AAPS基本原理(3) | 闭环的基础率与SMB如何自动干预血糖?
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AAPS基本原理(3) | 闭环的基础率与SMB如何自动干预血糖?
2024-08-30    阅读量:


前文讲到AAPS闭环系统由胰岛素泵、控制算法、动态血糖仪三大部件组成。其工作原理与人为(用大脑)控糖相似,即 [搜集信息-预测-判断-决策-执行]。


这篇文章,一起来了解最后一步——决策与执行。下指令的是控制算法,执行动作(输注胰岛素)的是泵。


我们要了解的关键问题是:闭环模式下,胰岛素泵是怎么给药的?


普通胰岛素泵的给药方式有两种:基础率、大剂量。

闭环系统中给药方式有三种:基础率、大剂量、微型大剂量。


接下来,一起来详细了解这三个概念。



01 什么是基础率?


先简单做个科普:

胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素。

正常胰岛素的分泌有两个组成部分,即【基础+餐时】:

○ 一部分是不依赖于进食的微量的基础胰岛素分泌;

○ 一部分是由进食后高血糖刺激引起的大量胰岛素分泌。


非糖尿病人即使一天不吃东西,体内的胰岛素也不会是零,胰腺总是以极微小数量连续不断地分泌胰岛素。

1型糖友由于人体内的胰岛β细胞功能衰竭,胰岛素绝对缺乏,只能依赖外源性的胰岛素治疗。

胰岛素泵的基础率就是模拟了在血糖降低状态下(空腹或禁食状态)胰岛素的微量分泌。

本质上讲,治疗方案无论是「每日多针胰岛素注射」、「胰岛素泵持续皮下输注」还是「胰岛素泵+闭环系统」,它们都是对正常生理状态下自身胰岛素分泌模式的模拟。



以模拟基础胰岛素分泌为例,

三种治疗方案有很大不同。


★多针胰岛素注射方案,是最基本的治疗方案,虽能通过长效胰岛素模拟基础率,但灵活性很差,其不足也十分明显:


●长效胰岛素无法控制药效波峰—无法应对黎明/黄昏现象

●长效胰岛素无法控制药效波谷—无法应对夜间低血糖

●长效胰岛素单一的输注和药效波峰无法调节—无法应对我们个体化的差异和需求。



如果没有掌握自身规律以及熟练技巧,很容易出现“低血糖—加餐(加多了)—补针(药打多了)—加餐”的痛苦循环中,很是耗费心力,且白白多挨很多针。

我们只能被迫选择严格控制饮食和生活习惯,生活的自由度和幸福度受到极大限制。

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★后来随着技术的发展,胰岛素泵问世,其基础率分段、随时暂停胰岛素输注等功能,使得这些问题得到了很大改进,糖友生活质量明显提高。



然而,胰岛素泵也存在着部分局限性:

基础率按照提前预设的规律自动基础率按照提前预设的规律自动运行,但并未做到自动实施调整。需要使用者频繁关注血糖,并在产生意外高或低血糖时,及时手动临时调整。

如下图所示,这位糖友在夜间睡眠期间,已经对基础率进行了分段设置,但面对偶发的夜间高血糖,基础率并未自动调整加高,导致了夜间高血糖的产生。


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AAPS闭环系统是胰岛素泵治疗的再升级,有一个重要功能:根据算法预判的血糖波动,对基础率自动干预,提高控糖的精准度,从而有效应对夜间低血糖、黎明现象、黄昏现象、苏木杰现象、生理期、情绪异常、感冒等情况。

如下图所示,同样在凌晨1点—6点,其基础率是依据算法和血糖的判断,动态实时调整的,使血糖值始终在目标范围之间。




02 什么是大剂量?


相较于基础率的微量输注,短时间一次性输入较多的胰岛素,则我们称之为大剂量

大剂量可以在餐前输注,用来解决我们吃饭带来的餐后血糖升高。

大剂量也可以在我们发现高血糖时输注,用来降低高血糖,这时我们叫它追加量,或纠正大剂量。

我们每天摄入的食物多样,不同的食物成分转化为血糖速度有很大的差异(如上图左),对餐后血糖也有不同影响。生活的忙碌也时常让我们无暇顾及血糖,高血糖往往是发现后才解决。


胰岛素泵已经设计了不同的大剂量输注模式,如常规波、方波、双波,通过精细化控制大剂量的输注方式,能满足糖友多样的进食习惯、饮食需求和意外状况。


目前,因电脑无法判断我们吃饭的时间和具体的食物含糖量,因此在AAPS闭环系统中,输注餐前大剂量时,还是需要人为操作。

好在我们只需要通过手机AAPS软件中操作,即可完成大剂量的输注,缩减了打药过程,隐私性也大幅提升。



03 什么是微型大剂量?


SMB是Super Micro Boluses(超级微型大剂量)的缩写,通过少量多次输注微小剂量的胰岛素来迅速降低血糖水平,是闭环系统的特色功能。


SMB是即刻输注完成的,相较于基础率输注方式,更加激进,降糖效果更快。


同时,SMB单次输入远远小于常规大剂量,是少量多次的输注方式,因此能在避免低血糖的情况下最大化改善高血糖。

SMB通常在血糖值较高或系统预判即将有高血糖发生时启用。

如下图,在14点到15点,AAPS闭环预判到未来会有高血糖的风险,于是自动高频地给予SMB,从而使血糖值稳定在目标范围内。



可不要小瞧这点微型的胰岛素,往往血糖的飙升不是在不经意间,下午三点看一眼CGM:“啊~咋飙到13.9了!”


可能你甚至分析不出来原因,是哪道菜的碳水算错了?情绪问题?压力大?运动量太少了?

有时候,血糖短期上升较快,基础率短时间内无法使血糖下降,SMB模式就会自动介入,相当于为我们避免高血糖又加了一层保险。




04  如何免费搭建AAPS闭环?

以上提及的闭环三种给药方式,都是平衡了活性碳水、活性胰岛素、当前血糖水平等诸多因素而进行的自动调节,无限趋近接近生理性胰岛素分泌。


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