Kolhydratuppskattning Stöds av GoCARB-systemet

Bakgrund

För personer med typ 1-diabetes (T1D) är den nuvarande guldstandarden för att utvärdera kolhydratmängden (CHO) i en måltid genom att noggrant väga dess olika komponenter och beräkna CHO-innehållet med hjälp av referensnäringstabeller. Den resulterande CHO-mängden används sedan för att definiera insulindosen som behövs för att undvika en onormal postprandial glukosprofil. Eftersom detta är en besvärlig procedur i verkligheten, uppskattar diabetiker ofta CHO-mängden baserat på deras personliga erfarenhet. Speciellt för mat som serveras på tallrik är CHO-uppskattningar ofta betydligt över- eller underskattade, vilket leder till stor variation i postprandial blodsocker. Förutom den omedelbara risken för hypoglykemi, finns det nya bevis för att suboptimal kontroll av postprandial glukos är associerad med ökad risk för långtidskomplikationer (t. diabetiska mikro- och makrovaskulära sjukdomar).

Effekten av CHO-räkning i T1D-kontroll har blivit alltmer erkänd och undersökt. En metaanalys inklusive fem studier på individer med T1D har visat att förbättrad CHO-räkningsnoggrannhet minskar HbA1c signifikant (0,64 % minskning av HbA1c jämfört med en kontrollgrupp). Att lära vuxna individer med T1D att räkna CHO minskar HbA1c avsevärt och leder också till en förbättring av livskvaliteten. Liknande fynd har rapporterats hos barn, hos vilka högre CHO-räkningsnoggrannhet är associerad med lägre HbA1c. Även en kort pedagogisk intervention på 4 veckor kan fortfarande resultera i en signifikant och varaktig effekt på HbA1c-reduktion 9 månader efter utan att ha en ökning av hypoglykemi. Lägre CHO-räkningsnoggrannhet är en signifikant prediktor för förlängd tid i hyperglykemiskt tillstånd. I en studie med vuxna uppskattade endast 31 % av deltagarna CHO-innehållet med ett fel på mindre än 20 gram per dag och exakt CHO-uppskattning korrelerades med de lägsta HbA1c-värdena. I linje med dessa fynd har en annan studie visat att individer på intensiv insulinbehandling räknar CHO-halten i måltider med ett genomsnittligt fel i storleksordningen 16 gram eller 21 %. I allmänhet finns det en överskattning av små måltider och en kraftig underskattning av stora måltider. Medan frukost (+8,5 %) och mellanmål (-5 %) uppskattades ganska exakt, är lunch (-28 %) och middag (-23 %) mer benägna att göra fel som leder till en underskattning i storleksordningen 30 gram. Hos barn försämrar inte en inexakthet på ±10 gram den postprandiala glykemiska kontrollen, medan en variation på ±20 gram signifikant påverkar den postprandiala glykemin.

Debatten om hur man optimalt uppskattar CHO-intaget är pågående och kontroversiell. Faktum är att även vältränade diabetiker har svårt att uppskatta CHO exakt och att särskilt måltider som serveras på en tallrik är benägna att göra falska uppskattningar som understryker ett framväxande behov av nya metoder för uppskattning av CHO. Utredarna antar att datorseendestödd CHO-uppskattning kan ha en gynnsam inverkan på postprandial glukoskontroll, vilket i slutändan leder till minskade episoder av hypoglykemi och minskning av långtidskomplikationer.

De senaste framstegen inom smartphoneteknologier och datorseende gjorde det möjligt att utveckla applikationer för automatisk dietbedömning genom måltidsbildanalys. Applikationerna använder antingen ett antal bilder eller en kort video av den kommande måltiden, som fångats av användarens smartphone. Även om flera system har föreslagits under det senaste decenniet, är inget av dem designat för individer med diabetes, medan de förlitar sig på starka antaganden, som ofta inte håller i verkligheten, eller kräver för mycket användarinput. GoCARB-systemet ger CHO-uppskattningar till individer med T1D, genom att endast använda två måltidsbilder. Den nuvarande versionen GoCARB har designats för att hantera

• elliptiska plattor med platt bas;
• bilder med en maträtt;
• helt synliga livsmedel. Systemet fungerar utan antaganden om matens form, samtidigt som det stöder följande matklasser: Pasta, grönsallad, kött, panerad mat, bönor, morötter, potatismos, ris, potatis, bröd, ost, ägg, couscous, svamp och spätzli .

Mål

Syftet med denna studie är att undersöka effekten av GoCARB-stödd CHO-uppskattning i postprandial glukoskontroll av individer med T1D på sensorförstärkt insulinpumpsterapi.

I ett typiskt scenario placerar användaren ett referensobjekt i kreditkortsstorlek bredvid måltiden och skaffar två bilder med sin smartphone. Ett grafiskt användargränssnitt guidar användaren i valet av de optimala vinklarna för bildinsamling baserat på smarttelefonens inbyggda sensorer. Bilderna överförs sedan till en dedikerad server via Wi-Fi eller mobilnätet. Sedan aktiveras följande datorseendealgoritmer: tallriken detekteras och de olika matvarorna på tallriken segmenteras och känns igen automatiskt, medan deras 3D-form rekonstrueras. På basis av formen, segmenteringsresultaten och referenskortet beräknas sedan volymen och CHO-halten för varje artikel genom att kombinera livsmedelstyperna med dess volymer. Slutligen visas resultaten för användaren.

Metoder

Denna studies övergripande mål är att utföra en prospektiv randomiserad kontrollerad klinisk pilotstudie som jämför postprandial glukoskontroll assisterad av GoCARB-systemet med deltagarnas vanliga vårdmetoder. Studiens omfattning kommer att vara att undersöka om den postprandiala glukosprofilen förbättras genom att använda GoCARB-prototypen för CHO-uppskattning. Postprandial glykemi utvärderas med hjälp av kontinuerlig glukosövervakning.