Klinisk bedömning av ett slutet system med glukagon, träning och blandade måltider

Metod Randomiserad kontrollerad cross-over öppen studie

Delstudie 1 (n=10)

I delstudie 1 som inkluderar den första bioinspirerade artificiella bukspottkörtelstudien med bihormonkontroll (insulin och glukagon) kommer en fastande 6-timmars bi-hormonell sluten-loop-studie att genomföras för att bedöma bevis på koncept och säkerhet innan 25-timmars randomiserad kontrollerad crossover-studie

Varje försöksperson kommer sedan att randomiseras till att delta i antingen ett besök i slutet kretslopp eller ett besök i öppet kretslopp först. När ett av besöken är avslutat kommer varje ämne att gå över och delta i det återstående besöket.

Delstudie 2 (n=20) Syftet med delstudie 2 är att utmana den bihormonella pumpen under en måttlig träning. Försökspersoner kommer initialt att randomiseras till antingen den bihormonella eller den öppna standardslingan och sedan korsas över. Varje studie kommer att pågå i 25 timmar

• Träningsprotokoll: Försökspersonerna kommer att kopplas till gasanalysatorn och puls-/EKG-monitorn enligt COSMED-tillverkarens instruktioner.

Syreförbrukningen (VO2)/koldioxidproduktionen (VCO2) och puls/EKG-kurvan kommer att visas kontinuerligt i realtid medan motivet tränar.

Uppvärmning: 3 minuters cykling med lågt motstånd (20-30 watt) med bibehållen hastighet på 60-80 varv per minut. Efter uppvärmningen kommer försökspersonerna att genomgå ett 30 minuters träningspass med måttlig intensitet på cykeln i syfte att bibehålla deras VO2 mellan 10-20% över deras 1:a ventilationsanaeroba tröskel. Om deras VO2 faller under eller går över denna nivå kommer motståndet att öka eller minska i enlighet därmed. Målet VO2 och startmotståndet (watt) kommer att ställas in individuellt baserat på deras baslinjeutfall för träningstest.

Den beräknade tiden som krävs för att genomföra träningstestet är 35-40 minuter.

Larm för kontinuerlig glukosövervakning i realtid kommer att ställas in på 4 mmol/L och 15 mmol/L och kommer att kunna höras av försökspersonen och forskargruppen.

Glukagonlösningen kommer att ersättas med en nyrekonstituerad glukagonlösning var 8:e timme under den slutna studien. Om de venösa blodsockerkoncentrationerna faller under 3,5 mmol/L eller om patienten upplever hypoglykemisymptom kommer hypoglykemi att bekräftas av ytterligare ett venöst blod. plasmaglukosprov och kommer att behandlas enligt Imperial College Hospitals National Health Service Trust Guidelines.

Efter 25 timmars sluten slinga, klockan 12:00 nästa dag, kommer patientens egen insulinpump att laddas, återanslutas och startas enligt patientens vanliga insulinregim. När det har körts kommer det slutna systemet att kopplas bort. Patienten kan sedan äta och dricka fritt och kan skrivas ut efter 2 timmar, eller när glukoskoncentrationerna är stabila.

Samma protokoll kommer att användas när försökspersonerna går över för den öppna standardstudien på 25 timmar under det återstående besöket.

Delstudie 3: Bi-hormonell sluten kretskontroll under och efter blandade måltider (n=20) En middag med hög fett/hög kolhydrathalt (45 g fett, 80 g CHO) kommer att ges kl. 19:00, ett högt glykemiskt index frukost (40g CHO) kl 07:00 och en lunch med högt proteininnehåll/lågt kolhydrat (30g protein, 10g CHO) kl 12:00.

Försökspersoner kommer att vara fria att försiktigt mobilisera runt den kliniska forskningsenheten, rökning kommer inte att tillåtas. Försökspersoner får dricka obegränsat med vatten under hela besöket.

Larm för kontinuerlig glukosövervakning i realtid kommer att ställas in på 4 mmol/L och 15 mmol/L och kommer att kunna höras av försökspersonen och forskargruppen.

Glukagonlösningen kommer att ersättas med en nyrekonstituerad glukagonlösning var 8:e timme under de slutna studierna.

Om de venösa blodsockerkoncentrationerna faller under 3,5 mmol/L eller om patienten upplever hypoglykemisymptom kommer hypoglykemi att bekräftas av ett extra venöst blodplasmaglukosprov och kommer att behandlas enligt Imperial College Hospitals National Health Service Trust Guidelines.

Efter 25 timmars sluten slinga, klockan 18:00 nästa dag, kommer patientens egen insulinpump att förberedas, återanslutas och startas enligt patientens vanliga insulinregim. När det har körts kommer det slutna systemet att kopplas bort. Patienten kan sedan äta och dricka fritt och kan skrivas ut efter 2 timmar, eller när glukoskoncentrationerna är stabila.

Samma protokoll kommer att tillämpas efter övergång men med en standard insulinpump med öppen slinga för det återstående besöket.