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DIY-Loop

Hybrid-Closed-Loop-Systeme, Marke Eigenbau, Teil 3: Welche DIY-Lösungen gibt es aktuell?

Heute geht es weiter mit Teil 3 unserer „Hybrid-Closed-Loop, Marke Eigenbau“-Artikelreihe. Wie angekündigt möchten wir euch im dritten Teil nun die aktuellen DIY-Lösungen vorstellen. Lest dazu zunächst auch:

Ein wichtiger Hinweis vorweg: Closed-Loop-Systeme, sprich vollautomatische Systeme, die wie eine künstliche Bauchspeicheldrüse funktionieren, sind in Deutschland noch nicht offiziell für Diabetiker zugänglich, wenn auch bereits sehr weit in der Entwicklung. Hybrid-Closed-Loop der Marke Eigenbau ist in Eigenverantwortung technisch versierter Diabetiker entstanden! Alles geschieht auf eigene Verantwortung. Auch Ärzte dürfen einen nicht zum Verwenden eines solchen Systems raten. Man nutzt die Insulinpumpe beim DIY-Loopen anders als vom Hersteller vorgesehen. Deshalb kann man bei einem Systemversagen nicht den Pumpen- oder CGM-Hersteller zur Verantwortung ziehen. Dieses Haftungsproblem solltet ihr sehr ernst nehmen.

Aktuelle DIY-Lösungen im Überblick

Vielleicht habt ihr schon von OpenAPS, AndroidAPS oder LOOP im Zusammenhang mit DIY-Loopen gehört? Das sind die aktuellen DIY-Systeme, die wir euch heute vorstellen möchten. „APS“ ist übrigens die Abkürzung für „Artificial Pancreas System“ und bedeutet übersetzt „künstliche Bauchspeicheldrüse“.

OpenAPS

OpenAPS ist das Urgestein der Closed-Loop-Systeme. Es funktioniert nur mit einigen älteren Insulinpumpen-Modellen des Herstellers Medtronic. Der Algorithmus läuft auf einem Linux-basierten Mini-Computer. In der Anfangszeit kam hierbei häufig der RasperryPI zum Einsatz, später wurde vermehrt auf Intels Ein-Chip-System Edison gesetzt, der seit 2018 jedoch nicht mehr hergestellt wird. Da die alten Insulinpumpen von Medtronic eine proprietäre Funkverbindung nutzen, ist ein weiteres Stück Hardware erforderlich, um deren Funksignal in Bluetooth Low Energy zu konvertieren. Diese Hardware wird an den Mini-Computer angeschlossen.

Im Gegensatz zu den anderen in diesem Artikel vorgestellten Lösungen hat OpenAPS keine eigene Bedienoberfläche. Dennoch gibt es diverse Möglichkeiten, Daten zu visualisieren und Einstellungen vornzunehmen. Eine davon ist das Cloud-basierte Tool Nightscout. Dort können alle Daten in Echtzeit hochgeladen und dann auf einem beliebigen HTML-fähigen Endgerät dargestellt werden. Andersherum können auf der Web-Oberfläche von Nightscout wichtige Parameter wie der aktuelle Blutzucker-Zielwert geändert und über das Internet zu OpenAPS übertragen werden.

AndroidAPS

AndroidAPS basiert auf OpenAPS und nutzt den gleichen Algorithmus. Im Gegensatz zu OpenAPS ist hier jedoch kein Mini-Computer erforderlich, die Software läuft als App auf einem Android-Device. Da die unterstützten Insulinpumpen AccuCheck Combo, AccuCheck Insight und Dana R/RS Bluetooth zur Kommunikation nutzen, ist anders als bei OpenAPS keine weitere Hardware zur Signalumwandlung erforderlich. AndroidAPS ist somit ein sehr aufgeräumtes System, da neben Smartphone, Insulinpumpe und CGM-System keine weitere Hardware erforderlich ist.

Zukünftig soll AndroidAPS auch die Insulinpumpen von Medtronic unterstützen können, die derzeit mit OpenAPS nutzbar sind. Damit ist die Auswahl an Insulinpumpen für AndroidAPS-User sehr umfangreich. Zur Übertrag der CGM-Daten auf das Android-Device ist die zusätzliche App Xdrip+ erforderlich. Sie sammelt die Sensordaten, verarbeitet sie weiter und reicht die ermittelten Werte an AndroidAPS weiter.

LOOP

Loop ist das Closed-Loop-System für iOS. Sowohl der Algorithmus als auch die Bedienoberfläche werden als App auf dem iPhone zur Verfügung gestellt. LOOP unterstützt einige nicht mehr erhältliche Insulinpumpen von Medtronic und mittlerweile auch den OmniPod. Auch hier ist zusätzlich eine externe Hardware zur Umwandlung der Funksignale erforderlich, um die Kommunikation zwischen Smartphone und Insulinpumpe zu ermöglichen (der so genannte Riley-Link). Im Gegensatz zu AndroidAPS glänzt Loop mit einer schicken, aufgeräumten Bedienoberfläche. Dafür muss man aber auf einige fortgeschrittene Features verzichten, welche die beiden anderen genannten Systeme bieten.

Um die App auf dem iPhone installieren zu können, ist derzeit zwingend ein Apple Developer Account erforderlich, da sich der Anwender selbst mit Hilfe von Apple Xcode auf einem Mac einen Build erstellen muss. Besitzt man einen kostenlosen Apple Developer Account, muss dieser Build alle sieben Tage erstellt wird. Bei einer kostenpflichtigen Mitgliedschaft hingegen ist dies nur einmal im Jahr erforderlich.

Nun kennt ihr die aktuellen DIY-Lösungen der Hybrid-Closed-Loop-Systeme der Marke Eigenbau. In Teil 4 werde ich, Steff (www.diabetes-leben.com) einen Erfahrungsbericht darüber schreiben, wie sich das Loopen im Alltag für mich bewährt hat. Was gut lief, was vielleicht auch weniger gut… Bisher habe ich AndroidAPS testen können und aktuell nun auch Loop mit OmniPod.

Hybrid-Closed-Loop-Systeme, Marke Eigenbau, Teil 2: Welche Komponenten benötige ich?

Nach Teil 1 folgt nun… richtig ;), Teil 2 unserer Artikelserie „Hybrid-Closed-Loop-Systeme, Marke Eigenbau…“. Wir geben Antwort auf die Frage „Welche Komponenten benötige ich für ein Hybrid-Closed-Loop-System der Marke Eigenbau?“ In Teil 1 habt ihr ja bereits erfahren, was dieser Loop 😉 eigentlich ist, von dem jetzt alle sprechen. Damit haben wir zunächst erstmal etwas Licht ins Dunkel gebracht und setzen nun unsere Artikelserie fort. Ihr werdet heute erfahren, welche Komponenten für ein Hybrid-Closed-Loop der Marke Eigenbau erforderlich sind. Auch an dieser Stelle wieder ein wichtiger Hinweis vorweg:

Closed-Loop-Systeme, sprich vollautomatische Systeme, die wie eine künstliche Bauchspeicheldrüse funktionieren, sind in Deutschland noch nicht offiziell für Diabetiker zugänglich, wenn auch bereits sehr weit in der Entwicklung. Hybrid-Closed-Loop der Marke Eigenbau ist in Eigenverantwortung technisch versierter Diabetiker entstanden! Alles geschieht auf eigene Verantwortung. Auch Ärzte dürfen einen nicht zum Verwenden eines solchen Systems raten. Man nutzt die Insulinpumpe beim DIY-Loopen anders als vom Hersteller vorgesehen. Deshalb kann man bei einem Systemversagen nicht den Pumpen- oder CGM-Hersteller zur Verantwortung ziehen. Dieses Haftungsproblem solltet ihr sehr ernst nehmen.

Welche Komponenten benötige ich für ein Hybrid-Closed-Loop-System der Marke Eigenbau?

Auch wenn im alltäglichen Sprachgebrauch ein „Closed-Loop-System“ oft mit der Software gleichgesetzt wird, welche die Algorithmen bereitstellt, muss man eigentlich die Gesamtheit aller am Regelkreis beteiligten Komponenten beim Loopen betrachten. Grundsätzlich bestehen alle derzeit verfügbaren Do-It-Yourself (DIY)-Loop-Lösungen aus den gleichen Komponenten, und um genau die soll es heute gehen. Dazu haben wir eine Skizze angefertigt, welche die nötigen Komponenten veranschaulicht. Darunter findet ihr alle Komponenten beschrieben:

Hybrid Closed loop Marke Eigenbau: Woraus besteht ein Closed Loop System?
  1. Ein CGM-System zur Messung der Glukosewerte.
  2. Eine kompatible Insulinpumpe, die auf Basis der über die Software ermittelten Werte, die Insulinzufuhr zuschalten und senken kann.
  3. Optional eine Cloud-basierte Software, um die Daten den beteiligten Geräten und dem Anwender zur Verfügung zu stellen.
  4. Hardware zur Ausführung der Software, etwa ein Mini-Computer oder ein Smartphone.
    Loop-Software auf dem Smartphone, bestehend aus:
  5. Komponente zur Kommunikation mit dem CGM-System (in der Regel eigenständige Anwendung).
  6. Kernkomponenten: Algorithmus zur Berechnung der abzugebenden Insulinmenge auf Basis der gemessenen Glukosewerte und weitere Faktoren; Komponenten zur Kommunikation mit der Insulinpumpe und der Cloud.
  7. Bedienoberfäche zur Einrichtung, Visualisierung und für manuelle Eingriffe (6. und 7. sind bei den meisten Lösungen in einer Anwendung kombiniert).

Damit wisst ihr grundsätzlich, welche Komponenten für ein Hybrid-Closed-Loop der Marke Eigenbau erforderlich sind, allerdings noch nicht welche ihr für die einzelnen aktuellen DIY-Systeme benötigt, bzw. welche Lösungen es bisher überhaupt gibt und wie sie sich unterscheiden. Teil 3 unserer „Hybrid-Closed-Loop, Marke Eigenbau“-Serie folgt in Kürze und wird sich genau dieser Thematik widmen und euch einen Überblick darüber verschaffen.

Hybrid-Closed-Loop-Systeme

Was ist dieser Loop? Hybrid-Closed-Loop-Systeme , Marke Eigenbau…

Was ist dieser Loop ;), von dem jetzt alle sprechen? Vielleicht habt ihr auch schon von DIY (Do-It-Yourself) Hybrid-Closed-Loop-Systemen gehört? Nein? Nicht so schlimm, denn wir möchten darüber an dieser Stelle zunächst erstmal etwas Licht ins Dunkel bringen und starten mit Teil 1 unserer Serie: Hybrid Closed Loop, Marke Eigenbau…

Ein wichtiger Hinweis vorweg: Hybrid-Closed-Loop-Systeme, sprich vollautomatische Systeme, die wie eine künstliche Bauchspeicheldrüse funktionieren, sind in Deutschland noch nicht offiziell für Diabetiker zugänglich, wenn auch bereits sehr weit in der Entwicklung. Hybrid-Closed-Loop der Marke Eigenbau ist in Eigenverantwortung technisch versierter Diabetiker entstanden! Alles geschieht auf eigene Verantwortung. Auch Ärzte dürfen einen nicht zum Verwenden eines solchen Systems raten. Man nutzt die Insulinpumpe beim DIY-Loopen anders als vom Hersteller vorgesehen. Deshalb kann man bei einem Systemversagen nicht den Pumpen- oder CGM-Hersteller zur Verantwortung ziehen. Dieses Haftungsproblem solltet ihr sehr ernst nehmen.

Der technische Fortschritt

Schon lange träumen wir Typ-1-Diabetiker doch davon, dass unser Blutzucker, wie bei gesunden Menschen auch, automatisch reguliert werden kann. Angefangen mit Insulinspritzen, die man vor 40 Jahren noch auskochen musste, über Einwegspritzen, Insulinpens ist man heute bei Insulinpumpen angekommen. Auch die klassische Blutzuckermessung mit täglich und nächtlich mehrfachem Stechen in den Finger, wurde durch CGM-Systeme abgelöst. Diese kontinuierliche Glukosemessung ermöglicht es Diabetikern, ihre Zuckerwerte 24 Stunden über das Smartphone und/oder die Smartwatch zu überwachen. Diese moderne Technik vereinfacht Typ-1-Diabetikern das Leben schon deutlich.

Viele Typ 1-Diabetiker nutzen bereits Insulinpumpen, die mit Sensoren zur kontinuierlichen Glukosemessung (CGM) kommunizieren können. Sogenannten SuP-Systeme können etwa bei einer drohenden Hypoglykämie (Unterzuckerung) die Insulinabgabe automatisch stoppen. (PLGS – Predictive Low Glucose Suspend)

In Deutschland sind das die folgenden zugelassenen Systeme:

  • Medtronic 640 G
  • Medtrum A6 TouchCare

Eine Zuschaltung von Insulin bei zu hohen Blutzuckerwerten leistet in Deutschland jedoch noch (!) kein offiziell zugelassenes System. Die SuP-Therapie hilft somit vor allem Leuten, die nachts zu Unterzuckerungen neigen oder Unterzuckerungen selbst nicht wahrnehmen. Bei zu hohen Werten sind nach wie vor, wir gefragt.

Hybrid-Closed-Loop-Systeme – was ist dieser DIY-Loop?

Bei Verwendung der aktuellen, offiziellen Medizintechnik sind wir immer noch selbst die Hauptakteure des Blutzucker-Managements: Wir lesen den aktuellen Glukosewert auf unserem CGM-Systemen ab und nehmen dann bei Bedarf Änderungen an der Insulinmenge vor. An dieser Stelle kommt der geschlossene Regelkreises aus kontinuierlicher Glukosemessung und bedarfsgerechter Insulinabgabe, das sogenannte Hybrid-Closed-Loop-System ins Spiel. Es übernimmt zum Teil unsere Rolle, in dem es über die richtige Insulindosis entscheidet und die tatsächliche Abgabe über die Insulinpumpe steuert. Natürlich nur dann, wenn wir auch fleißig unsere Hausaufgaben machen. Dazu gehören Basalratentests, ISF (Korrekturfaktor)- und BE/Kolenhydrat-Tests und noch viel mehr. Dieser Aufwand ist nicht zu unterschätzen, aber notwendig, um einer Stabilisierung der Glukosewerte zu erreichen. Mindest die gleiche Zeit muss auch in die Technik und die Auseinandersetzung mit der Software investiert werden.

Bis hierhin gibt es in Deutschland noch keine kommerziellen Closed-Loop-Systeme. Es stehen aber mehrere „inoffizielle“ DIY-Lösungen auf Basis von Open-Source-Software zur Verfügung. (Dazu dann im Folgeartikel dieser Reihe mehr).

Der Algorithmus

Hybrid-Closed-Loop-Systeme verabreichen nicht einfach bei einem zu hohen Blutzuckerwert mehr Insulin und unterbrechen nicht nur bei einem zu niedrigen Blutzuckerwert die Insulinzufuhr, sondern der Algorithmus berücksichtigt auch die Abweichung zu den zuvor gemessenen Blutzuckerwerten, das aktuell im Körper wirkende Insulin (IOB), den eingestellten Blutzucker-Zielwert, die über Mahlzeiten aufgenommenen Kohlenhydrate und viele weitere Faktoren.

Manuelle Eingriffe seitens des Patienten

Ganz ohne manuelle Eingriffe kommt man aber auch bei Verwendung eines Closed-Loop-Systems nicht aus, weshalb man korrekterweise auch von „Hybrid-Closed-Loop-Systemen“ spricht, die aber üblicherweise nur als Closed-Loop bezeichnet werden. Bei der Essensaufnahme beispielsweise muss die Insulinabgabe durchgeführt werden, das System weiß schließlich nicht, dass man etwas essen möchte. Der Patient ist ebenfalls bei besonderen Aktivitäten gefragt, so kann es beispielsweise beim Sport sinnvoll sein, den Blutzucker-Zielwert temporär zu erhöhen, um eine Unterzuckerung zu vermeiden.

DIY-So nun wisst ihr erstmal grob, was dieser Loop ist. Wir werden aber in den weiteren, folgenden Teilen noch näher auf die nötigen Komponenten, die es dafür braucht eingehen. Auch auf rechtliche Aspekte, das Haftungsproblem, die Technik, auch auf Probleme, die damit einhergehen und vieles mehr. Unsere Artikelserie „Hybrid Closed Loop, Marke Eigenbau…“ wird lediglich über das Thema informieren, nicht dazu ermutigen, es auszuprobieren. Ich (Steffi) werde ergänzend auch noch mal ein paar Worte aus meiner eigenen Erfahrung einbringen, die euch auch nicht zum Nachahmen ermutigen soll.