS.

No primeiro ano da pesquisa, os pesquisadores usarão vários dispositivos para coletar dados e avaliar seu conteúdo de informações e contribuição para a melhoria da previsão da glicose sérica, melhores locais para coletar informações precisas e confiáveis ​​e sua aceitação pelos usuários. No segundo ano do projeto, selecionaremos um único dispositivo vestível, conduziremos experimentos clínicos e de vida livre adicionais em casa para avaliar as contribuições das informações do dispositivo vestível selecionado para melhorar a precisão da previsão de glicose e o desempenho de o PA multivariável.

Os objetivos da pesquisa proposta são determinar as variáveis ​​mais informativas e as localizações dos sensores para capturar informações confiáveis ​​e precisas que complementem as medições de concentração de glicose (CGM) e desenvolver algoritmos para determinar a presença de exercício, estresse ou sono a qualquer momento para estimar concentrações de glicose e tomada de decisões de controle por um sistema de pâncreas artificial multivariável. A pesquisa proposta será realizada alcançando os seguintes objetivos específicos:

Perturbar sistematicamente os fatores MESS em experimentos padronizados em laboratório e em casa para analisar seus efeitos e interações nas concentrações de glicose; para identificar as abordagens de medição mais informativas e confiáveis ​​(ou seja, tipos de sensores vestíveis e localizações no corpo) para discriminar fatores MESS; desenvolver relações quantitativas que identificam o tipo e as características de atividades específicas do MESS, desenvolver algoritmos para detectar a presença de atividades específicas do MESS, identificá-las e prever as concentrações de glicose com modelos recursivos em tempo real (para integração futura com sistemas de controle adaptativo de AP) ; e avaliar o desempenho dos modelos multivariáveis ​​com dados de dispositivos vestíveis e CGM em controle de malha fechada com AP durante experimentos clínicos exploratórios.

O estudo terá lugar durante um período de 3-4 semanas para um total de 6 visitas de estudo. Os indivíduos serão monitorados continuamente usando CGM (DEXCOM [US G5 PLATINUM]); 3 atividade do(s) seguinte(s) monitor(es) de atividade; (Empatica E4, BiostampRC™, Equivital™ Life Monitor) e Actigraph durante toda a noite. Além disso, os sujeitos usarão um monitor de sono (Zmachine® Insight & Insight+ Modelo DT-200 e Zephyr Bioharness) durante o período de 3 semanas. Os indivíduos comparecerão a uma visita de estudo 3 vezes durante a primeira semana, durante a qual os investigadores medirão a capacidade de oxigênio e a força muscular dos indivíduos durante um teste de esforço máximo (pico V02) e um teste de força muscular máxima (1-RM) , respectivamente. Os resultados deste teste estabelecerão uma linha de base a partir da qual podemos calcular a intensidade das sessões de exercícios aeróbicos e de resistência submáximos. As próximas 3 visitas do estudo ocorrerão nas 3-4 semanas seguintes. Durante esse tempo, os sujeitos realizarão atividades que produzem estresse fisiológico e psicológico isoladamente, em combinação ou próximas umas das outras. As mulheres farão um teste de gravidez de urina antes de cada dia de coleta de dados. Além disso, os sujeitos realizarão uma série de atividades físicas em casa que serão agendadas com o auxiliar de pesquisa. O assistente de pesquisa telefonará para os sujeitos periodicamente e os fará realizar atividades estressantes, como desafios mentais.