Nuevos métodos para la eficiencia y seguridad del páncreas artificial domiciliario en diabetes tipo 1

Fecha Inicio:  01/01/2014

Fecha Fin:  31/12/2016

Referencia: DPI2013-46982-C2-1-R-AR

Entidad financiadora: Ministerio Ciencia e Innovación

Participantes ai2: Bondia Company, Jorge

Páncreas artificial domiciliario más seguro y eficiente

El páncreas artificial o control automático de la glucosa es una tecnología por la cual están apostando las grandes empresas en el campo de la diabetes, ya que se espera que revolucione el tratamiento de la diabetes tipo 1, liberando al paciente de la carga actual de toma de decisiones y mejorando el control metabólico. Hoy en día, varios prototipos de páncreas artificial han sido validados en estudios hospitalarios controlados.

Sin embargo, el uso domiciliario del páncreas artificial requiere, además de un controlador eficiente capaz de hacer frente a las condiciones de la vida diaria, los mecanismos de seguridad que permitan su uso sin riesgo adicional para el paciente:

1. Tolerancia a fallos en la instrumentación y comunicación entre dispositivos.
2. Supervisión del paciente que permita la detección/predicción de situaciones de riesgo, más allá de la hipoglucemia, como estados anómalos del paciente y malfuncionamiento del controlador.
3. Robustez y eficacia del controlador frente a perturbaciones como ingestas típicas en la dieta del paciente, ejercicio, estrés y enfermedades concomitantes.
4. Optimización de la sintonización del controlador en la práctica clínica para hacer frente a características metabólicas particulares, situaciones transitorias y cambios metabólicos debidos al progreso de la enfermedad.

Resolver estos aspectos es esencial para que un dispositivo como el páncreas artificial sea aprobado por las agencias reguladoras y llegue al mercado, así como su aceptación por parte del paciente y el personal médico, apoyado por herramientas que faciliten su gestión y supervisión.

Estos desafíos configuran el principal objetivo de este proyecto: el desarrollo de nuevos métodos y herramientas para la eficiencia y seguridad a largo plazo del páncreas artificial domiciliario. Esto se plasma en los siguientes objetivos específicos:

• Objetivo 1. Desarrollar y validar métodos para la detección y diagnóstico de fallos en la instrumentación. Se considerarán, entre otros, obstrucciones en la infusión de insulina, pérdidas de señal del monitor continuo de glucosa, sensores fallidos, errores de calibración, etc.
• Objetivo 2. Desarrollar y validar métodos para la mejora de la exactitud de los monitores continuos de glucosa y la mitigación de errores significativos en las lecturas de glucosa o su tendencia debido a estados metabólicos relacionados con cambios hemodinámicos como ejercicio y estrés, presentes en la vida diaria del paciente.
• Objetivo 3. Desarrollar métodos para la evaluación de riesgos. Se abordará la predicción de hipoglucemias e hiperglucemias severas, la detección de estados anómalos o alterados del paciente fuera del rango de operación del controlador, y malfuncionamiento o desintonización del controlador debido a cambios metabólicos.
• Objetivo 4. Desarrollar y validar algoritmos de control para la tolerancia a fallos y robustez ante perturbaciones de la vida diaria del paciente.
• Objetivo 5. Diseñar e implementar un páncreas artificial para uso domiciliario basado en “smartphone” que integre los métodos anteriores para su eficiencia y seguridad durante la vida útil del sistema.
• Objetivo 6. Diseñar e implementar un sistema remoto de supervisión para la optimización de prestaciones y seguridad.

El sistema constituirá una herramienta de generación de conocimiento, a partir de técnicas de minería de datos masivos (“big data”) para la ayuda a la toma de decisiones del personal médico.