Штучна підшлункова залоза 2.0: Чого ще не можуть робити автоматичні системи доставки інсуліну — і як це виправити

Видання Diabetes Technology & Therapeutics опублікувало огляд міжнародної групи інженерів та клініцистів про прогалини, які заважають автоматизованим системам доставки інсуліну (AID) стати справді «повністю замкнутим циклом». Автори чесно стверджують, що сучасні пристрої знижують рівень HbA1c, покращують якість життя та безпечніше контролюють рівень цукру, але найкраще вони працюють вночі, а вдень вимагають від користувача декларування прийомів їжі та фізичної активності, щоб уникнути гіпер- та гіпоглікемії. Крім того, багато систем ще не розроблені для вагітних жінок та людей похилого віку. В огляді показано результати нових алгоритмів, які автоматично розпізнають їжу та фізичні вправи, а також ранні дані про використання AID у «складних» групах. Ключовий висновок: наступний виток еволюції – це штучний інтелект та адаптивне управління, зокрема для мультигормональних конфігурацій (інсулін ± глюкагон).

Передумови дослідження

Автоматизовані системи доставки інсуліну (АСД) – це комбінація монітора безперервної дії глюкози (МБГ), інсулінової помпи та алгоритму керування, який регулює подачу інсуліну в режимі реального часу. В останні роки «гібридні» схеми значно знизили рівень глікованого гемоглобіну (HbA1c), збільшили час перебування в діапазоні (TTL) та зменшили кількість випадків нічної гіпоглікемії у людей з діабетом 1 типу. Але «повний автопілот» ще недоступний: протягом дня, коли на рівень глюкози постійно впливають їжа, стрес та рух, більшість систем все ще вимагають ручного введення вуглеводів та попередження про активність – інакше алгоритм не зможе компенсувати швидкі стрибки цукру.

Клінічна практика виявила інші прогалини. Алгоритми найкраще працюють під час сну, коли метаболізм стабільніший, але постпрандіальні піки, фізичні навантаження та затримки болюсного введення залишаються ахіллесовою п'ятою. Деякі системи ще не розроблені для вагітних жінок (різні глікемічні цілі, висока вартість помилок) та людей похилого віку (поліморбідність, підвищений ризик гіпоглікемії), де потрібні адаптовані режими безпеки та інтерфейси, що зменшують когнітивне навантаження.

Технічно, наступним рубежем є зменшення «людського фактора». З цією метою розробляються алгоритми для автоматичного розпізнавання споживання їжі та фізичної активності на основі моделей CGM та носимих датчиків; мультигормональні схеми (інсулін ± глюкагон) тестуються як «страховка» від гіпоглікемії; впроваджуються адаптивні/штучні моделі, які підлаштовуються під індивідуальні ритми користувача та контекст дня. Паралельно галузі потрібні стандарти сумісності та кібербезпеки, щоб системи оновлювалися «по повітрю», а дані безпечно обмінювалися між пристроями та клініками.

Зрештою, важливий не лише контроль цукру, а й зручність життя: менше тривоги та ручних дій, стабільний сон, доступність технологій для людей з різним рівнем цифрових навичок та доходу. Тому «штучна підшлункова залоза 2.0» – це не просто «швидший» алгоритм, а екосистема, яка працює однаково надійно вдень і вночі, вимагає мінімум втручань та охоплює широкі групи пацієнтів.

Чому це важливо?

Автоматизовані схеми є одним із головних проривів у діабетології останніх десятиліть, і їхній внесок офіційно відображено в сучасних стандартах лікування діабету. Але «повна автономія» досі недосяжна: користувач все ще вводить вуглеводи «вручну», а за активного способу життя алгоритми часто запізнюються. В огляді систематизовано, куди рухатися, щоб допоміжні засоби стали доступнішими та розумнішими – а також для тих, хто вагітний, старше 65 років, займається спортом або просто не може рахувати вуглеводи кожні кілька годин.

Що може зробити AID зараз – і де зупиняється прогрес

Сучасні гібридні «підшлункові залозки» чудово підтримують час у межах діапазону (TIR) та зменшують час нижче діапазону (TBR), особливо під час сну. Але під час денних «викликів» – їжі, стресу, тренувань – виникають слабкі місця:

• Обов'язкові оголошення про їжу/фізичні вправи. Без них система не встигає «вловити» постпрандіальний сплеск або запобігти гіпоглікемії після активності.
• Обмежена «цивільна» придатність. Ряд систем не призначений для вагітних жінок та людей похилого віку, де цілі та ризики відрізняються.
• Денна нестабільність. Пристрої найефективніші вночі; рівень глюкози протягом дня змінюється більше.
• «Людський фактор» – підрахунок вуглеводів та ручні кроки є виснажливими, що ускладнює дотримання режиму – це підкреслюється клінічними оглядами та практикою.

Що пропонують автори огляду

Дослідники вказують на сфери, де за останні роки з'явилися обнадійливі результати, і де потрібні зусилля:

• Автоматичне розпізнавання їжі та активності. Алгоритми, які можуть без втручання користувача оцінювати факт та масштаб споживання їжі/фізичних вправ і відповідно дозувати інсулін.
• Мультигормональні схеми. Додавання глюкагону як «педалі безпеки» проти гіпоглікемії є окремою галуззю розробки.
• Нові цільові групи. Випробування на літніх людях та під час вагітності з адаптацією цілей та захисних бар'єрів.
• Штучний інтелект та адаптивне керування: персоналізовані моделі, які «навчаються» на основі повсякденних даних, усувають частину ручної роботи та спрощують доступ до технологій.

Де шукати розробників та регуляторів

Щоб повністю запустити AID для всіх, окрім алгоритмів, нам також доведеться вирішити «системні» проблеми:

• Взаємодія та можливість оновлення. Стандарти обміну даними та безпечні віддалені оновлення програмного забезпечення.
• Показники користі "реального життя". На додаток до HbA1c - TIR/TBR, навантаження на тривогу, нічний сон, когнітивне навантаження користувача.
• Доступ та справедливість: спростити інтерфейс та зробити системи дешевшими, щоб до AID могли отримати доступ ті, хто ними не користується сьогодні.
• Кібербезпека та конфіденційність. Особливо в контексті дедалі більш розумних та мережевих пристроїв.

Що це означає для людей з діабетом – зараз

Навіть не будучи «повністю автономними», сучасні AID вже забезпечують переваги щодо цукру та безпеки — це підтверджено рандомізованими та обсерваційними дослідженнями. Якщо ви використовуєте контур сьогодні, головним «лайфхаком» є висока залученість (своєчасні оголошення про їжу/навантаження, заряд/підключення датчиків, правильне встановлення цілей). А для тих, хто тільки розглядає AID, огляд дає чіткий вектор: у наступних поколіннях пристрої вимагатимуть менше ручних дій та краще справлятимуться з днем, а не лише з ніччю.

Де межі і що далі?

Це огляд – він не замінює клінічних випробувань, але задає порядок денний: інтелектуалізація контурів та розширення показань. Домашні випробування систем, які незалежно дозують залежно від їжі та навантаження, вже тривають; паралельно розробляються мультигормональні рішення. Наступний крок – багатоцентрові дослідження у людей похилого віку, вагітних жінок, людей з «непередбачуваним» графіком, а також робота над доступністю та впровадженням.

Коротка шпаргалка: що заважає «повному циклу» і що наблизить його

Це перешкоджає:

• необхідність ручного введення вуглеводів та декларацій активності;
• зниження стабільності протягом дня (їжа, спорт, стрес);
• відсутність режимів для вагітних та людей похилого віку в деяких системах.

Приблизно:

• автоматичне визначення їжі/завантаження та адаптивні алгоритми;
• мультигормональні ланцюги (інсулін ± глюкагон);
• єдині стандарти даних, безпека, доступність.

Висновок

В огляді чітко сформульовано мету «версії 2.0» для штучної підшлункової залози: звести до мінімуму роль користувача, зробити так, щоб схеми працювали однаково надійно вдень і вночі, а також відкрити доступ для тих, хто наразі залишився позаду – включаючи вагітних жінок та людей похилого віку. Шлях до цього лежить через алгоритми штучного інтелекту, адаптивне керування та мультигормональні схеми – і вже є перші результати, що це реально. Тепер клінічні випробування та інженери повинні перетворити ці ідеї на надійні пристрої «для всіх і щодня».

Джерело дослідження: Джейкобс П. Г. та ін. Прогалини в дослідженнях, виклики та можливості в автоматизованих системах доставки інсуліну. Діабетичні технології та терапія 27(S3):S60-S71. https://doi.org/10.1089/dia.2025.0129