Avaliação piloto de algoritmos para detecção de mau funcionamento da bomba de insulina

Em indivíduos com diabetes tipo 1, o ajuste das doses de insulina para acomodar as condições em constante mudança da vida diária é crucial para alcançar um controlo metabólico satisfatório. Para enfrentar esse desafio, os pesquisadores desenvolveram um sistema automatizado de administração de insulina (AID), comumente conhecido como pâncreas artificial. Este sistema é composto por uma bomba de insulina, um sensor de monitoramento contínuo de glicose (CGM) e um algoritmo de controle sofisticado. O algoritmo usa dados do CGM para calcular a dose de insulina necessária para manter um bom controle glicêmico e comanda automaticamente a infusão de insulina.

No entanto, os sistemas de pâncreas artificial podem apresentar mau funcionamento, alguns dos quais são altamente arriscados. As avarias mais perigosas incluem falhas na bomba de insulina e oclusões do conjunto de infusão, que levam a interrupções prolongadas na administração de insulina. Isso expõe o paciente ao risco de hiperglicemia e, ainda mais perigosamente, de cetoacidose, uma complicação grave que pode resultar em hospitalização e, em casos graves, morte. Infelizmente, os pacientes nem sempre percebem esses problemas em tempo hábil.

Este estudo tem como objetivo testar novos algoritmos para detectar mau funcionamento da bomba/conjunto de infusão que resultam na redução ou interrupção da administração de insulina. O estudo consiste em três fases:

• Fase 1: Coleta de Dados Preliminares (Dados de Vida Livre) Nesta fase, são coletados dados relacionados às tendências glicêmicas e à administração de insulina em condições de vida livre. Esses dados são obtidos a partir de um download do pâncreas artificial do paciente. A sessão de um mês foi projetada para reunir uma quantidade substancial de dados específicos do paciente para permitir que os algoritmos aprendam como a insulina e as refeições afetam a glicemia do paciente, conforme registrado pelo sensor CGM. Durante esta fase, o paciente continua a utilizar o pâncreas artificial no dia a dia.
• Fase 2: Indução da Hiperglicemia A segunda fase envolve a visita do paciente ao ambulatório, onde, de acordo com protocolo específico e horário definido, a infusão de insulina é temporariamente suspensa para simular mau funcionamento da bomba. O episódio resultante de hiperglicemia é monitorado de perto sob supervisão médica. Ao final do experimento, a equipe do estudo auxilia o paciente na restauração da euglicemia antes de voltar para casa.
• Fase 3: Análise Retrospectiva dos Dados Nesta fase, os dados coletados são analisados ​​retrospectivamente para avaliar a eficácia dos algoritmos propostos na detecção da suspensão da insulina, simulando um mau funcionamento da bomba. A sensibilidade dos métodos testados é avaliada como a fração de suspensões de insulina (simulando um mau funcionamento) detectada corretamente.

A singularidade deste conjunto de dados reside na indução controlada de mau funcionamento, conseguida pela desconexão da bomba de insulina e monitorização do episódio hiperglicémico resultante. A presença de avarias nestes dados é certa e caracterizada com precisão em termos de hora de início e duração. O conjunto de dados resultante desta experimentação será uma ferramenta valiosa para a comunidade científica, permitindo o teste retrospectivo de algoritmos de detecção de falhas.