Patientinflytande genom prediktivt personligt beslutsstöd (PEPPER)

1. Beskrivning av komponenterna i PEPPER-systemet:

Beslutsstödsalgoritm Beslutsstödsalgoritmen bygger på fallbaserade resonemang (CBR). CBR är en artificiell intelligensteknik som försöker lösa nyuppkomna problem genom att tillämpa de lösningar man lärt sig från lösta problem som man stött på tidigare. En kombination av parametrar utgör det fallproblem som presenteras för CBR-algoritmen. Med hjälp av denna information kommer algoritmen att hitta ett liknande fallscenario från poolen av tidigare påträffade fall och rekommendera en förbättrad lösning (insulindos) för att uppnå bästa möjliga resultat (blodsocker efter måltid). Varje nytt fall innehåller information om problemet (t.ex. kapillärt blodsocker, måltidsinformation etc), lösning (rekommenderad insulindos) och utfall (post-prandialt blodsocker).

PEPPER erbjuder en dubbel arkitektur för både multipla dagliga injektioner (MDI) eller kontinuerlig subkutan insulininfusion (CSII). I båda fallen bär användaren med jämna mellanrum en kontinuerlig glukosmonitor (CGM) och en aktivitetsmonitor.

Handenhet CSII-version: Handenheten är en bärbar pekskärmsenhet som kommunicerar direkt med insulinpumpen. Dess primära funktion i PEPPER är att tillåta användaren att exakt hantera insulinbehandling genom att acceptera eller förkasta rekommendationer för bolusinsulindos, beräknade av den CBR-baserade beslutsstödsalgoritmen, via ett grafiskt gränssnitt. Dessutom mäter och registrerar den automatiskt glukosnivåer (via en inbyggd blodsockerremsa (BG) läsare) och tillåter loggning av matintag och andra parametrar.

MDI-version: Den här handenheten är en kommersiellt tillgänglig smartphone med insulinrekommendationsapplikationen som körs lokalt på ett standardoperativsystem som iPhone Operating System (iOS) eller Android. Den har samma funktionalitet som CSII-versionen, förutom att den inte har en inbyggd kapillär blodsockerläsare (CBG) utan istället importerar data trådlöst från externa CBG-monitorer.

Säker webbserver Revision: Handenheten rapporterar trådlöst användarens fallhistorik till den säkra portalen, en webbplats som låter läkaren lägga till nya patienter och granska ärendena för att avgöra vilka som ska behållas. Ett fall omfattar flera parametrar som kolhydratintag, blodsockeravläsning, måltidssammansättning, fysisk aktivitet och hormoncykel.

Personlig hälsojournal på den säkra portalen tillåter patienter och läkare att se och uppdatera utvalda komponenter i den detaljerade historiken.

Insulintillförselsystem MDI: kommer att fortsätta använda samma insulin som de använde. CSII: kommer att använda Cellnovo insulinpump.

System för kontinuerlig glukosövervakning Den glukossensor som kommer att användas under de kliniska studierna är Dexcom-sensorn (CE-märkt, tillverkad av Dexcom). Denna ström är proportionell mot glukoskoncentrationen i interstitiell vätska och kalibreras mot blodsocker minst 12 timmar per timme. Dexcom CGM-data överförs automatiskt till en säker webbaserad server och den säkra PEPPER-webbportalen. Deltagarna kommer att kunna se sina CGM-data hela tiden och dessa kommer att användas kontinuerligt under studierna.

Säkerhetsfunktioner Larm för låg och hög glukos kommer att inkluderas för att varna användaren när hypo- och hyperglykemi upptäcks för att göra det möjligt för användaren att agera därefter för att få tillbaka glukosnivåerna till målintervallet.

Glukosprediktionsalgoritm för hypoglykemiförutsägelse Algoritmen för hypoglykemiprediktion gör det möjligt för systemet att automatiskt aktivera funktionen för låg glukossuspension hos pumpdeltagare (avstängning av insulintillförsel tills glukosnivåerna är inom målintervallet) och/eller utlösa en adaptiv kolhydratrådgivare, som kommer att rekommendera ett personligt kolhydratmellanmål.

Insulinsäkerhetsbegränsningar Personliga maximala insulindoströsklar kommer att införlivas för att förhindra överdosering av insulin.

Feldetektering Insulinpumpar och CGM är väletablerade tekniker, men fel i dessa enheter (t.ex. pumpocklusion, förlust av sensorkänslighet) kan inträffa. Ett feldetekteringssystem kommer att identifiera sådana fel och varna användaren för att rekommendera en motsvarande åtgärd för att återgå till det normala tillståndet.

Deltagarna kommer att ha möjlighet att ringa en läkare för medicinskt stöd och en ingenjör för teknisk support 24 timmar om dygnet.

2.2 Rekrytering Detta är en multicenterstudie och rekrytering för den kliniska studien kommer att genomföras på diabetesklinikerna vid Institut d'Investigació Biomédica de Girona (IdIBGi) (Spanien) och Imperial College London (ICL) (UK) från registrerade forskningsdatabaser och från intresserade deltagare som kontaktar oss.

2.3 Kliniska studier: 2.3.1 Fas 1

Mål: Att demonstrera säkerhet och tekniskt bevis på konceptet av PEPPER-säkerhetssystemet (utan CBR-algoritmen) i deltagarens egen miljö.

Primära utfall och sekundära utfall definieras i Utfallsmått.

Tidskala: Varje deltagare kommer att vara med i studien i 8 veckor: inkörningsperiod (2 veckors period) och interventionsperiod (6 veckors period). Det förväntas ta 6 månader att slutföra denna fas.

Population: 10 vuxna med T1DM (5 på MDI och 5 på CSII)

Besök 1: Screening Delta i den kliniska forskningsenheten Undertecknat och daterat informerat samtycke Demografiska data (födelsedatum, kön, ras och etnicitet) Medicinsk och kirurgisk historia och allergier mot medicin Detaljer om diabeteshistoriken Menstruationsanamnes och preventivmedel (kvinnor) Mediciner och kosttillskott Social historia inklusive dricks-, rök- och drogvanor Vitala tecken EKG Slumpmässigt venöst blod- och urinprov Uringraviditetstest hos kvinnliga deltagare i fertil ålder Grundläggande diabetesutbildning revision, insulinbehandling justeras vid behov. Frågeformulär som ska fyllas i Deltagarna kommer att förses med realtid (RT) CGM (Dexcom) Deltagaren kommer att få instruktioner om hur man gör korrekt CGM-kalibrering. Kvalitetskontrolltestning kommer att utföras på studieutrustningen enligt rekommendationerna i tillverkarens riktlinjer. Deltagarna kommer att visas hur de själva sätter in sensorn, tolkar CGM-data i realtid och ställer in hypo- och hyperglykemi-tröskellarmen. Larmtröskeln kommer att ställas in på 4 mmol/l och 11 mmol/l och deltagarna kommer att uppmuntras att hålla den på dessa nivåer och att inte sänka hypoglykemi-tröskeln under 3,3 mmol/L. Deltagarna ska genomföra en 2-veckors inkörningsperiod med RT-CGM (Dexcom) och en standardbolusräknare för att bekanta sig med RT-CGM. Deltagare på MDI kommer att förses med studien CBG-mätare Deltagare på CSII kommer att förses med Cellnovo-studien

Besök 2: CGM-genomgång och studiestart Närvara 2 veckor efter besök 1 CGM-datagenomgång Insulinbehandling justeras vid behov En standardiserad fysisk aktivitetsmonitor kommer att tillhandahållas och deltagarna kommer att visas hur man använder den.

Slå på PEPPER-luren (CBR-algoritm inaktiverad) Detaljerade användarguider (Cellnovo, Dexcom CGM, PEPPER-telefon) kommer att ges till deltagarna och ett instruktionsblad med 24-timmars kontaktinformation för forskargruppen för att lösa eventuella problem eller frågor.

Besök 3: 2-veckors besök Gå 2 veckor efter besök 2 på klinisk forskningsenhet CGM datagenomgång Insulinbehandling justeras vid behov Se över eventuella tekniska problem.

Besök 4: Slutbesök (6 veckor efter besök 2) CGM-datagranskning Stäng av PEPPER-systemet och lämna tillbaka enheten Deltagarna för att återgå till sin vanliga behandling. Frågeformulär som ska fyllas i.

2.3.2 Fas 2: Klinisk utvärdering av säkerhet, genomförbarhet och användbarhet av PEPPER-systemet.

Mål: Att visa säkerhet och tekniskt bevis på konceptet för det övergripande PEPPER-systemet (integrerat med CBR-algoritmen).

Primära utfall och sekundära utfall definieras i Utfallsmått.

Tidskala och befolkning är samma som i fas 1.

Besök 1: Screening Samma som för fas 1

Besök 2: CGM-granskning och studiestart Slå på PEPPER-luren (CBR-algoritm och PEPPER-säkerhetssystem aktiverade) Resten av stegen är samma som i fas 1 besök 2

Besök 3: 2-veckors besök Samma som i fas 1 besök 3

Besök 4: 6 veckors besök (6 veckor efter besök 2) Samma som i fas 1 besök 4

Besök 5: Sista besök Steg 5 av användbarhetsstudien

2.3.3 Användbarhetsstudie

Användbarheten av systemet kommer att utvärderas under de kliniska prövningsfaserna och omutveckling av systemet kommer att göras i enlighet med detta.

Mål: att utvärdera användbarheten av PEPPER-telefonerna under en längre tidsperiod.

Steg 1: Träningsobservation Deltagarna kommer att tränas i att använda enheter. Handenheten kommer att filmas under utbildningen för att se vilken aspekt som beskrivs.

Steg 2: Kontextuell intervju Syftet är att samla in data i ett tidigt skede av användbarhetstekniken. De kommer att användas för att förstå den avsedda användningen av alla delar av systemet och de egenskaper som relaterar till säkerhet, i en vardaglig kontext. Intervjun kommer att vara semistrukturerad med val av frågor.

Steg 3: Dagboksstudie Data kommer att samlas in via smartphonen i en mängd olika format. Studien följer upp den kontextuella intervjun och avslutas med en exitintervju. Deltagarna kommer också att ringas upp varje vecka för att se hur de hittar bolusråden och för att kontrollera att det inte finns några problem.

Datainsamling. Deltagarna kommer att bli ombedda att göra dagboksanteckningar varje gång de använder PEPPER bolusrådgivaren. Data kommer att samlas in med hjälp av en smartphone-app. Det kan ta en mängd olika format inklusive foton, röstmemon, text. Dessutom kommer skriftliga anteckningar att göras efter varje veckosamtal.

Steg 4: Dagboksavslutningsintervju Syftet är att gå ner i några av dagboksanteckningarna för att upptäcka kompletterande information. Deltagarna kommer att uppmanas att granska varje dagboksanteckning och ge ytterligare förklaringar. Detta kommer att följas av en ostrukturerad intervju.

Dagboken kommer att filmas under samtalet för att se vilken post som beskrivs.

Steg 5: Kontextgrupp Alla medlemmar i förstudien kommer att bjudas in till ett socialt möte på en informell plats. Syftet med sessionen kommer att vara att validera resultaten från de tidigare stegen. Forskaren kommer att sträva efter att vara en diskret åskådare i diskussionen och inte ge personliga åsikter utan lyssna efter vanliga frågor och teman.

Datainsamling. Data kommer att samlas på ett anteckningsblock eller laptop på ett synligt sätt.

Data kommer att samlas in med hjälp av en ljudinspelare i steg 1-4.

2.4 Statistik Urvalsstorleken är jämförbar med andra tekniska pilotsäkerhetsstudier, är ett realistiskt antal för rekrytering och ger robusta säkerhetsdata. Studien är inte driven för att visa en förändring i de primära eller sekundära resultaten jämfört med vanlig vård utan är en bedömning av en ny teknik.

2.5 Sekretess för data som samlats in under intervjuer För att säkerställa säkerheten kommer data som erhålls under intervjuerna att krypteras och lagras säkert, med åtkomst begränsad till enbart forskarna. Data kommer att avidentifieras så att endast forskarna kommer att kunna länka data till den inblandade deltagaren med hjälp av reversibla koder. Detta görs enbart i syfte att jämföra och utvärdera de separata intervjuerna. Eventuella resulterande publikationer som använder uppgifterna kommer inte att identifiera deltagarna, och eventuella citat kommer att hållas anonyma om deltagarna samtycker till detta.

2.6 Elektronisk datalagring på en säker webbserver Datasäkerhet och integritet kommer att vara en prioritet vid hantering av medicinska data såsom de som finns i PEPPER-systemet. Under de kliniska studierna (fas 1-2) kommer anonym klinisk data att matas in och lagras på en säker webbserver. Anonyma data som samlas in av PEPPER-telefonen (såsom glukos, måltidsinformation, fysisk aktivitet, alkohol, träning) och Dexcom CGM-systemet kommer automatiskt att överföras till den säkra webbservern. För detta ändamål kommer EU:s reglerande förfaranden (direktiv 95/46/EG och 2002/58/EG) att följas. Medicinsk data kommer att lagras och skyddas mot obehörig åtkomst; överföring av data kommer att säkras; endast behöriga användare kommer att ha tillgång till tjänster och lagrad data. Autentisering kommer att krävas för användning av applikationer och datasynkronisering. PEPPER kommer att fungera enligt standardriktlinjer för interoperabilitet (t.ex. HL7), så att information kan utbytas sömlöst mellan de olika komponenterna. Auktoriserade användare kommer att inkludera studieteammedlemmar från PEPPER-samarbetspartnerna. Samarbetspartners kommer bara att kunna se anonym PEPPER-telefondata.

Data som genereras av studien kommer att analyseras av det samarbetande PEPPER-forskarteamet på sina respektive platser. Analysen kommer att baseras på anonymiserad data som kommer att aggregeras under gemensamma möten på endera klinisk plats.

Saknade, oanvända och falska data kommer att bedömas på individuell basis och kan ignoreras, dras tillbaka eller besöket kan tas bort från analysen med lämplig motivering som bedöms av huvudutredaren.

2.7 Rapporteringsprocedurer för biverkningar Alla biverkningar kommer att rapporteras. Beroende på händelsens karaktär kommer rapporteringsprocedurerna nedan att följas. Eventuella frågor om rapportering av biverkningar kommer att ställas till chefsutredaren i första hand.

Icke allvarliga biverkningar: Alla sådana händelser kommer att registreras.

Allvarliga biverkningar (SAE): Ett SAE-formulär kommer att fyllas i och faxas till chefsutredaren inom 24 timmar. Sjukhusinläggningar för elektiv behandling av ett redan existerande tillstånd behöver dock inte rapporteras som SAE.

Rapporter om relaterade och oväntade SAE kommer att skickas inom 15 dagar efter att chefsutredaren fick kännedom om händelsen. Chefsutredaren kommer också att meddela sponsorn om alla SAE, där enligt chefsutredarens åsikt är händelsen:

"relaterad", dvs. resultatet av administrationen av någon av forskningsförfarandena; och "oväntad", dvs en händelse som inte är listad i protokollet som en förväntad händelse. Lokala utredare kommer att rapportera eventuella SAE enligt krav från deras lokala forskningsetiska kommitté, sponsor och/eller forsknings- och utvecklingskontor.