Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Технико-экономическое обоснование PID по сравнению с MPC и HMS

20 июля 2016 г. обновлено: Sansum Diabetes Research Institute

Технико-экономическое обоснование использования ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференциального) по сравнению с алгоритмом контроллера MPC (модельно-прогностическое управление) и системой мониторинга работоспособности (HMS)

Целью предлагаемого исследования является изучение возможности использования ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференциального) по сравнению с алгоритмом контроллера MPC (управление с прогнозированием модели) в системе искусственной поджелудочной железы, при прочих равных компонентах и ​​дизайне исследования.

Исследование состоит из оценки любого типа алгоритма управления как части устройства искусственной поджелудочной железы (АП) в течение двух периодов 27,5-часового замкнутого цикла управления в условиях клиники (Исследовательский институт диабета Сансум, Санта-Барбара, Калифорния), разделенных минимум на 5 дней и максимум на 2 недели. 27,5-часовой период включает: 2 заявленных приема пищи (ужин и завтрак по 65 г и 50 г CHO соответственно), которым предшествует доза инсулина быстрого действия, эквивалентная 100% болюсу, исходя из отношения инсулина к углеводам (I:C) каждого субъекта, и 1 прием пищи. незапланированный прием пищи (обед из 65 г углеводов, такое же содержание еды, как и ужин); полная ночь с 12:00 до 7:00. Цель состоит в том, чтобы продемонстрировать, что устройство AP способно постоянно поддерживать уровень глюкозы в крови субъекта в безопасном диапазоне.

Обзор исследования

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Действительный)

10

Фаза

  • Ранняя фаза 1

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 21 год до 65 лет (Взрослый, Пожилой взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Критерии включения:

  • Клинический диагноз сахарного диабета 1 типа в течение как минимум одного года и использование инсулиновой помпы в течение как минимум 6 месяцев с коммерчески доступным инсулином быстрого действия.
  • Диагноз диабета 1 типа основывается на заключении исследователя; Определение уровня пептида С и антител не требуется.
  • Возраст от 21 до 65 лет
  • Для женщин, о которых в настоящее время неизвестно, что они беременны или кормят грудью
  • HbA1c от 5 до 10%, измеренный с помощью DCA2000 или эквивалентного устройства
  • Готов выполнить калибровку исследуемых CGM только с помощью палочки из пальца и готов следовать инструкциям по ношению инсулиновой помпы и CGM.
  • Готовы использовать исследование CGM и исследование инсулиновой помпы во время замкнутого цикла.
  • Может и соглашается избегать приема следующих лекарств, начиная с 24 часов до ношения сенсора и до завершения визита для проведения закрытого исследования: ацетаминофен, преднизолон и псевдоэфедрин.
  • Понимание и готовность следовать протоколу и подписать информированное согласие.

Критерий исключения:

  • Демонстрируйте неосознанность гипогликемии.
  • Показания сердечной аритмии.
  • Беременность (по результатам положительного теста крови на беременность у женщин детородного возраста во время скринингового визита и анализа мочи при поступлении на стационарное лечение) или кормящая мать.
  • Женщины, ведущие половую жизнь и способные зачать ребенка, не используют противозачаточные средства.
  • Диабетический кетоацидоз в течение последних 6 месяцев до регистрации, требующий посещения отделения неотложной помощи или госпитализации
  • Тяжелая гипогликемия, приведшая к судорогам или потере сознания в течение 12 месяцев до включения в исследование.
  • Текущее лечение судорожного расстройства; Субъекты с судорогами в анамнезе могут быть включены в исследование, если они получат письменное разрешение от своего невролога.
  • Активная инфекция
  • Известное заболевание, которое, по мнению исследователя, может помешать выполнению протокола, например, когнитивный дефицит.
  • Психическая недееспособность, нежелание или языковые барьеры, препятствующие адекватному пониманию или сотрудничеству, включая субъектов, не умеющих читать или писать.
  • Ишемическая болезнь сердца или сердечная недостаточность.
  • Субъекты с ишемической болезнью сердца в анамнезе могут быть включены в исследование, если они получат письменное разрешение от своего кардиолога.
  • Наличие известного заболевания надпочечников
  • Активный гастропарез
  • Если вы принимаете антигипертензивные препараты, препараты щитовидной железы, антидепрессанты или гиполипидемические препараты, отсутствие стабильности при приеме препарата в течение последних 2 месяцев до включения в исследование.
  • Неконтролируемое заболевание щитовидной железы; Адекватно леченные заболевания щитовидной железы и глютеновая болезнь не исключают субъектов из зачисления.
  • Злоупотребление алкоголем
  • Текущее использование бета-блокаторов
  • Лабораторные результаты:

    1. Гематокрит < 30% или > 55%
    2. А1С > 10%
    3. Нарушение функции печени или почек (трансаминаза > 2 раз выше верхней границы нормы, креатинин > 1,5 мг/дл)
    4. Лабораторий, отобранных во время скринингового визита или в течение одного месяца до скрининга (для других целей), будет достаточно для целей регистрации, связанных с гематокритом.
  • У субъекта кожные заболевания, которые, по мнению исследователя, исключают ношение исследуемых устройств (инфузионного набора и датчика) в брюшной полости. Примеры включают, но не ограничиваются: псориаз, ожоги, рубцы, экзема, татуировки и значительная гипертрофия в местах ношения устройства; любая известная аллергия на медицинские клеи.
  • В настоящее время находится на длительном лечении преднизолоном. Если субъект проходил краткосрочное лечение преднизолоном, отложите регистрацию до тех пор, пока основное заболевание и лечение преднизоном не разрешится.
  • Аллергия на исследуемый препарат, пищу или другой исследовательский материал.
  • Клинически значимая скрининговая ЭКГ, физикальное обследование, лабораторные анализы или аномалии жизненно важных функций.
  • Воздействие любого исследуемого препарата в течение 30 дней.
  • История злокачественных новообразований в течение 5 лет до скрининга (кроме базально-клеточного рака).
  • Курит в настоящее время или прекратил курить (включая сигареты, сигары, трубку) в течение последних 6 месяцев.
  • Текущее участие в другом следственном испытании.

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Назначение кроссовера
  • Маскировка: Нет (открытая этикетка)

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Активный компаратор: Алгоритм PID с HMS

Алгоритм управления, по своей сути, представляет собой пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор, который включает в себя правило настройки, основанное на внутреннем управлении моделью (IMC), с использованием явной модели динамики глюкозы и инсулина при СД1 у человека. Параметры модели персонализируются на основе априорно легкодоступных параметров субъекта. Этот контроллер делит управляющее воздействие на три компонента: пропорциональное расстояние между текущим измерением и заданным заданным значением, накопленная интегральная ошибка, выраженная площадью между кривой текущего состояния и заданным заданным значением во времени, и производная скорость изменения. текущего измерения.

Алгоритм Health Monitoring System использует те же данные мониторинга уровня глюкозы (CGM), что и алгоритм PID-контроля, но использует отдельный алгоритм для отслеживания тенденций и прогнозирования будущих значений уровня глюкозы. Использование избыточного и независимого алгоритма является важной функцией безопасности всего устройства AP.

Экспериментальный: Алгоритм MPC с HMS

Первая стратегия управления представляет собой разновидность алгоритма Model Predictive Control (MPC). MPC использует явную модель управляемого процесса при оптимизации ввода. В частности, контроллеры MPC для контроля гликемии используют модель динамики инсулин-глюкозы у человека с СД1, чтобы предсказать изменение значений глюкозы в крови в течение так называемого горизонта прогнозирования шагов контроллера и оптимизировать прогнозируемую траекторию ввода инсулина, чтобы оптимизировать указанная цель затрат, которая наказывает небезопасные гликемические значения, а также использование инсулина.

Алгоритм Health Monitoring System использует те же данные CGM, что и алгоритм управления MPC, но применяет отдельный алгоритм для отслеживания тенденций и прогнозирования будущих значений уровня глюкозы. Использование избыточного и независимого алгоритма является важной функцией безопасности всего устройства AP.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
время, проведенное в безопасном диапазоне уровня глюкозы в крови
Временное ограничение: 24-часовой замкнутый цикл
Первичной конечной точкой будет процент времени, проведенного в безопасном диапазоне уровня глюкозы в крови [80–140] мг/дл. Большее время, проведенное внутри желаемого диапазона, будет считаться успешным. Ожидаемые уровни составляют [70-180] мг/дл через 5 часов после еды.
24-часовой замкнутый цикл

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
крайние значения уровня глюкозы и потребность во внешнем вмешательстве
Временное ограничение: 24-часовой замкнутый цикл
Вторичная конечная точка измеряет экстремальные уровни глюкозы и необходимость внешнего вмешательства для предотвращения гипогликемии или гипергликемии. Вмешательства могут представлять собой инъекции инсулина или пероральные углеводы, которые врач дает субъекту. Отсутствие необходимости во вмешательстве врача будет считаться успешным результатом.
24-часовой замкнутый цикл

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Публикации и полезные ссылки

Лицо, ответственное за внесение сведений об исследовании, добровольно предоставляет эти публикации. Это может быть что угодно, связанное с исследованием.

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования

1 июля 2014 г.

Первичное завершение (Действительный)

1 августа 2015 г.

Завершение исследования (Действительный)

1 августа 2015 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

12 ноября 2013 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

12 ноября 2013 г.

Первый опубликованный (Оценивать)

19 ноября 2013 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Оценивать)

22 июля 2016 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

20 июля 2016 г.

Последняя проверка

1 июля 2016 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться