提要
01人工胰腺3大组成部分
02胰岛素泵基础率-大剂量算法
03闭环控制算法
04闭环控制算法的安全性及有效性
01人工胰腺3大组成部分
1、实时动态血糖监测系统
2、胰岛素泵
3、闭环控制算法
02胰岛素泵基础率-大剂量算法
基础率算法
基础率初始剂量是由医生制定,医生制定初始基础率总量的参考因素包括:糖尿病类型、体重、血糖、年龄、身体代谢状态。
因为基础率是24小时分段的,每个小时输注量(速度)可能不一样,分段基础率设定需要参考因素包括:血糖,自身升糖激素节律(黎明现象、黄昏现象等),个人作息规律,个人三餐时间。
基础率设定一般需要分步骤进行,逐步调整,过程为:初始方案制定-血糖反馈-调定参数-血糖反馈-......-调定参数-血糖符合预期。
调定频率:每1-3日一次
调定要求:若特别难调,部分会采取跳餐或停餐调整基础率
调整周期:一般需要2-4周,2型糖友一般较快,2周左右;1型糖友可能每次需要4周+时间。
大剂量算法
用户初始大剂量同样由医生制定,大剂量总量主要参考因素包括:糖尿病类型、体重、血糖、进餐特征。
一般人一日三餐,大剂量总量需合理分配到一日三餐,有个别进餐数量不固定者,需特殊设定。大剂量分配到一日三餐主要参考因素包括:个人分段胰岛素敏感性,一日三餐进餐碳水量,餐前、餐后血糖。
调定频率:每1-3日一次
调定要求:控制变量法,即固定饮食、运动,如住院环境
调定周期:大剂量制定同样是一个逐步调定的过程,需要持续跟进每日血糖及时反馈不断调定合适剂量,直到血糖基本能达到预期效果。
03闭环控制算法
以上是基础率、大剂量分别基于医生经验和临床指南的制定过程。闭环算法是在基于上述医生制定的基础率-大剂量方案基础上,进一步的“微调整”算法。
闭环控制算法同样分两个模块:
基础率闭环控制算法:
一般需要4周+的时间,用户使用医生人工制定的基础率方案,收集数据,闭环控制算法记录用户特征数据进行学习和调定,方可使用自动化控制功能。用户使用闭环算法越久,控制算法输出会越精准。
闭环控制算法的基础率输注模块一般是算法驱动数据决策,就是算法直接驱动基础率输注速率,因为基础率是24小时持续微量输注的。
大剂量向导算法
大剂量分进餐大剂量和校正高血糖大剂量,进餐大剂量是进餐时输注的大剂量,与进餐匹配;校正高血糖大剂量是血糖高时,临时输注一个大剂量进行降糖。
大剂量与“微量输注”相反,是解决微调解决不了的问题,由于单次输注剂量较大,或涉及与进餐匹配问题,目前闭环控制算法的大剂量都是算法辅助人工决策,控制算法输出的大剂量建议只做为一条提示信息展示给用户,用户自行决定采纳、部分采纳、不采纳。
04闭环控制算法的安全性及有效性
1、一般实时动态血糖仪是每隔5分钟输出一个血糖值,控制算法输出的胰岛素速率每隔5分钟可以更新一次,因为调定及反馈的及时性,及“微量输注”控制,一定程度上保证了安全性和有效性。
2、数据决策与数据驱动人的决策分别控制,微量输注直接决策,大剂量输注间接驱动,加入人工判断提升安全性。
3、实时动态血糖仪的精准度,CGM值作为主要反馈值,精度是闭环控制算法的基石,目前这一技术发展很快,精度提升未来可期。