Hintergrund

Aktuell gibt es einige AID-Systeme auf dem Markt, die mit unterschiedlichsten Algorithmen das Leben von Menschen mit Diabetes erleichtern. Die Systeme basieren auf verschiedensten algorithmischen Ansätzen, wodurch es schwierig sein kann, als diabetologische Fachkraft den Überblick über die feinen Unterschiede zu behalten. All diese Systeme geben automatisch Basalraten ab, um die glykämische Kontrolle der Patienten zu optimieren. Die Genauigkeit der Insulinabgabe durch die Basalrate ist von entscheidender Bedeutung für die Therapie, jedoch wurde diese bisher nicht ausreichend untersucht. Insbesondere im Bereich der niedrigen Basalraten, die z.B. in der pädiatrischen Bevölkerung verwendet werden, kann die Präzision und Art der Basalratenabgabe Einfluss auf die Therapie haben. In der folgenden Studie wurden daher vier AID-Systeme vergleichen, um zum einen die Präzision der Basalrate, zum anderen die Art der Abgabe genauer zu beschreiben, um den Diabetologen einen Überblick über Unterschiede zu verdeutlichen.

Methoden

Der Insulinfluss wurde mit Hilfe eines Durchflussmessers über einen Standardkatheterschlauch analysiert. Der Ausgang des Durchflussmessers ist mit einem Schlauch verbunden, der hermetisch mit einer 18G, 1,2 mm, ISO 7864 Nadel verbunden ist, die in ein Teströhrchen auf der Waage eingetaucht ist. Eine dünne Ölschicht verhindert, dass im Inneren des Röhrchens während der mehrstündigen Prüfung eine Verdunstung stattfindet. Zahlreiche mikrofluidische Phänomene sowie Umgebungseinflüsse auf die Messung wurden vor und während jedes Tests kontrolliert. Der integrierte Kalman-Filter minimiert den mittleren quadratischen Fehler der beiden gemessenen Parameter. Dieser Schritt ermöglicht es, dass die hohe Genauigkeit der Waage die Messunsicherheit des Durchflussmessers bei den untersuchten sehr niedrigen Durchflussraten kompensiert. Ein Überblick über den Versuchsaufbauf wird unten dargestellt:

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Auf diese Weise können präzise Messungen der Insulindosierung jedes Systems gemessen und verglichen werden. Vier Pumpen wurden mit dieser Methode untersucht: Die MiniMed 640G (Medtronic), die Ypso-Pumpe (Ypsomed), der Omnipod (Insulet) und die t:slim X2 (Tandem). Die Messungen für ältere Versionen einer Pumpe entsprechen den derzeit auf dem Markt befindlichen Versionen. Alle vier wurden mit vier Basalraten getestet: 2, 1, 0,5 und 0,1 UI/h. Jeder Test dauerte 8 Stunden bei einem konstanten BR und wurde jeweils viermal wiederholt. Das verwendete Insulin war Novorapid (Novo Nordisk).

Ergebnisse

Durch die Tests konnten MARDS verschiedener Systeme vergliechen werden. Zum einen wurde bei allen Systemen festgestellt, dass die Werte meist negativ waren, was auf eine Tendenz zur geringeren als angegebenen Insulingabe hindeutet. Vor allem bei gering eingestellten Basalraten zeigen sich einige wichtige Unterschiede zwischen den Pumpen. Die kleinsten Basalraten sind am schwierigsten zu präzisieren. Bei einer Basalrate von 0,1 Einheiten pro Stunde zeigte sich eine mittlere MARD bei Omnipod von 61,3 %, während die t:slim X2 mit einem mittleren MARD von 22,7 % die geringste Abweichung der vier verglichenen Systeme aufzeigte. Die Graphiken unten zeigen die MARD aller Systeme zu den getesteten Basalraten im zeitlichen Verlauf. Je höher die auf der y-Achse abgebildete MARD, desto ungenauer die Basalratenabgabe.

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Ein weiterer sehr interessanter Aspekt ist die BEschreibung der unterschiedlichen Strategien zur Anpassung der Basalrate. Die Omnipodpumpe gibt unabhängig von der Basalrate eine konstante Menge Insulin (0,05 Einheiten) ab. Um die Basalrate pro Stunde einzuhalten, wird hier die Frequenz dieser Abgaben variiert. Im Gegensatz dazu passt die t:slim X2 mit Control-IQ die Menge an Insulin an, gibt diese bei jeder Basalrate alle 5 Minuten, also bei gleichbleibender Frequenz ab. YpsoPump und MiniMed verwenden eine Kombination aus beiden Strategien, indem die Menge an Insulin bei hohen Basalraten erhöht wird, bei geringen Basalraten wird hier jedoch auch die Frequenz der Insulingabe verändert. Somit wird bei der geringsten getesteten Basalrate von 0,1 Einheiten pro Stunde nur bei der t:slim X2 mit Control-IQ alle 5 Minuten Insulin in geringen Mengen abgegeben, bei den anderen Systemen verlängert sich die Zeit zwischen den Insulinabgaben auf bis zu 30 min.

Die Streuung der Kreuze zeigt auch hier die MRD verschiedener Systeme an. Bei Basalraten von 1 (orange) bis 2  (blaiblau) Einheiten pro Stund reicht die MARD von 8% bei der Ypsopump und der t:slim X2 bis 21% beim Omnipod. Bei den niedrigsten Basalraten 0.5 (grün) und 0.1 (rot) Einheiten pro Stunde werden die MARD-Fehler im Allgemeinen höher. Am geringsten fällt der Fehler bei der t:slim X2 mit von 22% aus, der höchste Fehler wurde bei dem Omnipod mit 61,3% 0,1 Einheiten pro Stunde gemessen. Dies könnte mit den unterschiedlichen Abgabestrategien zusammenhängen. In der Tat wird beobachtet, dass die Zeit zwischen den Insulinabgaben bei der kleinsten Basalrate von 0,1 EInheiten pro Stunde eine größere Streuung aufweist, insbesondere bei MiniMed 640G und YpsoPump. Umgekehrt zeigte t:slim X2 die geringste Variabilität für dieselbe Basalrate.

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Schlussfolgerungen

Die hier getesteten AID-Systeme verwenden unterschiedliche Strategien, um Basalraten abzugeben, wordurch nur die t:slim X2 mit Control-IQ die Basalrate bei geringer Einstellung von 0,1 EIheiten pro Stunde tatsächlich alle 5 Minuten abgibt und hier die geringste Abweichung, gemessen in MARD, aufzeigt. Ein Verständnis der verschiedenen Strategien der Basalratenabgabe kann helfen, die Therapie zu optimieren.

Wussten Sie schon...?

Auch die Kaleido wurde mittlerweile getestet und zeigt ebenfalls eine gemischte Strategie der Insulinabgabe auf, welche der Strategie der Ypsopump und Minimed ähnelt.