Denna sida har översatts automatiskt och översättningens korrekthet kan inte garanteras. Vänligen se engelsk version för en källtext.

Tvåvägs Crossover Closed Loop Study MPC vs FMPD

21 april 2023 uppdaterad av: Jessica Castle, Oregon Health and Science University

En randomiserad, tvåvägs, cross-over-studie för att bedöma effektiviteten av ett MPC Exercise-aktiverat Closed-loop-system kontra FMPD Exercise-aktiverat Closed-loop-system

En artificiell pankreas (AP) är ett kontrollsystem för automatisk insulintillförsel. Vår grupp har implementerat en FMPD (fading memory proportional derivative controller) för användning inom ett AP-kontrollsystem som har utvärderats i kliniska studier. Den långa verkan av insulin (90 minuter för maximal verkan) gör det dock utmanande att kontrollera insulin med ett klassiskt proportionellt derivatsystem. Studien som beskrivs i detta protokoll är utformad för att testa effektiviteten av en ny modell-prediktiv kontroll (MPC) AP som modulerar insulintillförseln baserat på uppskattad aktivitetsnivå. Den potentiella fördelen med denna typ av AP är att den hanterar träning inte som en diskret händelse, utan den justerar automatiskt insulintillförseln baserat på uppskattad aktivitetsnivå beräknad var 5:e minut. Denna typ av algoritm kan avsevärt förbättra glukoskontrollen över vår FMPD AP, som endast är utformad för att upptäcka träning när aktivitetsnivån går över ett tröskelvärde under en specifik varaktighet på 45 minuter.

Studieöversikt

Detaljerad beskrivning

Deltagarna kommer att genomgå två cirka 76 timmar långa studier. Under vart och ett av dessa interventionsbesök kommer deltagarna att bära en Omnipod för att leverera insulin och en Dexcom G6 CGM för att mäta glukos. CGM-systemet kommer att tillhandahålla avkänd glukosdata var 5:e minut. Avkänd glukosdata kommer att överföras trådlöst via Bluetooth Low Energy (BTLE) från Dexcom G6-sändaren till Samsungs huvudkontroller var femte minut. Smarttelefonen kommer trådlöst att kommunicera via BTLE till en Omnipod via en Omnipod PDM. Under en av studierna kommer glukos att kontrolleras med hjälp av MPC AP. Under en annan studie kommer glukos att kontrolleras med hjälp av FMPD AP. AP-systemet kommer att ta emot aktivitetsdata genom en Polar M600-klocka som bärs av deltagaren.

Deltagarna kommer att anlända till kliniken cirka klockan 07.00 för slutenvårdsbesöken. Deltagarna kommer att äta frukost, lunch och middag i kliniken. Deltagarna kommer att utföra dagliga aktiviteter och träna med hjälp av en aerob träningsvideo. Deltagarna kommer att lämna kl. 19.00 för att gå hem under resten av studiebesöket och utföra en träningsvideosession hemma. Deltagarna kommer att återvända till OHSU på dag 4 för borttagning av alla enheter. Undantaget från detta är för de första 8 deltagarna som använder MPC AP. Dessa deltagare kommer att stanna på forskningskliniken under dagen och gå hem för att sova varje natt (19.00-07.00).

Studietyp

Interventionell

Inskrivning (Faktisk)

25

Fas

  • Inte tillämpbar

Kontakter och platser

Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.

Studieorter

    • Oregon
      • Portland, Oregon, Förenta staterna, 97239
        • Oregon Health and Science University

Deltagandekriterier

Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.

Urvalskriterier

Åldrar som är berättigade till studier

21 år till 50 år (Vuxen)

Tar emot friska volontärer

Nej

Beskrivning

Inklusionskriterier:

  • Diagnos av typ 1-diabetes mellitus i minst 1 år.
  • Manliga eller kvinnliga deltagare 21 till 50 år.
  • Fysiskt villig och kapabel att utföra aerob träning (som bestäms av utredaren efter att ha granskat deltagarens aktivitetsnivå)
  • Nuvarande användning av en insulinpump i minst 3 månader med stabila insulinpumpinställningar i >2 veckor.
  • Bor tillsammans med en annan person som är 18 år eller äldre som kommer att vara närvarande medan deltagarna tränar hemma och som kan gå utbildningen om att använda systemet.
  • Bor inom 40 miles från OHSU huvudcampus.
  • HbA1c ≤ 10 % vid screening.
  • Totalt dagligt insulinbehov är mindre än 139 enheter/dag.
  • Nuvarande användning av en telefon eller annan enhet så kan kontaktas av studiepersonal utanför campus
  • Villighet att följa alla studieprocedurer, inklusive närvara vid alla klinikbesök.
  • Villighet att underteckna informerat samtycke och HIPAA-dokument.

Exklusions kriterier:

  • Kvinna i fertil ålder som är gravid eller har för avsikt att bli gravid eller ammar, eller som inte använder adekvata preventivmetoder. Acceptabla preventivmedel inkluderar p-piller/plåster/vaginalring, Depo-Provera, Norplant, en spiral, dubbelbarriärmetoden (kvinnan använder diafragma och spermiedödande medel och mannen använder kondom), eller abstinens.
  • Varje kardiovaskulär sjukdom, definierad som en kliniskt signifikant EKG-avvikelse vid tidpunkten för screening eller någon historia av: stroke, hjärtsvikt, hjärtinfarkt, angina pectoris eller kranskärlsbypasstransplantat eller angioplastik. Diagnos av hjärtblock av 2:a eller 3:e graden eller någon icke-fysiologisk arytmi som av utredaren bedöms vara uteslutande.
  • Njurinsufficiens (GFR < 60 ml/min, med MDRD-ekvationen som rapporterats av OHSU-laboratoriet).
  • Leversvikt, cirros eller någon annan leversjukdom som äventyrar leverfunktionen enligt bestämt av utredaren.
  • Hematokrit på mindre än 36% för män, mindre än 32% för kvinnor.
  • Hypertensiva deltagare med systoliskt blodtryck ≥ 160 mmHg eller diastoliskt blodtryck ≥ 100 mmHg trots behandling eller som har behandlingsrefraktär hypertoni (t. som kräver fyra eller fler mediciner).
  • Historik av allvarlig hypoglykemi under de senaste 12 månaderna före screeningbesöket eller hypoglykemi omedvetenhet enligt bedömningen av utredaren. Deltagarna kommer att fylla i ett frågeformulär om hypoglykemi. Deltagare kommer att uteslutas för fyra eller fler R-svar.
  • Historik av diabetesketoacidos under de senaste 6 månaderna före screeningbesöket, som diagnostiserats vid sjukhusinläggning eller bedömt av utredaren.
  • Adrenal insufficiens.
  • Någon aktiv infektion.
  • Känt eller misstänkt missbruk av alkohol, narkotika eller olagliga droger.
  • Anfallsåkomma.
  • Aktiv fotsår.
  • Allvarlig perifer artärsjukdom kännetecknad av ischemisk vilosmärta eller svår claudicatio.
  • Stor kirurgisk operation inom 30 dagar före screening.
  • Användning av ett prövningsläkemedel inom 30 dagar före screening.
  • Kronisk användning av immunsuppressiv medicin (som ciklosporin, azatioprin, sirolimus eller takrolimus).
  • Blödningsrubbning, behandling med warfarin eller trombocytantal under 50 000.
  • Allergi mot aspart eller lispro insulin.
  • Nuvarande administrering av orala eller parenterala kortikosteroider.
  • Alla livshotande sjukdomar, inklusive maligna neoplasmer och medicinsk historia av maligna neoplasmer under de senaste 5 åren före screening (förutom basal- och skivepitelcancer).
  • Betablockerare eller icke-dihydropyridin kalciumkanalblockerare.
  • Nuvarande användning av någon medicin som är avsedd att sänka glukos förutom insulin (ex. användning av liraglutid).
  • Ett positivt svar på någon av frågorna från frågeformuläret för beredskap för fysisk aktivitet med ett undantag: deltagare kommer inte att uteslutas om han/hon tar ett enda blodtrycksmedicin som inte påverkar hjärtfrekvensen och blodtrycket kontrolleras på medicinen (blod). trycket är mindre än 140/90 mmHg).
  • Eventuellt obehag i bröstet vid fysisk aktivitet, inklusive smärta eller tryck, eller andra typer av obehag.
  • Varje kliniskt signifikant sjukdom eller störning som enligt utredaren kan äventyra deltagarens säkerhet eller efterlevnad av protokollet.

Studieplan

Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.

Hur är studien utformad?

Designdetaljer

  • Primärt syfte: Behandling
  • Tilldelning: Randomiserad
  • Interventionsmodell: Crossover tilldelning
  • Maskning: Ingen (Open Label)

Vapen och interventioner

Deltagargrupp / Arm
Intervention / Behandling
Experimentell: FMPD AP-system
Deltagarna kommer att använda FMPD AP-systemet för automatisk insulintillförsel under ett 76 timmars studiebesök.
Algoritmen för insulininfusion med Fading Memory Proportional Derivative (FMPD) bestämmer insulintillförselhastigheter baserat på proportionellt fel, definierat som skillnaden mellan den aktuella CGM-nivån och mål-CGM-nivån, och derivatfelet, definierat som förändringshastigheten för CGM. FMPD-algoritmen använder derivata och proportionella glukosfel för att bestämma leveranshastigheter för insulin.
Experimentell: MPC AP-system
Deltagarna kommer att använda MPC AP-systemet för automatisk insulintillförsel under ett 76 timmars studiebesök.
Modell Predictive Control (MPC) insulininfusionsalgoritmen innehåller en modell i styrenheten som tar den aeroba metaboliska utgiften som indata utöver CGM och måltidsinmatningar. Algoritmen använder puls- och accelerometerdata som samlats in på patientens kropp för att beräkna metabola utgifter. Den metabola förbrukningen agerar sedan på modellen för insulindynamiken, varvid mer energiförbrukning och längre träning kan leda till en mer påtaglig effekt av insulin på CGM.
Experimentell: Dexcom G6 träningsarm
Deltagarna kommer att använda Dexcom G6 CGM-systemet inom MPC AP-systemet för att generera sensorglukosdata under en 7-dagarsperiod.
Dexcom G6 CGM mäter interstitiell glukos genom en sensorsändare. Detta glukosvärde rapporteras till MPC-algoritmen under denna intervention.

Vad mäter studien?

Primära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
Procent av tiden med avkänd glukos <70 mg/dl
Tidsram: 12 timmars slutenvård (antingen dag 3 eller dag 1 MPC vs. dag 1 FMPD)
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden mindre än 70 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn under hela den 12 timmar långa slutenvården (antingen Dag 3 eller Dag 1 MPC jämfört med Dag 1 FMPD).
12 timmars slutenvård (antingen dag 3 eller dag 1 MPC vs. dag 1 FMPD)

Sekundära resultatmått

Resultatmått
Åtgärdsbeskrivning
Tidsram
Procent av tiden med avkänd glukos mellan 70-180 mg/dl
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden mellan 70-180 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn över båda armarna.
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Procent av tiden med avkänd glukos mellan 70 - 180 mg/dl
Tidsram: 12 timmars slutenvård (antingen dag 3 eller dag 1 MPC vs. dag 1 FMPD)
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden mellan 70-180 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn under hela den 12 timmar långa slutenvården (antingen Dag 3 eller Dag 1 MPC jämfört med Dag 1 FMPD).
12 timmars slutenvård (antingen dag 3 eller dag 1 MPC vs. dag 1 FMPD)
Procent av tiden med avkänd glukos mellan 70 - 180 mg/dl efter träning
Tidsram: start av träningspasset på kliniken fram till början av nästa måltid, cirka 1 timme
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden mellan 70-180 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn över båda armarna från början av träningspasset på kliniken till början av nästa måltid.
start av träningspasset på kliniken fram till början av nästa måltid, cirka 1 timme
Procent av tiden med avkänd glukos <70 mg/dl efter träning
Tidsram: start av träningspasset på kliniken fram till början av nästa måltid, cirka 1 timme
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden mindre än 70 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn över båda armarna från början av träningspasset på kliniken fram till början av nästa måltid.
start av träningspasset på kliniken fram till början av nästa måltid, cirka 1 timme
Antal kolhydratbehandlingar
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm det genomsnittliga antalet kolhydratbehandlingar (definierat som 15 eller 20 gram kolhydrater) över båda armarna.
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Mean Sensed Glucose
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm medelvärdet av avkänd glukos från Dexcom G6-rapporterade sensorglukosvärden över båda armarna. Dexcom G6 CGM uppdateras var 5:e minut med ett nytt CGM-värde i 10 dagar. Dexcom G6 läser av värden mellan 40-400 mg/dL med en brådskande låg varning vid 55 mg/dl, en låg och hög varning när CGM går över eller under de larmgränser som användaren ställt in. Fysiologiskt relevanta trösklar för Dexcom G6 CGM-sensorns glukosvärden är mindre än 55 mg/dl, mindre än 70 mg/dl, över 180 mg/dl och över 250 mg/dl. Målintervallet för Dexcom G6 är 70-180 mg/dl.
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Variationskoefficient för glukos
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm variationskoefficienten för glukos från Dexcom G6-rapporterade sensorglukosvärden över båda armarna. Dexcom G6 CGM uppdateras var 5:e minut med ett nytt CGM-värde i 10 dagar. Dexcom G6 läser av värden mellan 40-400 mg/dL med en brådskande låg varning vid 55 mg/dl, en låg och hög varning när CGM går över eller under de larmgränser som användaren ställt in. Fysiologiskt relevanta trösklar för Dexcom G6 CGM-sensorns glukosvärden är mindre än 55 mg/dl, mindre än 70 mg/dl, över 180 mg/dl och över 250 mg/dl. Målintervallet för Dexcom G6 är 70-180 mg/dl. Målvariationskoefficienten är 33 % eller lägre.
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Procent av tiden med avkänd glukos <54 mg/dl
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden mindre än 54 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn över båda armarna
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Procent av tiden med avkänd glukos >180 mg/dl
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm den procentuella tiden som Dexcom G6 rapporterade sensorglukosvärden över 180 mg/dl med hjälp av Dexcom-sensorn över båda armarna
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Genomsnittlig mängd insulin som levereras per dag (i enheter/dag)
Tidsram: Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)
Bedöm medelmängden insulin som levereras per dag av Omnipod genom AP-systemstudien i enheter/kg över båda armarna.
Under varje 76 timmars interventionsstudie (2 totalt)

Samarbetspartners och utredare

Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.

Utredare

  • Huvudutredare: Peter Jacobs, PhD, Oregon Health and Science University
  • Huvudutredare: Jessica Castle, MD, Oregon Health and Science University

Studieavstämningsdatum

Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.

Studera stora datum

Studiestart (Faktisk)

23 februari 2021

Primärt slutförande (Faktisk)

10 mars 2022

Avslutad studie (Faktisk)

10 mars 2022

Studieregistreringsdatum

Först inskickad

27 januari 2021

Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna

24 februari 2021

Första postat (Faktisk)

25 februari 2021

Uppdateringar av studier

Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)

17 maj 2023

Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna

21 april 2023

Senast verifierad

1 april 2023

Mer information

Termer relaterade till denna studie

Plan för individuella deltagardata (IPD)

Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?

NEJ

Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument

Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt

Nej

Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt

Ja

Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .

Prenumerera