Gặp gỡ Jennifer Schneider, một bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình và là mẹ của một cô con gái tuổi teen mắc bệnh tiểu đường loại 1. Mặc dù có cách cư xử nhẹ nhàng, đơn giản nhưng cô ấy cũng là một doanh nhân có năng lực cao ở Thung lũng Silicon, một trong những người tiên phong làm việc để đưa các hệ thống Tụy nhân tạo hoạt động ra thị trường càng sớm càng tốt.
Cô đã giúp xây dựng công ty khởi nghiệp Palo Alto Chế độ AGC (Kiểm soát đường huyết tự động), và rất tham gia vào việc phát triển công nghệ vòng kín mới. Hôm nay, chúng tôi tự hào khi Jennifer chia sẻ câu chuyện về bệnh tiểu đường của gia đình cô ấy và công việc của cô ấy trên các công cụ thế hệ tiếp theo, đặc biệt là hệ thống OmniPod HORIZON trong tương lai.
Bài đăng của khách của D-Mom và Doanh nhân Jennifer Schneider
Đó là năm 2003, tôi là một bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình với một đứa con 2 tuổi, và tôi hầu như không thể với tay qua bàn để phẫu thuật cho bệnh nhân của mình vì tôi đang mang thai 34 tuần. Chồng tôi, Dain đã lên kế hoạch cho mọi tình huống. Cuộc sống sẽ càng trở nên hỗn loạn hơn. Nhưng mọi chuyện sẽ còn tốt hơn khi có sự xuất hiện của con trai chúng tôi.
Cuối tuần qua, con gái Taylor của chúng tôi rất thích thú với kỹ năng uống nước mới từ một chiếc cốc. Như với bất kỳ kỹ năng mới nào, nó vẫn chưa được hoàn thiện nên tôi đang làm sạch rất nhiều sữa bị đổ. Không rõ cô ấy thực sự uống bao nhiêu, nhưng ngay khi cạn ly, cô ấy sẽ yêu cầu một ly khác.
Đến sáng Chủ nhật, tôi nhận ra rằng tôi cũng đang thay tã ướt, RẤT NHIỀU. Tôi lo ngại. Tôi gọi cho người bạn cùng phòng của mình là bác sĩ nhi khoa, và cô ấy xác nhận rằng Taylor cần phải đến phòng cấp cứu ngay lập tức. Những gì xảy ra tiếp theo sẽ quen thuộc với nhiều bạn với loại 1: xét nghiệm máu, nằm viện, sau đó trở về nhà hoàn toàn choáng ngợp với những con số đường huyết, đếm carb và kiểm tra BG suốt ngày đêm không thể đoán trước và dao động dữ dội. Ngay cả với việc đào tạo y tế của tôi, điều này là phức tạp và mệt mỏi không thể tin được.
Trong trường hợp của chúng tôi, Taylor đã sử dụng những liều insulin nhỏ đến mức cách duy nhất để đo nó trong ống tiêm là pha loãng insulin. Và không, bạn không thể mua insulin pha loãng từ hiệu thuốc, vì vậy chúng tôi đã được hướng dẫn để trộn insulin của riêng mình, kết hợp chất pha loãng và Humalog. Định lượng insulin pha loãng là một bước nữa trong một quá trình phức tạp: đầu tiên tính toán liều lượng dựa trên carbs và BG; thứ hai, chuyển đổi từ đơn vị insulin sang đánh dấu đơn vị trên ống tiêm; thứ ba, pha đúng liều lượng của NPH. Điều này đòi hỏi sự tập trung không bị gián đoạn, điều này rất khó tìm thấy với một đứa trẻ 2 tuổi đang chạy xung quanh và một đứa trẻ mới tập đi. Tôi không thể tin được rằng chúng tôi dự kiến sẽ quản lý lượng đường trong máu bằng hệ thống không chính xác và dễ xảy ra lỗi này cho một đứa trẻ 2 tuổi! Chúng tôi chuyển sang máy bơm insulin ngay khi có thể.
Thông qua JDRF, Brave Buddies (một nhóm trực tuyến trước Facebook rất lâu) và (nhóm hỗ trợ mới hơn có trụ sở tại Palo-Alto) CarbDM, chúng tôi đã tìm thấy một cộng đồng T1D đáng kinh ngạc. Chúng tôi đã nói đùa rằng T1D là câu lạc bộ tốt nhất mà chúng tôi không bao giờ muốn tham gia. Nhiều năm trôi qua và bất chấp tất cả, Taylor vẫn phát triển mạnh mẽ - trường học, thể thao, bạn bè. Cộng đồng T1D tuyệt vời đã hỗ trợ chúng tôi và tôi biết ơn mỗi ngày.
Khám phá CGM
Là một người mẹ và một bác sĩ, tôi rất thích đọc các tài liệu y học về bệnh tiểu đường. Tôi đặc biệt bị thu hút bởi lời hứa về một vòng khép kín, còn được gọi là Tuyến tụy nhân tạo. Dữ liệu xung quanh vòng kín rất hấp dẫn. Ngay cả với các cảm biến sớm, kém chính xác hơn, các nghiên cứu lâm sàng có kiểm soát cho thấy các thuật toán vẫn hiệu quả, đặc biệt là vào ban đêm. Tuy nhiên, tôi thấy rõ ràng không kém rằng các cảm biến ban đầu vẫn chưa sẵn sàng cho thời gian chính thức. Kinh nghiệm cá nhân của chúng tôi với các cảm biến ban đầu là một bài tập về sự vô ích. Các kết quả đọc không chính xác, quy trình hiệu chuẩn rườm rà, và chiếc kim to khiến việc lắp vào thật khó khăn. Để vòng kín hoạt động, các cảm biến cần được cải thiện.
Tua nhanh đến cuối năm 2012. Dexcom G4 Platinum, một cảm biến chính xác và đáng tin cậy vừa được phê duyệt. Thật không may, chúng tôi đã học về nó một cách khó khăn. Taylor, năm nay 11 tuổi, thức dậy với lượng đường huyết trong những năm 60 - không khủng khiếp, nhưng cũng không an ủi.Cô ấy uống một chút nước trái cây, và bắt đầu chuẩn bị đến trường, nhưng tôi có linh tính rằng có điều gì đó không ổn. Tôi đã theo dõi sát sao cô ấy. Khi đang chải tóc, cô ấy đột nhiên ngã quỵ vì lên cơn co giật. Thật là kinh hãi khi nhìn thấy. Sau khi tiêm glucagon khẩn cấp, chúng tôi đến bệnh viện. Chúng tôi vô cùng may mắn khi sống gần Bệnh viện Stanford và có mối quan hệ lâu dài và thân thiết với Tiến sĩ Bruce Buckingham tuyệt vời. Anh ấy đủ tốt bụng để gặp chúng tôi tại ER và đảm bảo rằng Taylor sẽ ổn.
Đó là khi anh ấy giới thiệu Dexcom G4.
Kể từ thời điểm chúng tôi bắt đầu sử dụng G4, cuộc sống của chúng tôi đã thay đổi. Lần đầu tiên sau một thập kỷ, tôi và Dain cảm thấy yên tâm. Nhưng tuyệt vời như thế này, nó đã đặt ra câu hỏi: tại sao tôi vẫn thức dậy vào nửa đêm chỉ để nhập số từ cảm biến vào máy bơm? Độ chính xác và độ tin cậy của cảm biến đã tăng vọt. Công nghệ bơm rất vững chắc. Các thuật toán vòng kín chắc chắn đã đạt được một bằng chứng về nguyên tắc. Vòng khép kín ở đâu?
Đi sâu vào Thế giới Công nghệ Vòng lặp Đóng
Tôi thực sự đã hỏi câu hỏi này của tất cả những người tôi gặp: học giả, thành viên của ngành, những người ủng hộ bệnh tiểu đường và các nhóm tài trợ. Tôi đã tham dự các hội nghị. Nghiên cứu vòng kín đang tràn ngập hoạt động. Nó dường như đang ở đỉnh cao, nhưng chỉ trong thế giới học thuật. Đó là khi tôi gặp Tom Peyser.
Tom là cựu Phó Giám đốc Khoa học của Dexcom. Vào năm 2014, chúng tôi bắt đầu họp thường xuyên để thảo luận về cách xúc tiến thương mại hóa hệ thống vòng kín. Tom đã xem xét toàn bộ nội dung của tài liệu vòng kín cho một bài báo được xuất bản trong Biên niên sử của Học viện Khoa học New York. Chúng tôi kết luận rằng công việc là cần thiết để chuyển các thuật toán học thuật sang một sản phẩm thương mại. Nhiều câu hỏi mở vẫn còn. Chỉ một vài ví dụ bao gồm: cách giảm thiểu rủi ro lỗi cảm biến nhỏ nhưng tiềm ẩn nguy hiểm, cách khởi động hệ thống vòng kín và cách chuyển đổi giữa vòng hở và vòng kín.
Chúng tôi cùng nhau thành lập một công ty, Mode AGC (Kiểm soát đường huyết tự động) ở Palo Alto, tập trung giải quyết những câu hỏi này và với mục đích làm việc với các công ty máy bơm để tích hợp thuật toán vào sản phẩm của họ. Tom đã dẫn dắt Dexcom tham gia vào các nghiên cứu vòng kín trên khắp thế giới quan sát trực tiếp nhiều nghiên cứu. Mặc dù có nhiều nhóm học thuật xuất sắc, nhưng kinh nghiệm của Tom, kết hợp với bài đánh giá tài liệu toàn diện của anh ấy, đã khiến anh ấy khuyên chúng tôi nên liên hệ với Phòng thí nghiệm Doyle tại Đại học California, Santa Barbara. Chúng tôi đã hợp tác với Drs. Frank Doyle và Eyal Dassau và cấp phép cho thuật toán của họ.
Nhóm của chúng tôi hiện đã có chuyên môn về cảm biến, quan điểm người dùng và chuyên môn về thuật toán. Tom có hiểu biết đặc biệt về cảm biến và đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp Dexcom cải thiện độ chính xác của CGM của họ với G4 Platinum và G4AP. Tôi hiểu những áp lực nghề nghiệp đối với các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe: EMR (hồ sơ y tế điện tử); các ràng buộc xung quanh tài liệu, mã hóa và bồi hoàn; nhóm bệnh nhân lớn với các mục tiêu, kỳ vọng và thách thức đa dạng, và thời gian rất hạn chế cho mỗi bệnh nhân. Tôi cũng hiểu nhiều khía cạnh của việc quản lý bệnh tiểu đường loại 1 trong quá trình liên tục từ trẻ mới biết đi cho đến những năm thiếu niên. Tiến sĩ Doyle và Tiến sĩ Dassau là những chuyên gia lý thuyết điều khiển và thuật toán vòng kín nổi tiếng thế giới. Vào năm 2015, Tiến sĩ Doyle được bổ nhiệm làm Hiệu trưởng Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng tại Harvard, nơi ông và nhóm của mình tiếp tục nghiên cứu thương mại hóa vòng kín.
Thuật toán mà chúng tôi đã cấp phép sử dụng điều khiển dự đoán mô hình (MPC) để tự động hóa việc kiểm soát lượng đường. MPC là một lý thuyết điều khiển ban đầu được sử dụng trong các nhà máy hóa chất và nhà máy lọc dầu, từ những năm 1980, đã được sử dụng cho các kỹ thuật phức tạp trong nhiều ngành công nghiệp. An toàn rồi. Nó được chứng minh. Và nó phù hợp với vấn đề lớn nhất đối với việc định lượng insulin, đó là insulin được phân phối hiện có hiệu lực trong tương lai. Thuật toán xác định, trong thời gian thực, vi lượng insulin tối ưu để lượng đường dự đoán trong một giờ trong tương lai là đúng mục tiêu. Quá trình này được lặp lại sau mỗi năm phút, 288 lần một ngày. Nó làm tôi nhớ đến câu nói của Wayne Gretzky về việc trượt băng đến nơi mà puck sẽ đến, chứ không phải nơi nó đã ở.
Tiến sĩ Doyle đã phát triển thuật toán MPC đầu tiên trên thế giới để định lượng insulin hơn 20 năm trước và kể từ đó đã được cải thiện. Phiên bản hiện tại của thuật toán đang được nghiên cứu lâm sàng với 30 tình nguyện viên. Tôi đã may mắn quan sát nghiên cứu gần đây và rất ấn tượng khi thấy thuật toán tự động định lượng insulin để bao phủ một bữa ăn mì ống 65 gram. Tôi đã theo dõi việc theo dõi đường huyết từ khoảng 100 mg / dL trước bữa ăn trở lại khoảng 100 mg / dL sau bữa ăn mà người dùng không cần làm gì cả. Phải mất vài giờ và đỉnh điểm là khoảng 270 mg / dL nên nó không phải là hoàn hảo, nhưng thật tuyệt vời khi xem theo dõi BG quay trở lại mục tiêu mà không cần một tia thủ công. Tôi ngạc nhiên về sự tương phản với những gì xảy ra bây giờ với một bữa ăn bỏ lỡ: 65 gram sẽ dẫn đến BG là 400 mg / dL.
Như bạn có thể biết, các sản phẩm vòng kín thế hệ đầu tiên sẽ hoạt động giống như hệ thống máy bơm và cảm biến hiện tại: bu lông, thay đổi bộ truyền dịch và xử lý sự cố. Nhưng có một điểm khác biệt lớn: kiểm soát đường huyết. Các hệ thống này tự động hóa lượng đường vào ban đêm và hỗ trợ người dùng vào ban ngày. Chúng tôi không coi một hệ thống như vậy là một chiếc ô tô tự lái - nó không chỉ được đặt và quên - mà đối với đại đa số người dùng, đây sẽ là một công cụ thay đổi cuộc chơi, cung cấp khả năng kiểm soát lượng đường chặt chẽ hơn đáng kể mà không có mức thấp.
Nhiều thập kỷ nghiên cứu đã đi vào sự phát triển của các thành phần của một hệ thống vòng kín: thuật toán, cảm biến và máy bơm. Sản phẩm cuối cùng sẽ cần phải tích hợp cẩn thận cả ba thành phần. Tại Mode AGC, chúng tôi tập trung vào sự tích hợp này và chuyển dịch khoa học cơ bản sang một sản phẩm.
Tham gia lực lượng với Insulet
Giờ đây, tua nhanh vài năm nữa đến 2016 và Mode AGC đã tìm thấy một đối tác tuyệt vời với Insulet và đang giúp phát triển hệ thống Omnipod HORIZON dự kiến ra mắt vào năm 2020. HORIZON là một sản phẩm đặc biệt sẽ cung cấp máy bơm Omnipod không săm được nhiều người yêu thích cùng với phần bổ sung lợi ích của việc kiểm soát glucose từ phân phối insulin tự động.
Thuật toán kiểm soát việc phân phối insulin được nhúng trong vỏ để hệ thống luôn hoạt động ngay cả khi bạn không sử dụng điện thoại hoặc PDM của mình. Cấu hình “trên cơ thể” này sẽ là một lợi thế đáng kinh ngạc cho trẻ em và vận động viên cũng như một hệ thống quản lý bệnh tiểu đường đơn giản và thuận tiện cho bất kỳ ai đang điều trị bằng insulin. Tính năng này đặc biệt quan trọng đối với tôi vì con gái tôi chơi thể thao và đồng phục không đi kèm với túi đựng điện thoại!
Lưu ý cá nhân, tôi không còn làm việc cho Mode AGC nữa, nhưng tôi tự hào đã đóng góp cho Omnipod HORIZON hỗ trợ nhóm Insulet về các yêu cầu sản phẩm, thiết kế thử nghiệm lâm sàng, phân tích dữ liệu và trải nghiệm người dùng. Insulet đã hoàn thành một số thử nghiệm lâm sàng bao gồm hơn 100 người lớn và trẻ em, và Omnipod HORIZON đang trên đường tiến tới một nghiên cứu quan trọng cuối cùng. Tôi sẽ háo hức theo dõi các thông báo của Insulet khi sản phẩm được FDA chấp thuận và ra mắt thương mại được mong đợi nhiều. Trong thời gian chờ đợi, tôi vẫn bận rộn với việc tư vấn cho các công ty khởi nghiệp và làm tình nguyện viên với JDRF và Beyond Type 1 để cuối cùng chữa khỏi bệnh T1D.
Wow Jennifer, cảm ơn bạn đã chia sẻ! Điều này - cùng với những nỗ lực từ nhiều công ty trong ngành khác - mang lại cho chúng tôi hy vọng lớn về các hệ thống vòng lặp khép kín trên thị trường sớm hơn là muộn hơn.
-diabetes-bear-making-global-strides.jpg)
