D-äiti ja lääkäri kääntyivät keinotekoisen haiman yrittäjäksi

Tapaa Jennifer Schneider, ortopedinen kirurgi ja äiti tyttärelle, jolla on tyypin 1 diabetes. Hellävästä, maanläheisestä tapastaan ​​huolimatta hän on myös voimakas Piilaakson yrittäjä, yksi edelläkävijöistä, jotka pyrkivät saamaan toiminnalliset keinotekoiset haimasysteemit markkinoimaan ASAP: tä.

Hän auttoi rakentamaan Palo Alton käynnistystilan AGC: n (Automated Glucose Control) ja on vahvasti mukana uuden suljetun piirin tekniikan kehittämisessä. Tänään olemme ylpeitä siitä, että Jennifer jakaa perheensä diabetestarinan ja hänen työnsä seuraavan sukupolven työkalujen, erityisesti tulevan OmniPod HORIZON -järjestelmän, parissa.

D-Momin ja yrittäjän Jennifer Schneiderin vierasviesti

On vuosi 2003, olen ortopedinen kirurgi, jolla on 2-vuotias lapsi, ja tuskin pääsen pöydän yli operoimaan potilaita, koska olen 34 viikkoa raskaana. Mieheni Dain on suunnitellut kaiken mahdollisuuden. Elämä muuttuu entistä kaoottisemmaksi. Mutta se paranee myös vielä paremmin poikamme saapuessa.

Viikonloppuna tyttäremme Taylor ilahduttaa uudesta taidoistaan ​​juoda kuppista. Kuten kaikkien uusien taitojen kohdalla, sitä ei ole vielä parannettu, joten puhdistan paljon vuotanutta maitoa. Ei ole selvää, kuinka paljon hän todella juo, mutta heti kun lasi on tyhjä, hän pyytää toista.

Sunnuntai-aamuun mennessä ymmärrän, että vaihdan myös märkiä vaippoja, paljon. Olen huolestunut. Soitan kämppäkaverilleni residenssistä, joka on lastenlääkäri, ja hän vahvistaa, että Taylorin on mentävä heti ER: ään. Mitä tapahtui seuraavaksi, on tuttua monille teistä tyypin 1 kanssa: verikokeet, sairaalahoito, sitten kotona täysin täynnä arvaamattomia ja rajusti vaihtelevia verensokerilukuja, hiilihydraattilaskentaa ja ympärivuorokautisia veriarvotarkastuksia. Jopa lääkärikoulutukseni aikana tämä on monimutkaista ja uskomattoman uuvuttavaa.

Meidän tapauksessamme Taylor käytti niin pieniä insuliiniannoksia, että ainoa tapa mitata se ruiskussa oli laimentaa insuliini. Ja ei, et voi saada laimennettua insuliinia apteekista, joten meitä kehotettiin sekoittamaan oma insuliini yhdistämällä laimennusainetta ja Humalogia. Laimennetun insuliinin annostelu on vielä yksi vaihe monimutkaisessa prosessissa: Laske ensin annos hiilihydraattien ja BG: n perusteella; toiseksi muunnetaan insuliiniyksiköistä yksikkömerkinnöiksi ruiskussa; kolmanneksi sekoita se oikeaan annokseen NPH: ta. Tämä edellyttää keskeytymätöntä keskittymistä, jota on vaikea löytää 2-vuotiaan juoksemisen ja uuden vauvan kanssa matkalla. En voinut uskoa, että meidän odotettiin hallitsevan verensokereita tällä epätarkalla ja virhealttiella järjestelmällä 2-vuotiaalle! Siirtyimme insuliinipumppuun mahdollisimman pian.

JDRF: n, Brave Buddies (verkkoryhmä kauan ennen Facebookia) ja (uudempi Palo-Alto-pohjainen tukiryhmä) CarbDM: n kautta löysimme uskomattoman T1D-yhteisön. Vitsimme, että T1D oli paras klubi, johon emme koskaan halunneet liittyä. Vuodet menivät ja kaikesta huolimatta Taylor kukoisti - koulu, urheilu, ystävät. Hämmästyttävä T1D-yhteisö tuki meitä, ja olen kiitollinen joka päivä.

CGM: n löytäminen

D-äitinä ja lääkärinä luin innokkaasti diabeteksen lääketieteellistä kirjallisuutta. Minua kiinnosti erityisesti lupa suljetusta silmukasta, joka tunnetaan myös nimellä keinotekoinen haima. Suljetun piirin tiedot olivat pakottavia. Jopa varhaisilla, vähemmän tarkoilla antureilla kontrolloidut kliiniset tutkimukset osoittivat, että algoritmit olivat tehokkaita, etenkin yöllä. Minulle oli kuitenkin yhtä selvää, että varhaiset anturit eivät olleet valmiita parhaaseen aikaan. Henkilökohtainen kokemuksemme varhaisantureista oli turhuutta. Lukemat olivat epätarkkoja, kalibrointiprosessi oli hankala, ja valtava neula teki sen kurjaksi. Jotta suljettu silmukka toimisi, antureita on parannettava.

Nopea eteenpäin vuoden 2012 loppupuolelle. Dexcom G4 Platinum, tarkka ja luotettava anturi, oli juuri hyväksytty. Valitettavasti olemme oppineet siitä kovalla tavalla. Taylor, nyt 11-vuotias, oli herännyt verensokerilla 60-luvulla - ei kauheaa, mutta ei lohduttavaa.Hän joi mehua ja alkoi valmistautua kouluun, mutta minulla oli intuitio, että jokin ei ollut oikein. Pidin häntä tarkasti. Kun hän harjasi hiuksiaan, hän romahti yhtäkkiä kohtauksen. Oli pelottavaa nähdä. Glukagonin hätäkuvan jälkeen suuntasimme sairaalaan. Meillä on uskomattoman onnekas asua lähellä Stanfordin sairaalaa ja meillä on ollut pitkä ja läheinen suhde hämmästyttävän tohtori Bruce Buckinghamin kanssa. Hän oli ystävällinen tapaamaan meidät ER: ssä ja varmisti, että Taylor menee hyvin.

Silloin hän suositteli Dexcom G4: tä.

Siitä hetkestä lähtien, kun aloitimme G4: n käytön, elämämme muuttui. Ensimmäistä kertaa vuosikymmenen aikana Dainillä ja minulla oli mielenrauha. Mutta niin mahtavaa kuin se olikin, se herätti kysymyksen: miksi nousin silti keskellä yötä vain syöttääksesi numerot anturista pumppuun? Anturien tarkkuus ja luotettavuus olivat harppaaneet eteenpäin. Pumpputekniikka oli vankkaa. Suljetun piirin algoritmit olivat epäilemättä saavuttaneet periaatteen todisteen. Missä suljettu silmukka oli?

Sukellus suljettuun silmukkaan

Esitin kirjaimellisesti tämän kysymyksen jokaiselle tapaamalleni: tutkijoille, teollisuuden jäsenille, diabeteksen puolustajille ja rahoitusryhmille. Kävin konferensseissa. Suljetun silmukan tutkimus oli täynnä aktiivisuutta. Se näytti olevan kärjessä, mutta vain akateemisessa maailmassa. Silloin tapasin Tom Peyserin.

Tom on Dexcomin entinen tiedepäällikkö. Vuonna 2014 aloitimme säännöllisen kokouksen keskustellaksemme siitä, kuinka nopeuttaa suljetun piirin järjestelmän kaupallistamista. Tom oli tarkastellut koko suljetun silmukan kirjallisuutta vuonna 2003 julkaistulle paperille New Yorkin tiedeakatemian vuosikirjat. Päätimme, että akateemisten algoritmien kääntämiseksi kaupalliseksi tuotteeksi tarvitaan työtä. Paljon avoimia kysymyksiä jäi. Vain muutama esimerkki sisältää: kuinka pienentää mutta mahdollisesti vaarallista anturivirheiden riskiä, ​​miten aloittaa suljetun piirin järjestelmällä ja miten siirtyä avoimen ja suljetun piirin välillä.

Yhdessä aloitimme yrityksen, Mode AGC: n (Automated Glucose Control) Palo Altossa, joka keskittyi vastaamaan näihin kysymyksiin ja pyrkimään pumppuyritysten kanssa integroimaan algoritmi tuotteisiinsa. Tom oli johtanut Dexcomin osallistumista suljettujen silmukoiden tutkimuksiin ympäri maailmaa tarkkailemalla useita tutkimuksia omakohtaisesti. Vaikka on olemassa monia erinomaisia ​​akateemisia ryhmiä, Tomin kokemus yhdistettynä kattavaan kirjallisuuskatsaukseen sai hänet suosittelemaan, että ottaisimme yhteyttä Doyle Labiin Kalifornian yliopistossa, Santa Barbarassa. Teimme yhteistyötä tohtorien kanssa. Frank Doyle ja Eyal Dassau ja lisensoivat algoritminsa.

Tiimillämme oli nyt anturiosaamista, käyttäjän näkökulmaa ja algoritmiosaamista. Tomilla on poikkeuksellinen tuntemus anturista, ja hänellä oli tärkeä rooli auttaessaan Dexcomia parantamaan CGM: n tarkkuutta G4 Platinum- ja G4AP-tekniikoilla. Ymmärrän terveydenhuollon tarjoajiin kohdistuvat ammatilliset paineet: EMR: t (sähköiset potilastiedot); asiakirjoja, koodausta ja korvauksia koskevat rajoitukset; suuret potilaspaneelit, joilla on erilaiset tavoitteet, odotukset ja haasteet, ja hyvin rajallinen aika potilasta kohti. Ymmärrän myös tyypin 1 diabeteksen hoidon monia puolia jatkumossa taaperoista teini-ikäisiin. Dr. Doyle ja Dr. Dassau ovat maailmankuuluja ohjausteorian ja suljetun piirin algoritmien asiantuntijoita. Vuonna 2015 tohtori Doyle nimitettiin Harvardin insinööritieteiden korkeakoulun dekaaniksi, jossa hän ja hänen tiiminsä jatkavat suljetun piirin kaupallistamista.

Lisenssimämme algoritmi käyttää mallien ennakoivaa ohjausta (MPC) automatisoimaan glukoosin hallintaa. MPC on kontrolliteoria, jota käytettiin alun perin kemiantehtaissa ja öljynjalostamoissa, ja 1980-luvulta lähtien sitä on käytetty monimutkaiseen tekniikkaan useilla teollisuudenaloilla. Se on turvallinen. Se on todistettu. Ja se sopii suurimpaan ongelmaan insuliinin annostelussa, nimittäin se, että nyt annettu insuliini tulee voimaan tulevaisuudessa. Algoritmi määrittää reaaliajassa insuliinin optimaalisen mikroboluksen siten, että ennustettu glukoosi tunnissa tulevaisuudessa on tavoitettavissa. Tämä prosessi toistetaan viiden minuutin välein 288 kertaa päivässä. Se muistuttaa minua Wayne Gretzky -lainauksesta luistelusta sinne, missä kiekko menee, ei sinne, missä se on ollut.

Tohtori Doyle kehitti maailman ensimmäisen MPC-algoritmin insuliinin annosteluun yli 20 vuotta sitten ja on parantanut sitä siitä lähtien. Algoritmin nykyinen versio on kliinisessä tutkimuksessa 30 vapaaehtoisen kanssa. Minulla oli onni tarkkailla tutkimusta äskettäin ja olin vaikuttunut nähdessäni, että algoritmi annosti insuliinin automaattisesti 65 gramman pasta-aterian kattamiseksi. Katselin verensokerin jäljityksen noin 100 mg / dl ennen ateriaa takaisin noin 100 mg / dl aterian jälkeen ilman käyttäjän tekemää mitään. Se kesti muutaman tunnin, ja huippu oli noin 270 mg / dl, joten se ei ollut täydellinen, mutta oli melko hämmästyttävää katsoa, ​​kuinka BG-jäljitys tuli takaisin takaisin kohteeseen ilman manuaalista bolusta. Ihmettelin kontrastia siihen, mitä nyt tapahtuu jääneen aterian boluksen kanssa: 65 grammaa saisi BG: n 400 mg / dl.

Kuten luultavasti tiedät, ensimmäisen sukupolven suljetun piirin tuotteet toimivat hyvin kuten nykyinen pumppu- ja anturijärjestelmä: bolukset, infuusiolaitteiden muutokset ja vianmääritys. Mutta yhdellä suurella erolla: verensokerin hallinta. Nämä järjestelmät automatisoivat yöllisen glukoosin ja auttavat käyttäjää päivällä. Emme näe tällaista järjestelmää kuin itse ajavaa autoa - se ei ole vain asetettu ja unohdettu - mutta suurimmalle osalle käyttäjiä tämä on pelinvaihtaja, joka tarjoaa dramaattisesti tiukemman glukoosin hallinnan ilman alimpia arvoja.

Vuosikymmenien ajan tutkittiin suljetun piirin järjestelmän komponenttien kehittämistä: algoritmeja, antureita ja pumppuja. Lopputuotteen on integroitava kaikki kolme komponenttia huolellisesti. Mode AGC: ssä keskityimme tähän integraatioon ja käännimme perustieteen tuotteeksi.

Joukkojen yhdistäminen Insuletin kanssa

Nopeasti eteenpäin vielä muutama vuosi vuoteen 2016, ja Mode AGC löysi upean kumppanin Insuletin kanssa ja auttaa kehittämään Omnipod HORIZON -järjestelmää, jonka odotetaan käynnistyvän vuonna 2020. HORIZON on poikkeuksellinen tuote, joka tarjoaa rakastetun tubeless Omnipod -pumpun lisäkustannuksineen. glukoosin hallinnan hyöty automaattisesta insuliinin annostelusta.

Insuliinin annostelua ohjaava algoritmi on upotettu hyllyyn, joten järjestelmä toimii aina, vaikka olisit poissa puhelimestasi tai PDM: stä. Tämä "kehon" kokoonpano on uskomaton etu lapsille ja urheilijoille sekä yksinkertainen ja kätevä diabeteksen hallintajärjestelmä kaikille insuliinihoitoa saaville. Tämä ominaisuus on minulle erityisen tärkeä, koska tyttäreni harrastaa urheilua ja univormuissa ei ole puhelintaskua!

Henkilökohtaisesti totean, että en enää työskentele Mode AGC: n palveluksessa, mutta olen ylpeä siitä, että olen osallistunut siihen, että Omnipod HORIZON tukee Insulet-tiimiä tuotevaatimuksissa, kliinisen tutkimuksen suunnittelussa, tietojen analysoinnissa ja UX: ssä. Insulet on saanut päätökseen useita kliinisiä tutkimuksia, joihin osallistui yli 100 aikuista ja lasta, ja Omnipod HORIZON on hyvällä matkalla lopulliseen keskeiseen tutkimukseen. Tarkkailen innokkaasti Insuletin ilmoituksia, kun tuote etenee FDA: n hyväksynnän kautta ja odotettuun kaupalliseen lanseeraukseen. Sillä välin olen kiireinen aloittavien yritysten neuvonnassa ja vapaaehtoistyössä JDRF: n ja Beyond Type 1: n kanssa T1D: n lopulta parantamiseksi.

Vau Jennifer, kiitos jakamisesta! Tämä - monien muiden teollisuuden toimijoiden ponnistelujen ohella - antaa meille suurta toivoa markkinoiden sulkeutuneemmista järjestelmistä ennemmin kuin myöhemmin.