人工胰腺被证明对患有1型糖尿病的年幼儿童来说极其有效

2022年01月20日 14:11 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

由剑桥大学研究小组开发的一个人工胰腺正在帮助保护患有1型糖尿病的年幼儿童,这是他们生命中一个特别脆弱的时期。今日发表的一项研究发现,跟目前的技术相比,它使用起来既安全又能更有效地管理他们的血糖水平。

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研究人员在《New England Journal of Medicine》上撰文称,将人工胰腺的性能跟“传感器增强泵疗法”进行了比较,其中人工胰腺使用一种算法来确定儿童所佩戴设备的胰岛素用量。

1型糖尿病的管理在非常小的儿童中具有挑战性,因为这其中存在许多的因素,包括所需的胰岛素水平和个别儿童对治疗的反应的高度差异性以及他们不可预测的饮食和活动模式。儿童特别容易出现危险的低血糖水平(低血糖症)和高血糖水平(高血糖症)。以前的研究表明,1型糖尿病患儿长期的高血糖症跟低智商得分和大脑发育缓慢有关。

为了管理儿童的血糖水平,医生们越来越多地转向持续监测血糖水平并通过泵提供胰岛素的设备,泵则通过插入皮肤的插管提供胰岛素。事实证明,这些设备在较大的儿童身上取得了一定程度的成功,但在非常年幼的儿童身上却没有。

目前的技术--传感器增强型泵疗法--要求父母使用监视器查看孩子的葡萄糖水平,然后手动调整泵所提供的胰岛素量。

剑桥大学Wellcome-MRC代谢科学研究所的Roman Hovorka教授开发了一款应用--CamAPS FX--它与跟葡萄糖监测仪和胰岛素泵相结合以充当人工胰腺,然后根据预测或实时葡萄糖水平自动调整胰岛素的用量。这是一个混合闭环系统,意味着儿童的照料者必须在用餐时注射胰岛素,但在所有其他时间,该算法会自行工作。目前还没有完全闭环系统的商业化版本。

Hovorka教授介绍称:“CamAPS FX根据过去的经验对它认为接下来可能发生的事情进行预测。它了解孩子每天需要多少胰岛素以及这种情况在一天中的不同时段如何变化。然后它利用这一点来调整胰岛素水平以帮助达到理想的血糖水平。除了吃饭的时候,它是完全自动化的,所以父母不需要持续监测他们孩子的血糖水平。”

Hovorka教授和一个国际研究小组在英国和欧洲的七个中心工作招募了74名1型糖尿病儿童参加他们的试验,他们的年龄在1至7岁。该试验比较了混合闭环疗法与传感器增强泵疗法的安全性和有效性。所有儿童都使用CamAPS FX混合闭环系统16周,然后使用对照治疗(传感器增强型泵疗法)16周。

平均而言,使用CamAPS FX时,儿童一天中约有四分之三的时间(71.6%)在其葡萄糖水平的目标范围内--与对照组相比高出近9个百分点,占每天在目标范围内的额外125分钟。

在使用CamAPS FX时,孩子们在血糖水平升高(高血糖)上的时间不到四分之一(22.9%),比对照组低近9个百分点。两组人在低血糖状态下的时间没有区别。

该应用降低了平均血糖水平--一种被称为糖化血红蛋白或HbA1c的分子的测量。糖化血红蛋白是红细胞内携带氧气到全身的一种蛋白质,当它跟血液中的葡萄糖结合成为“糖化”时就会出现糖化血红蛋白。通过测量HbA1c,临床医生能够全面了解一个人在几周或几个月内的平均血糖水平。对于糖尿病患者来说,HbA1c越高,发生糖尿病相关并发症的风险就越大。

在基线时,平均HbA1c水平为7.3%--该应用将其降低了0.7个百分点。这一点尤其值得注意,因为研究参与者的血糖控制良好--也就是HbA1c相对较低--开始时,如果不发生更多的低血糖事件(低血糖)通常很难改善血糖控制。

这项研究的论文第一作者、同样来自Wellcome-MRC代谢科学研究所的Julia Ware博士说道:“非常年幼的儿童非常容易受到血糖水平变化的影响。特别是高血糖水平可能会对他们的大脑发育产生潜在的持久影响。除此之外,糖尿病在这个年龄段的管理非常具有挑战性,这给家庭带来了巨大的负担。CamAPS FX导致了一些措施的改善,包括高血糖和平均血糖水平,但不增加低血糖的风险。这可能对那些使用它的儿童有重要好处。”

患有1型糖尿病的幼儿家庭报告的最大挑战之一是睡眠质量差,因为胰岛素需求的变异性和父母对低血糖的恐惧在夜间最高。在他们的研究中,研究人员发现80%以上的夜间传感器读数都在目标范围内,这表明混合闭环疗法比传感器增强型泵疗法更有效地解决了“夜间问题”。

Ware博士补充称:“父母将我们的人工胰腺描述为‘改变生活’,因为这意味着他们能放松,花更少的时间来担心他们孩子的血糖水平,尤其是在夜间。他们告诉我们,这让他们有更多时间做任何‘正常’家庭可以做的事情,跟孩子一起玩耍和做有趣的事情。”

CamAPS FX已经对儿童和他们的家庭生活产生了影响。它可以通过英国各地的一些NHS信托基金获得,包括剑桥大学医院NHS基金会信托基金,并且该团队希望它很快就能得到更广泛的应用。

Hovorka教授称:“从我们算法的第一次临床试验到今天的发现,已经花了十多年的时间,但我的团队的奉献精神和所有参与我们研究的儿童和家庭的支持,已经得到了回报。我们相信我们的人工胰腺将改变受1型糖尿病影响的幼童家庭的生活。”

CamAPS FX已被证明对患有1型糖尿病的较大儿童和青少年有效。今天的研究是第一次证明它在非常年幼的儿童身上有几个月的效果。

CamAPS FX已由Hovorka教授成立的分拆公司CAMDiab进行商业化。

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