Sztuczna inteligencja w terapii cukrzycy: nowe badanie UVA nad automatycznym podawaniem insuliny

Osoby z cukrzycą typu 1 (T1D) codziennie mierzą się z wyzwaniem utrzymania stabilnego poziomu glukozy we krwi. Nowe badanie kliniczne prowadzone na Uniwersytecie Wirginii (UVA) ma na celu uproszczenie tego procesu poprzez testowanie innowacyjnego urządzenia wykorzystującego sztuczną inteligencję (AI) do optymalizacji dostarczania insuliny.

Przełom w leczeniu cukrzycy

Badaniem kieruje zespół naukowców z Wydziału Nauk o Danych na UVA, w tym adiunkt Heman Shakeri, Boris Kovatchev – założyciel Centrum Technologii Diabetologicznych UVA, profesor medycyny i nauk o danych, oraz Anas El Fathi, profesor badawczy w tym samym centrum.

Dzięki niedawnemu zatwierdzeniu tej technologii przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), naukowcy mogą rozpocząć testy w marcu. Badanie skoncentruje się na ocenie nowej funkcji bazującej na algorytmie uczenia ze wzmocnieniem – „Systemie Pierwotnego Bolusa z Uczeniem ze Wzmocnieniem” (BPS_RL). Przy opracowaniu i dopracowywaniu tej technologii kluczową rolę odegrał dr Ali Tavasoli, który stworzył symulację komputerową, przyczyniając się do uzyskania zatwierdzenia FDA.

Technologia BPS_RL integruje się z istniejącym systemem AIDANET, który składa się z aplikacji na smartfon, systemu monitorowania glukozy Dexcom oraz pompy insulinowej Tandem. Dzięki temu możliwe jest w pełni zautomatyzowane podawanie insuliny bez konieczności interwencji użytkownika.

Cel badania

Naukowcy chcą sprawdzić, czy nowa funkcja pozwoli pacjentom lepiej kontrolować poziom cukru we krwi, szczególnie w trakcie posiłków i w nocy. Dodatkowo system ma zapewnić większe bezpieczeństwo, uprościć terapię i zmniejszyć obciążenie pacjentów codziennym zarządzaniem cukrzycą.

Nowoczesne rozwiązanie dla codziennych wyzwań cukrzycy typu 1

Osoby z T1D często mają trudności z utrzymaniem stabilnego poziomu glukozy, ponieważ zapotrzebowanie na insulinę zmienia się w zależności od spożywanych posiłków, aktywności fizycznej, stresu i innych czynników. Obecnie stosowane systemy automatycznego podawania insuliny (AID) wymagają aktywnego udziału użytkownika, są kosztowne i często trudno dostępne. Badanie UVA ma na celu opracowanie bardziej inteligentnego, adaptacyjnego i przystępnego cenowo systemu.

Jak przebiega badanie?

Badanie obejmie 16 dorosłych uczestników, którzy mają doświadczenie w korzystaniu z systemów AID. Proces testowania potrwa trzy tygodnie:

• Tydzień 1: Uczestnicy korzystają z obecnej wersji systemu AIDANET w warunkach domowych, aby ustalić wartości wyjściowe.
• Tydzień 2: Badani przebywają w nadzorowanym ośrodku testowym, gdzie testują zarówno standardowy, jak i ulepszony system podczas 18-godzinnych sesji.
• Tydzień 3: Powrót do domu i dalsze korzystanie z ulepszonego systemu pod zdalnym nadzorem.

Połowa uczestników rozpocznie badanie od aktualnej wersji systemu i przejdzie na nową, a druga połowa zastosuje odwrotną sekwencję. Celem jest porównanie poziomu kontroli glikemii przed i po zastosowaniu ulepszonej technologii.

Nowa era w leczeniu cukrzycy

„To badanie nie polega jedynie na rozwoju technologii – to krok milowy w transformacji leczenia cukrzycy i poprawie jakości życia pacjentów” – mówi Shakeri. „Naszym celem jest stworzenie w pełni zautomatyzowanego i inteligentnego systemu podawania insuliny, który sprawi, że zarządzanie cukrzycą stanie się prostsze, bardziej niezawodne i niemal bezwysiłkowe.”

Oprócz poprawy kontroli poziomu cukru we krwi naukowcy mają nadzieję, że innowacje takie jak BPS_RL zmniejszą również psychiczne i finansowe obciążenie związane z cukrzycą. Automatyzacja systemów podawania insuliny i ich większa precyzja mogą uczynić terapię bardziej dostępną i skuteczną, przyczyniając się do poprawy opieki diabetologicznej na całym świecie.

Źródło: University of Virginia School of Data Science