Experimenteller künstlicher Pankreas

[hjt_Jürgen]

Experimenteller künstlicher Pankreas erfolgreich mit Typ1 Patienten getestet
http://www.diabetesincontrol.com/ind...tid=1&Itemid=8

In einem ersten klinischen Versuchslauf hat ein künstlicher Pankreas Insulin und Glukagon so verabreicht, wie das der natürlichen Blutzucker-Steuerung des Körpers sehr nahe kommt, und bei einer kleinen Gruppe von Typ1 Patienten nahe normale BZ-Verläufe ohne Hypos erreicht.

Bei stoffwechselgesunden Menschen wird der Blutzucker in einer feinen Ballance zwischen Insulin und Glukagon gesteuert. Insulin sorgt für die Aufnahme von Glukose aus dem Blutkreislauf in die Zellen überall im Körper, und wenn dadurch der BZ absinkt, sorgt Glukagon für entsprechendes Auffüllen des Blutzuckers durch die Leber.
Bei Typ1 sind die Beta-Zellen vom eigenen Immunsystem zerstört, und die Alpha-Zellen reagieren häufig nicht mehr auf den Anreiz des niedrigeren BZ zur Glukagon-Ausgabe. Daher kann dann der BZ schon mit sehr wenig Insulin sehr tief absinken.
Wegen dieses erhöhten Hypo-Risikos haben die Entwickler an der Boston University dieses neue Pumpensystem mit Insulin und Glukagon entwickelt.
"Unser Systen reagiert den ganzen Tag lang auf moderates Absinken des BZ mit kleinsten Dosen Glukagon, genauso wie das der gesunde Körper bei Menschen ohne Diabetes macht," sagen sie.

Dabei überraschte besonders die große Verschiedenheit in der Geschwindigkeit der Aufnahme von Insulin, die beim schnellsten 4mal so schnell wie beim langsamsten erfolgte. Darauf wurde die Software des Systems nach einem ersten Durchlauf mit einigen leichten Hypos auf eine mittlere Abgabe-Rate umgestellt. Damit brauchten die Betroffenen mit langsamer Aufnahme kein Glas Orangensaft mehr zur zuverlässigen Vermeidung von Hypos zu trinken, und die mit der schnelleren Aufnahme entwickelten noch keine zu hohen Blutzuckerepisoden. Und das trotz der Aufnahme mehrerer Mahlzeiten mit hohem KH-Anteil.

hjt-Anmerkung:
Mahlzeiten mit hohem KH-Anteil überfordern bisher Closed-Loop-Systeme, weil eben schon wenig zu viel Insulin etwa infolge zusätzlicher Bewegung den BZ bei fehlender Alpha-Zell-Reaktion in eine Hypo ziehen kann. Deswegen müssen diese Systeme bislang im deutlich erhöhten BZ-Rahmen gefahren werden. Damit stehen sie allerdings schon sehr nah an der Serienreife, während das hier skizzierte 2-Komponenten-System noch ganz am Anfang seiner möglichen Entwicklung steht.

[klausdn]

Re: Experimenteller künstlicher Pankreas


hallo an alle,
das og beispiel zeigt ganz deutlich die antwort auf die oft gestellte frage , "wann" setzt die insulinwirkung ein, und wie lange hält sie an.
antwort: selbst bei den mnimengen insulin die durch die pumpe abgegeben werden, setzt die wirkung "nicht" zur gleichen zeit ein, sondern im zeitfaktorfenster 1-4.
also kann sie bei dem einen nach 10 min einsetzen beim nächsten nach 40 min. und das sind wesentliche unterschiede !
wobei nicht erwähnt wurde wie sich diese zeit bei unterschiedlichen startwerten entwickelt.
der vorteil des og systems liegt grundsätzlich aber in der möglichkeit überschießende insulinwirkung abzufedern.
ein nicht erwähntes problem ist die dazugehörende kontinuierliche bz messung, die aber "nicht" den bz mißt sondern den glucosegehalt des zwischenzellwassers, und dieser "hinkt" dem bz um "ca" 20min hinterher. was eine echtzeitsteuerung problematisch macht.
nicht zu vergessen man trägt ständig drei katheter unter der haut,
(insulin/glucagon/ kont messung)
bei ausfall oder störung eines system fangen die probleme an.
mfg. klaus

[hjt_Jürgen]

Re: Experimenteller künstlicher Pankreas


Moin Klaus,

irgendwie passt das anders:

The software controlling the system was initially designed to dispense Insulin at an expected absorption rate: this meant participants who absorbed at a slower rate got too much and developed hypoglycemia...So, they adjusted the software and globally lowered insulin absorption rate and repeated the experiments with the same participants. The second time, none of the participants with slower absorption rates became sufficiently hypoglycemic to need intervention, and blood sugar levels were only slightly higher among those who had the faster insulin absorption rate.

ÜBERSETZUNG
Die Steuer-Software war ursprünglich eingestellt, das Insulin passend zu einer erwarteten Absorbtionsrate auszugeben: Das bedeutete, dass patienten, die es mit einer langsameren Rate/Geschwindigkeit aufnahmen, zu viel davon erhielten und eine Hypo entwickelten...Daher wurde die Software an eine insgesamt geringere Insuliabsorbtionsrate angepasst und das Experiment mit den selben Teilnehmern wiederholt. Beim zweiten mal entwickelte keiner der Teilnehmer mit einer langsameren Absorbtionsrate eine Hypo, für die er etwas hätte tun müssen, und bei denen mit der schnelleren Absorbtionsrate war der BZ nur wenig erhöht.

Bedeutet nach meinem Verständnis, dass mit der schnelleren Insulinaufnahme der BZ höher stehen bleibt und mehr Insulin für den Ausgleich nötig ist, als mit der langsameren. Das würde z.B. unserer Sicht von der Insulinresistenz diametral widersprechen.

Bisdann, Jürgen

[klausdn]

Re: Experimenteller künstlicher Pankreas


hallo jürgen,
ich interpretiere da garnichts mit resistenz, sondern nur daß eben die menschen unterschiedlich schnelle/langsame insulinabsorption- wirkeintritt haben, und bis die wirkung einsetzt dann weiter gepumpt wird bis dann die wirkung einsetzt und überschießt.
zusätzlich gibt es noch unsicherheiten wo und wie der katheter liegt, und "was" es für einer ist !
nun hat das ganze ja noch den experimentierstatus , mal sehn was zum schluß rauskommt.

[hjt_Jürgen]

Re: Experimenteller künstlicher Pankreas


Moin Klaus,

sowohl die schon bald marktreiferen 1-Komponenten-Systeme wie auch dieses mit 2 Komponenten im ersten menschlichen Experimentierstadium leben zum größten Teil von den Programmen, die sie steuern. Und diese Programme orientieren sich vor allem für's Insulin eben nur zu einem kleineren Teil direkt am aktuellen BZ und zu einem deutlich größeren Teil u.a. daran, wie viel Insulin von dem in den Stunden zuvor ausgegebenen noch aktiv sein könnte und wie viel Insulin bei ähnlichen vorangegangenen Verlaufsmustern der letzten Stunden notwendig war. Danach bemisst das System bei jedem BZ-Anstieg die jeweilige Ausgabemenge und gibt die mit einer vorprogrammierten Geschwindigkeit aus.

Und diese immer gleiche Ausgabe-Geschwindigkeit hat zu der unerwarteten Entdeckung der sehr breit streuenden Aufnahme-Geschwindigkeiten bei den Patienten geführt. Und das in einer Weise, die ihrerseits auch wieder direkt allen Erwartungen widerspricht. Denn rein logisch gefühlsmäßig würden wir mit einer langsameren Aufnahme-Geschwindigkeit einen höheren BZ-Verlauf erwarten und den insgesamt höheren Insulinbedarf, ganz so, wie wir uns ja auch die sogenannte Insulin-Resistenz erklären. Stattdessen lesen wir hier, dass mit der niedrigeren Aufnahme-Geschwindigkeit offenbar die intensivere Insulin-Wirkung und der niedrigere und hypogefährdete Verlauf verbunden ist, wenn die Ausgabe-Geschwindigkeit den Patienten mit der höheren Aufnahme-Geschwindigkeit angepasst ist. Und dass die mit der höheren Aufnahme-Geschwindigkeit einen höheren BZ-Verlauf und damit praktisch einen höheren Insulinbedarf haben, wenn ihnen das Insulin so langsam eingepumpt wird, wie es denen mit der langsamen Aufnahme-Geschwindigkeit passen würde.

Bisdann, Jürgen

[Dr. Keuthage]

Re: Experimenteller künstlicher Pankreas


..es sehr spannende Studie

[hjt_Jürgen]

Den Kreis schließen!


Das ist kurz auf den Punkt, was da vorige Woche in Washington auf das letzte Stück Weg zur Marktzulassung gebracht worden ist, nämlich eine erste Einigung mit der US-amerikanischen Zulassungsbehörde über die Bedingungen, nach deren Erfüllung die Geräte-Kombis endlich tun dürfen, für was sie seit Jahren entwickelt werden: in einem geschlossenen Kreislauf selbsttätig und ohne Zutun der Betroffenen den Blutzucker in einem erstaunlich gesunden Rahmen zuverlässig zwischen Hyper- und Hypoglykämie steuern.

Das letzte wichtige Stück Weg zur Zulassung ist der Probelauf im Betroffenen-Alltag, und für den sind, NEIN sollen nun die Bedingungen definiert werden, die diese Gerätekombis für den Gebrauch in freier Wildbahn erfüllen müssen. Wie verzwickt das noch sein wird, mag ein Beispiel verdeutlichen:
Mit schöner Unregelmäßigkeit ist die schwere Hypo mehrere Male pro Jahr zu Gast im ganz normalen Insuliner-Alltag. Der Betroffene hat sich halt mit der Dosierung vertan. Und wenn er auf dem Weg in diesen Zustand, auf dem er sich nicht mehr kontrollieren kann, jemanden tot fährt, ist das sein persönliches Risiko.
Solche Hypo-Ereignisse kommen mit den neuen Systemen nachgewiesen sehr viel seltener vor. Aber sie kommen vor. Und da steuert der Betroffene ja nichts, sondern da vertut sich dann die Technik. Und wer wäre dann ggf. zum Schadenersatz verpflichtet? Der Träger oder der Hersteller?
http://www.diabetesmine.com/2010/11/...eal-world.html

[hjt_Jürgen]

Re: Experimenteller künstlicher Pankreas


Moinmoin,

hier mal für Englischsprachler mit dem kurzen Film ein interessantes Stück Update zur Arbeit an dem Projekt http://www.diabetesmine.com/2011/03/...id-camera.html
Und auch dann, wenn man die Sprache nicht versteht, wird doch deutlich, dass zur gesunden BZ-Steuerung mehr gehört, als nur das Ablesen der BZ-Werte vor den Mahlzeiten und dass BE- und IE-Berechnen dafür.

Bisdann, Jürgen