Pankreas buatan yang mengubah hidup – Technology Org

Perangkat membantu mengelola diabetes tipe 1 pada anak-anak yang sangat muda.

Menulis di Jurnal Kedokteran New England, peneliti membandingkan kinerja pankreas buatan, yang menggunakan algoritme untuk menentukan jumlah insulin yang diberikan oleh perangkat yang dikenakan oleh anak, dengan ‘terapi pompa yang ditambah sensor’. Mereka menemukan bahwa itu aman digunakan dan lebih efektif dalam mengelola kadar gula darah mereka daripada teknologi saat ini.

Penatalaksanaan diabetes tipe 1 merupakan tantangan pada anak-anak yang masih sangat kecil, karena sejumlah faktor termasuk variabilitas yang tinggi dalam tingkat insulin yang dibutuhkan dan bagaimana masing-masing anak merespons pengobatan, dan pola makan dan aktivitas mereka yang tidak dapat diprediksi. Anak-anak sangat berisiko terhadap kadar gula darah rendah yang berbahaya (hipoglikemia) dan kadar gula darah tinggi (hiperglikemia). Penelitian sebelumnya telah menghubungkan hiperglikemia berkepanjangan pada anak-anak dengan diabetes tipe 1 dengan skor IQ yang lebih rendah dan pertumbuhan otak yang lebih lambat.

Untuk mengelola kadar glukosa anak-anak, dokter semakin beralih ke perangkat yang terus memantau kadar glukosa dan memberikan insulin melalui pompa, yang mengelola insulin melalui kanula yang dimasukkan ke dalam kulit. Perangkat ini telah terbukti berhasil sampai batas tertentu pada anak-anak yang lebih tua, tetapi tidak pada anak-anak yang sangat muda.

Teknologi saat ini – terapi pompa yang ditambah sensor – mengharuskan orang tua untuk meninjau kadar glukosa anak mereka menggunakan monitor dan kemudian secara manual menyesuaikan jumlah insulin yang diberikan oleh pompa.

Profesor Roman Hovorka dari Wellcome-MRC Institut Ilmu Metabolik di University of Cambridge telah mengembangkan aplikasi – CamAPS FX – yang dikombinasikan dengan monitor glukosa dan pompa insulin, bertindak sebagai pankreas buatan, yang secara otomatis menyesuaikan jumlah insulin yang diberikannya berdasarkan kadar glukosa yang diprediksi atau real-time. Ini adalah ‘sistem loop tertutup hibrida’, yang berarti bahwa pengasuh anak harus memberikan insulin pada waktu makan, tetapi di lain waktu algoritme bekerja dengan sendirinya. Belum ada versi sistem loop tertutup yang tersedia secara komersial.

Profesor Hovorka menjelaskan: “CamAPS FX membuat prediksi tentang apa yang diperkirakan akan terjadi selanjutnya berdasarkan pengalaman masa lalu. Ia mempelajari berapa banyak insulin yang dibutuhkan anak per hari dan bagaimana ini berubah pada waktu yang berbeda dalam sehari. Kemudian menggunakan ini untuk menyesuaikan kadar insulin untuk membantu mencapai kadar gula darah yang ideal. Selain pada waktu makan, ini sepenuhnya otomatis, sehingga orang tua tidak perlu terus memantau kadar gula darah anak mereka.”

Bekerja di tujuh pusat di Inggris dan Eropa, Profesor Hovorka dan tim peneliti internasional merekrut 74 anak dengan diabetes tipe 1, berusia satu hingga tujuh tahun, untuk ambil bagian dalam uji coba mereka. Percobaan membandingkan keamanan dan kemanjuran terapi loop tertutup hibrida dengan terapi pompa yang ditambah sensor. Semua anak menggunakan sistem loop tertutup hibrida CamAPS FX selama 16 minggu, dan kemudian menggunakan perawatan kontrol (terapi pompa yang ditambah sensor) selama 16 minggu.

Perbaikan dalam kontrol glukosa

Rata-rata, anak-anak menghabiskan sekitar tiga perempat hari mereka (71,6%) dalam kisaran target untuk kadar glukosa mereka saat menggunakan CamAPS FX – hampir sembilan poin persentase lebih tinggi dibandingkan dengan periode kontrol, terhitung tambahan 125 menit per hari di jangkauan sasaran.

Anak-anak menghabiskan kurang dari seperempat (22,9%) waktu mereka dengan peningkatan kadar gula darah – hiperglikemia – saat menggunakan CamAPS FX, hampir sembilan poin persentase lebih rendah daripada selama periode kontrol. Tidak ada perbedaan antara kedua kelompok dalam waktu yang dihabiskan dalam hipoglikemia.

Aplikasi ini mengurangi kadar gula darah rata-rata – pengukuran molekul yang dikenal sebagai hemoglobin terglikasi, atau HbA1c. hemoglobin terglikasi berkembang ketika hemoglobin, protein dalam sel darah merah yang membawa oksigen ke seluruh tubuh, bergabung dengan glukosa dalam darah, menjadi ‘terglikasi’. Dengan mengukur HbA1c, dokter bisa mendapatkan gambaran keseluruhan tentang kadar gula darah rata-rata seseorang selama beberapa minggu atau bulan. Bagi penderita diabetes, semakin tinggi HbA1c, semakin besar risiko terkena komplikasi terkait diabetes.

Pada awal, tingkat HbA1c rata-rata adalah 7,3% – aplikasi mengurangi ini sebesar 0,7 poin persentase. Ini sangat penting karena peserta penelitian memiliki kontrol glikemik yang baik – yaitu, HbA1c yang relatif rendah – untuk memulai, dan seringkali sulit untuk meningkatkan kontrol glukosa tanpa mengalami lebih banyak kejadian glukosa darah rendah (hipoglikemia).

Dr Julia Ware, penulis pertama studi tersebut, juga dari Wellcome-MRC Institute of Metabolic Science, mengatakan: “Anak-anak yang sangat kecil sangat rentan terhadap perubahan kadar gula darah mereka. Tingkat tinggi khususnya dapat memiliki konsekuensi yang berpotensi bertahan lama untuk perkembangan otak mereka. Selain itu, diabetes sangat menantang untuk dikelola dalam kelompok usia ini, menciptakan beban besar bagi keluarga.

“CamAPS FX menghasilkan perbaikan dalam beberapa tindakan, termasuk hiperglikemia dan kadar gula darah rata-rata, tanpa meningkatkan risiko hipo. Ini mungkin memiliki manfaat penting bagi anak-anak yang menggunakannya.”

Lebih banyak waktu untuk ‘melakukan hal-hal menyenangkan bersama anak-anak mereka’

Salah satu tantangan terbesar yang dilaporkan oleh keluarga anak kecil dengan diabetes tipe 1 adalah kualitas tidur yang buruk, karena variabilitas dalam kebutuhan insulin dan ketakutan orang tua akan hipoglikemia paling tinggi dalam semalam. Dalam studi mereka, para peneliti menemukan bahwa lebih dari 80% pembacaan sensor semalam berada dalam kisaran target, menunjukkan bahwa terapi loop tertutup hibrida mengatasi ‘masalah waktu malam’ lebih efektif daripada terapi pompa yang ditambah sensor.

Dr Ware menambahkan: “Orang tua telah menggambarkan pankreas buatan kami sebagai ‘mengubah hidup’ karena itu berarti mereka dapat bersantai dan menghabiskan lebih sedikit waktu untuk mengkhawatirkan kadar gula darah anak mereka, terutama di malam hari. Mereka memberi tahu kami bahwa itu memberi mereka lebih banyak waktu untuk melakukan apa yang dapat dilakukan keluarga ‘normal’ mana pun, untuk bermain dan melakukan hal-hal menyenangkan dengan anak-anak mereka.”

CamAPS FX sudah berdampak pada kehidupan anak-anak dan keluarga mereka. Ini tersedia melalui sejumlah perwalian NHS di seluruh Inggris, termasuk Rumah Sakit Universitas Cambridge NHS Foundation Trust, dan tim berharap itu akan segera tersedia lebih luas lagi.

Profesor Hovorka menambahkan: “Dari uji klinis pertama dari algoritme kami hingga temuan hari ini telah memakan waktu lebih dari satu dekade, tetapi dedikasi tim saya dan dukungan dari semua anak dan keluarga yang telah mengambil bagian dalam studi kami, telah terbayar. Kami percaya pankreas buatan kami akan mengubah kehidupan keluarga dengan anak kecil yang terkena diabetes tipe 1.”

CamAPS FX telah terbukti bekerja pada anak-anak yang lebih tua dan remaja dengan diabetes tipe 1. Penelitian hari ini adalah pertama kalinya terbukti efektif selama beberapa bulan pada anak-anak yang masih sangat kecil.

Selama tiga tahun terakhir Sam Wright, ibu dari Sofia (6 tahun), telah mengalami kurva belajar yang sangat curam yang harus dialami oleh setiap orang tua dari anak dengan diabetes tipe 1. Setelah tes tusukan jari, suntikan, dan sensor, dia sekarang telah menemukan aplikasi CamAPS FX dan sistem loop tertutup hibrida – dan tidak akan ada tanpanya.

Di musim panas yang terik, rasa haus yang berlebihan bukanlah hal yang luar biasa bagi seorang anak kecil. Namun, Sam dan ibunya mengikuti intuisi mereka bahwa kondisi Sofia bisa menjadi sesuatu yang lebih serius dan mulai meneliti apakah ada penyebab kekhawatiran, yang akhirnya mengarah pada diagnosis diabetes tipe 1.

“Diagnosis mengubah segalanya selamanya,” kata Sam. “Saya dapat mengingat beberapa minggu pertama seperti kemarin. Hampir dalam semalam saya merasa perlu menjadi ahli diabetes untuk merawat putri kecil saya dengan sebaik-baiknya. Dia adalah prioritas mutlak saya, jadi saya baru saja melakukannya, dan saya merasa sangat bangga pada diri saya dan ibu saya karena melakukannya – dia telah melakukan perjalanan ini bersama kami sejak awal.”

Kurva belajar yang curam

Seperti kebanyakan orang tua dengan anak yang baru didiagnosis dengan diabetes tipe 1, Sam dengan cepat menjadi ahli dalam tes tusukan jari, dosis insulin basal dan bolus, dan apa yang harus dilakukan ketika putrinya mengalami hipoglikemik. Menyuntikkan anak Anda akan menjadi tantangan bagi orang tua mana pun, tetapi Sam juga harus mengatasi ketakutannya sendiri terhadap jarum suntik.

“Tim klinis di Rumah Sakit Addenbrooke sangat luar biasa dalam membantu saya mengatasi beberapa tantangan besar di masa-masa awal itu, terutama Adam Dawes, Spesialis Perawat Klinis di rumah sakit. Saya tidak berpikir kami akan berada di tempat kami hari ini tanpa dukungan dari Adam dan tim klinis.”

Dalam beberapa bulan pertama diagnosis Sofia, tes tusukan jari adalah kejadian biasa untuk memahami kadar glukosa darah sepanjang hari. Sam juga harus menyetel alarm di malam hari agar dia bisa memeriksa kadar glukosa darah putrinya. Jika kadar Sofia tinggi atau rendah, Sam harus memberikan dosis korektif dan kemudian menunggu sampai kadarnya bergerak ke arah yang benar sebelum kembali tidur, proses yang melelahkan untuk keduanya setiap malam.

Akhirnya Sofia menerima monitor glukosa berkelanjutan (CGM) untuk mendukung perawatannya. Ini adalah perangkat kecil dengan sensor yang dikenakan tepat di bawah kulit untuk mengukur kadar glukosa secara terus menerus. Sam melihat CGM sebagai langkah ke arah yang benar, terutama karena perangkat berarti dia tidak lagi harus menyetel alarm di malam hari – perangkat akan mengingatkannya secara otomatis jika kadar glukosa Sofia berada di luar jangkauan. Itu juga disinkronkan dengan telepon Sam sehingga dia dapat memeriksa kadar glukosa darah Sofia di sekolah dan juga membantu guru dengan hati-hati sepanjang hari.

Menemukan kebebasan

Pada Januari 2020 Sam diperkenalkan ke aplikasi CamAPS FX. Dia belum melihat ke belakang sejak itu.

Sam belum pernah mendengar tentang sistem loop tertutup hibrida, atau aplikasi CamAPS FX sebelumnya, tetapi ketika Sofia diundang untuk mengambil bagian dalam uji coba penelitian KidsAP, yang dipimpin oleh University of Cambridge, dia “melompat dengan kedua kaki”.

“Saya memiliki kepercayaan penuh pada aplikasi CamAPS FX dan saya merasa seperti untuk pertama kalinya sejak diagnosis saya dapat bersantai,” katanya. Waktu yang dihabiskan Sofia dalam kisaran glukosa darah targetnya telah meningkat dan sekarang jauh lebih mudah untuk mengontrol kadarnya. “Ini benar-benar beban dari pundak saya.”

Aplikasi ini juga telah mengurangi beban guru Sofia. Sam dapat memeriksa putrinya dari jarak jauh, tetapi memiliki jaminan bahwa dia akan menerima pesan teks otomatis jika kadar glukosa Sofia akan tinggi atau rendah.

“Anda tidak akan tahu bahwa dia berbeda dari teman-teman sekelasnya dan itu berkat aplikasi CamAPS FX.”

Sam mengatakan masuk akal bagi anak-anak seusia Sofia untuk memiliki loop tertutup, karena tubuh mereka terus-menerus mengubah cara mereka merespons insulin. Ini adalah permintaan yang sangat sulit bagi orang tua untuk mengelola kondisi anak mereka tanpa pasang surut yang signifikan, sedangkan aplikasi belajar dan beradaptasi secara instan. Ini bermanfaat untuk pengelolaan kondisi jangka panjang anak dan memungkinkan anak-anak dan orang tua mereka untuk tidur di malam hari.

“Saya tidak akan pernah tanpa aplikasi ini,” kata Sam. “Itu adalah sesuatu yang mencarimu jadi kamu tidak perlu khawatir. Bagi siapa pun yang mempertimbangkannya, lakukan saja. Ini adalah pengubah permainan dan Anda tidak akan melihat ke belakang atau ingin tanpanya setelah Anda memilikinya. Saya sepenuhnya percaya itu sangat bermanfaat bagi orang tua dan anak.”

Sumber: Universitas Cambridge