Инновационная технология Университета Вирджинии меняет подход к терапии диабета

Фото из открытых источников

Американские исследователи из Университета Вирджинии представили инновационную систему управления диабетом, которая сочетает в себе искусственную поджелудочную железу и цифрового двойника пациента, сообщает издание Innovanews. Новая технология, получившая название Adaptive Biobehavioral Control (ABC), позволяет автоматически корректировать алгоритмы лечения, учитывая индивидуальные изменения в обмене веществ каждого пользователя.

В ходе полугодового клинического исследования, опубликованного в журнале npj Digital Medicine, специалисты под руководством Бориса Ковачева из Центра диабет-технологий зафиксировали значительное улучшение показателей у пациентов с диабетом 1 типа.

Система ABC функционирует следующим образом: каждые две недели алгоритмы автоматически обновляются на основании собранных данных о состоянии организма, что позволяет учитывать динамические изменения в потребности пациента в инсулине. Одной из ключевых особенностей новой разработки стала возможность использования цифрового двойника — компьютерной модели, которая точно воспроизводит реакции конкретного пациента на инсулин, пищу и физическую активность. Благодаря этому пользователи могут безопасно тестировать различные сценарии лечения в виртуальной среде, не рискуя здоровьем.

По словам Бориса Ковачева, искусственная поджелудочная железа должна адаптироваться к постоянным изменениям в организме, поскольку потребность в инсулине у пациентов с диабетом 1 типа может существенно варьироваться. Он отметил, что впервые пациенты получили возможность экспериментировать с собственными данными в цифровом симуляторе, прежде чем применять изменения в реальной жизни. Такой подход, по мнению эксперта, позволяет преодолеть так называемый эффект плато, при котором большинство пациентов достигает контроля сахара на уровне 70–75% времени в целевом диапазоне, но не может добиться дальнейшего прогресса.

Результаты испытаний показали, что за шесть месяцев использования системы время, в течение которого уровень сахара у пациентов находился в целевом диапазоне, увеличилось с 72% до 77%. Кроме того, было зафиксировано снижение гликированного гемоглобина (HbA1c) с 6,8% до 6,6%. Хотя эти изменения могут показаться незначительными, для людей с диабетом 1 типа даже небольшое улучшение показателей существенно снижает риск развития осложнений. Также отмечается, что увеличение времени в целевом диапазоне на 5% эквивалентно примерно 1,2 дополнительным часам стабильного состояния в сутки.

В исследовании подчеркивается, что технология ABC решает ряд ключевых проблем, с которыми сталкиваются автоматические системы контроля диабета. Во-первых, алгоритмы становятся полностью персонализированными, так как обучение происходит на индивидуальных данных каждого пользователя, а не по универсальной схеме. Во-вторых, цифровой двойник и возможность виртуального тестирования изменений снижают страх перед ошибками и минимизируют риск гипогликемии, что особенно важно для пациентов, самостоятельно управляющих своим заболеванием.

Тем не менее, ученые признают, что пока неясно, насколько устойчивыми окажутся полученные результаты при длительном использовании системы. Исследование продолжалось шесть месяцев, что соответствует стандартным срокам пилотных проектов, однако диабет требует пожизненного контроля. Остается открытым вопрос, сохранят ли пациенты мотивацию регулярно использовать симулятор и как система поведет себя при эксплуатации на протяжении нескольких лет.

В рамках проекта команда Университета Вирджинии продолжает анализировать возможности дальнейшего совершенствования технологии и изучает потенциал цифровых двойников для других областей медицины.