De nouvelles technologies qui permettent à un système de pancréas artificiel développé par l'Université de Virginie de s'adapter aux corps changeants des utilisateurs – et permet aux utilisateurs de tester les modifications du fonctionnement du système – un meilleur contrôle de leur diabète de type 1, a révélé une étude.
La technologie adaptative de contrôle biobehavioral (ABC) optimise le système de livraison automatisé de l'insuline dans le pancréas artificiel toutes les deux semaines tout en donnant aux utilisateurs accès à une simulation informatique « Twin numérique » pour tester différentes approches pour gérer leur glycémie. L'étude de six mois a révélé que les participants utilisant la technologie ABC ont augmenté le temps passé dans une gamme de sucre sanguin sûr de 72% à 77% et ont réduit leur hémoglobine A1C (taux de sucre sanguin moyen) de 6,8% à 6,6%.
Les systèmes de pancréas artificiels nécessitent des ajustements de ceux qui les utilisent pour s'adapter aux exigences changeantes de l'insuline d'une personne. Il s'agit de la première étude qui mappe chaque personne à son «jumeau numérique» dans le cloud et permet aux personnes atteintes de diabète d'expérimenter leurs propres données pour apprendre comment leur système de pancréas artificiel réagirait aux changements, dans un environnement de simulation sûr, avant d'ajuster son système. »
Boris Kovatchev, PhD, directeur du UVA Center for Diabetes Technology
Un «jumeau numérique» pour le contrôle du diabète
Alors que les systèmes automatisés de livraison d'insuline comme le pancréas artificiel ont réussi à aider les utilisateurs à mieux contrôler leur diabète de type 1, la technologie ABC est conçue pour relever une paire de défis non résolus.
La première consiste à améliorer le contrôle du sucre sanguin pendant la journée, lorsque davantage d'événements se produisent – comme les repas et l'exercice – qui provoquent des fluctuations de sucre sanguin. Deuxièmement, la plupart des utilisateurs voient une amélioration initiale du temps passé dans une plage de sucre sanguin sûr, mais atteignent rapidement un plateau de 70% à 75% du temps dans la gamme, que les chercheurs théorisent proviennent des utilisateurs qui ne s'adaptent pas bien à la façon dont le système fonctionne.
La technologie ABC est conçue pour relever ces défis de deux manières en utilisant des « jumeaux numériques », une simulation informatique qui correspond au système métabolique des utilisateurs. En plus d'optimiser le pancréas artificiel sur la base de la modification de la physiologie et du comportement, il offre également aux utilisateurs une simulation informatique interactive où ils peuvent tester les modifications des paramètres de la façon dont leur système de pancréas artificiel fonctionne, comme l'ajustement du niveau continu d'insuline libéré par leur pompe à insuline pendant la nuit.
« La co-adaptation de la machine humaine est essentielle pour des conditions telles que le diabète de type 1 où les décisions de traitement sont prises à la fois par l'algorithme du pancréas artificiel et la personne qui le porte. La technologie numérique-twin est très utile pour faciliter cette co-adaptation », a déclaré Kovatchev.
Résultats publiés
Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue NPJ Médecine numérique. L'équipe était composée de Kovatchev, Patricio Colmegna, Jacopo Pavan, Jenny L. Diaz Castañeda, Maria F. Villa-Tamayo, Chaitanya Lk Koravi, Giulio Santini, Carlene Alix, Meaghan Stumpf et Sue A. Brown. L'étude a été financée par l'Institut national du diabète et les maladies digestives et rénales, Grant RO1 DK085623. Une liste complète des divulgations des auteurs est incluse dans le document.
