Design and in silico evaluation of an intraperitoneal-subcutaneous (IP-SC) artificial pancreas.
Design and in silico evaluation of an intraperitoneal-subcutaneous (IP-SC) artificial pancreas.
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DOI：
10.1016/j.compchemeng.2014.02.024
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发表时间：
2014-11-05
影响因子：
4.3
通讯作者：
Doyle FJ 3rd
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee JJ;Dassau E;Zisser H;Doyle FJ 3rd
由于胰岛素的缓慢吸收峰（50-60分钟），餐时葡萄糖调节是使用皮下胰岛素（无前馈推注）的人工胰腺的主要挑战。腹膜内胰岛素具有快速吸收峰（20-25分钟），已被建议作为解决这些限制的替代方案。设计了一种使用腹膜内胰岛素的人工胰腺，并对100名计算机模拟受试者进行了评价，并与两种使用皮下胰岛素的设计进行了比较，其中有和没有前馈推注，遵循三餐（40-70 g-碳水化合物）评价方案。与使用皮下胰岛素而不使用前馈大剂量的设计相比，使用腹膜内胰岛素的设计导致餐后血糖峰值显著降低（38 mg/dL），且在临床可接受区域内的时间延长（13%），且结果与皮下前馈大剂量设计相当。这种具有最少用户交互的上级调节可以改善1型糖尿病患者的生活质量。
Prandial glucose regulation is a major challenge for the artificial pancreas using subcutaneous insulin (without a feedforward bolus) due to insulin’s slow absorption-peak (50–60 min). Intraperitoneal insulin, with a fast absorption peak (20–25 min), has been suggested as an alternative to address these limitations. An artificial pancreas using intraperitoneal insulin was designed and evaluated on 100 in silico subjects and compared with two designs using subcutaneous insulin with and without a feedforward bolus, following the three meal (40–70 g-carbohydrates) evaluation protocol. The design using intraperitoneal insulin resulted in a significantly lower postprandial blood glucose peak (38 mg/dL) and longer time in the clinically accepted region (13%) compared to the design using subcutaneous insulin without a feedforward bolus and comparable results to a subcutaneous feedforward bolus design. This superior regulation with minimal user interaction may improve the quality of life for people with type 1 diabetes mellitus.
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