面向临床医生——AAPS 总体介绍与指南

本页面向对 AAPS 等开源人工胰腺技术感兴趣的临床医生,也适合希望与临床医生分享此类信息的患者。

本指南概述 DIY 闭环以及 AAPS 的具体工作方式。有关这些主题的更多详情,请查看完整的 AAPS 在线文档。如有问题,请向患者询问更多详情,也欢迎随时向社区提问。(如果你不使用社交媒体(例如 Twitter 或 Facebook),可以发送邮件至 developers@AndroidAPS.org。)此处还可以找到与之相关的最新研究和结果数据。

构建 DIY 闭环的步骤

开始使用 AAPS 需要完成以下步骤:

DIY 闭环如何工作

没有闭环系统时,糖尿病患者从胰岛素泵和 CGM 获取数据,决定下一步做什么,然后采取行动。

使用自动胰岛素输送时,系统会执行同样的工作:从胰岛素泵、CGM 以及记录信息的其他来源(例如 Nightscout)收集数据,利用这些信息进行计算,决定还需要多少或少多少胰岛素(高于或低于基础率),并使用临时基础率进行必要调整,使血糖保持在或最终回到目标范围。

如果运行 AAPS 的设备发生故障,或超出胰岛素泵的通信范围,那么当前临时基础率结束后,胰岛素泵会恢复为标准泵,按预先编程的基础率运行。

数据如何收集

使用 AAPS 时,Android 设备运行一个专用应用来执行计算,并通过 Bluetooth 与受支持的胰岛素泵通信。AAPS 还可通过 Wi‑Fi 或移动数据与其他设备及云端通信,以收集更多信息,并向患者、照护者和亲友报告系统正在做什么以及原因。

Android 设备需要:

  • 与胰岛素泵通信并读取历史记录——已输送了多少胰岛素;

  • 与 CGM 通信(直接通信或通过云端)——了解当前和过去的血糖变化。

设备收集这些数据后,算法会根据设置(ISF、胰岛素-碳水化合物比值、DIA、目标等)运行并作出决策。如有需要,算法会向胰岛素泵发送命令,修改胰岛素输送速率。

它还会从胰岛素泵或 Nightscout 获取大剂量、碳水摄入和临时目标调整等信息,用于计算胰岛素输送速率。

它如何知道该做什么?

开源软件旨在让设备完成过去由人们在手动模式下进行的工作,计算应如何调整胰岛素输送。它首先从所有支持的设备和云端收集数据,整理数据并运行计算,预测未来数小时不同情景下可能出现的血糖水平,计算保持血糖在目标范围内或使其回到目标范围所需的调整,然后向胰岛素泵发送必要的调整。接着它读取新的数据,如此反复进行。

由于来自 CGM 的血糖值是最重要的输入参数,因此必须有高质量的 CGM 数据。

AAPS 的设计目标是透明地追踪所有收集到的输入数据、生成的建议以及采取的每项操作。因此,任何时候都可以通过查看日志,回答“它为什么要做 X?”这一问题。

AAPS 算法决策示例

AAPS 使用与 OpenAPS 相同的核心算法和功能集。算法会根据设置和当前情况作出多个预测,分别代表未来可能发生的不同情景。在 Nightscout 中,这些预测显示为“紫色线”。AAPS 使用不同颜色区分这些预测线。日志会说明哪一种预测以及哪个时间范围驱动了必要的操作。

以下是紫色预测线的示例,以及它们可能存在的差异

紫色预测线示例

以下是影响胰岛素输送所需调整的不同时段示例

情景 1——为安全而设置零临时基础率

在此示例中,短期内血糖正在上升;但是,较长时间范围内预测血糖偏低。事实上,预测值会低于目标值和安全阈值。为安全起见,AAPS 会设置 0% 的零临时基础率,直至最终血糖(无论哪个时间范围)高于阈值。

给药情景 1

情景 2——为安全而设置零临时基础率

在此示例中,短期内预测血糖会降低,但最终预测值高于目标。然而,由于短期低值实际低于安全阈值,AAPS 会设置零临时基础率,直到预测线中不再有任何点低于阈值。

给药情景 2

情景 3——需要更多胰岛素

在此示例中,短期预测显示血糖低于目标,但预计不会低于安全阈值。最终血糖高于目标。因此,AAPS 会避免增加会导致短期低血糖的胰岛素(即避免增加会使预测值低于阈值的胰岛素)。待安全后,它会评估增加胰岛素,使最终预测血糖的最低值回到目标。(根据设置以及所需胰岛素的数量和时间,这些胰岛素可能通过临时基础率或 SMB(超级微量大剂量)输送。)

给药情景 3

情景 4——为安全而降低临时基础率

在此示例中,AAPS 看到血糖迅速升高至远高于目标。但由于胰岛素输送的时间关系,体内已有足够的胰岛素使血糖最终回到范围内。事实上,预测血糖最终会低于目标。因此,AAPS 不会提供额外胰岛素,以免造成较长时间范围内的低血糖。虽然血糖较高且正在上升,此时很可能会设置较低的临时基础率。

给药情景 4

优化设置和进行更改

如果你是没有 AAPS 或 DIY 闭环经验的临床医生,帮助患者优化设置或改善结果可能颇具挑战。社区提供了多种工具和指南,帮助患者进行小幅、经过验证的调整,从而改善设置。

患者最重要的做法是一次只更改一项设置,并在决定更改另一项设置前观察 2–3 天的影响(除非这项更改明显有害并使情况恶化;此时应立即恢复为之前的设置)。人们往往会同时调整所有旋钮、一次改变所有设置;但这样可能导致未来的设置更不理想,也难以回到已知的良好状态。

用于更改设置的强大工具之一,是自动计算基础率、ISF 和胰岛素-碳水化合物比值的工具,称为“Autotune”。它设计为独立、手动运行,让数据指导你或患者逐步调整设置。社区的最佳实践是,在尝试手动调整设置前,先运行(或查看)Autotune 报告。对于 AAPS,Autotune 会作为“一次性”操作运行,尽管社区仍在持续努力将其直接整合到 AAPS 中。 由于这些参数既是标准泵胰岛素输送的先决条件,也是闭环胰岛素输送的先决条件,因此讨论 Autotune 结果并调整这些参数,是与临床医生建立联系的自然切入点。

此外,即使使用 DIY 闭环,人类行为(从手动糖尿病管理模式中形成)也常会影响结果。例如,如果预测血糖会降低,AAPS 在下降过程中减少了胰岛素,那么只需少量碳水(例如 3–4 g 碳水)就可能使血糖从 70 mg/dl(3.9 mmol)回升。然而在许多情况下,人们可能会选择摄入更多碳水(例如遵循 15 规则),这会因额外葡萄糖以及低血糖前一段时间内胰岛素已减少,而导致血糖更快升高。

OpenAPS

本指南改编自 OpenAPS 临床医生指南。 OpenAPS 是一种在小型便携式计算机上运行的系统,这台计算机通常称为“rig”。 AAPS 使用了 OpenAPS 中实现的许多技术,并共享大量逻辑和算法,因此本指南与原指南非常相似。 OpenAPS 的许多信息都可以轻松应用于 AAPS,主要区别在于各软件组件运行的硬件平台不同。

总结

本页旨在概述 AAPS 的工作方式。有关更多详情,请询问患者、联系社区,或阅读在线提供的完整 AAPS 文档。

其他推荐阅读: