Closed-Loop-System erleichtert Diabetesmanagement bei Kleinkindern

Ein Typ-1-Diabetes bei Kindern im Vorschulalter stellt Eltern vor große Herausforderungen. Ein von der Universität Cambridge entwickeltes „Closed-Loop-System“ – Glukosemanagement per Handy-App, Glukosesensor und Insulinpumpe – kann den Alltag der Betroffenen extrem erleichtern und die Blutzuckereinstellung der Kinder sicher und effektiv verbessern. Das sind die Ergebnisse des soeben abgeschlossenen EU-Projektes KidsAP.

Die Behandlung von Typ-1-Diabetes bei Kleinkindern ist aufwendig und raubt Eltern im wahrsten Sinne des Wortes den Schlaf. Nicht nur untertags muss der Blutzucker mehrmals gemessen und je nach Kohlenhydrataufnahme die entsprechende Insulindosis berechnet und verabreicht werden. Auch während der Nacht bedarf es mehrmaliger Blutzuckerkontrollen und gegebenenfalls einer Insulin- oder Kohlenhydratzufuhr. Kleinkinder haben ausgeprägte Blutzuckerschwankungen, einen sehr geringen Insulinbedarf und ein unvorhersehbares Ess- und Bewegungsverhalten und sind somit gefährdet, gefährlich niedrige (Hypoglykämie) und hohe Blutzuckerspiegel (Hyperglykämie) zu haben.

Moderne Technologien wie die sensorunterstützte Insulinpumpentherapie haben sich bei Kindern bereits bewährt. Bei den bisherigen Systemen ist jedoch die Unterstützung der Eltern, die den Glukosespiegel ihres Kindes laufend überprüfen und dann die von der Pumpe verabreichte Insulinmenge manuell anpassen müssen, notwendig.

Zukunftsweisende Behandlungsmethode

In Verbindung mit künstlicher Intelligenz, einem Algorithmus zur Steuerung des „Closed-Loop-Systems“, lassen sich die hohe Belastung der Eltern verringern und das Glukosemanagement erheblich verbessern. Das ist das Ergebnis des von der Universität Cambridge koordinierten und soeben abgeschlossenen internationalen EU-Projektes KidsAP, an dem sieben Studienzentren (Cambridge, Leeds, Luxemburg, Leipzig, Graz, Innsbruck, Wien) beteiligt waren.

Das Closed-Loop-System, das an insgesamt 74 Kindern zwischen einem und sieben Jahren getestet wurde, funktioniert mit einer von Roman Hovorka an der Universität Cambridge entwickelten App (CamAPS FX), die in Kombination mit einem Glukosesensor und einer Insulinpumpe als künstliche Bauchspeicheldrüse fungiert. Basierend auf vorhergesagten oder Echtzeit-Glukosewerten wird die abgegebene Insulinmenge automatisch angepasst. Für die lückenlose Anpassung des Glukose- und Insulinbedarfs muss die Betreuungsperson des Kindes lediglich zu den Mahlzeiten Insulin verabreichen, zu allen anderen Zeiten arbeitet der Algorithmus von selbst, um den programmierten Glukosezielwert (meist 100 mg/dl) zu erreichen und stabil zu halten. Die Frequenz der blutig gemessenen Werte kann damit deutlich reduziert werden.

Um Sicherheit und Wirksamkeit des Closed-Loop-Systems im Vergleich zur sensorunterstützten Insulinpumpentherapie zu überprüfen, verwendeten die teilnehmenden Kinder 16 Wochen lang das von der App gesteuerte System und anschließend 16 Wochen lang die Kontrollbehandlung mit der herkömmlichen sensorunterstützten Insulinpumpentherapie.

Die Auswertung der Daten ergab, dass die Zeit im Glukose-Zielbereich (70-180 mg/dl) signifikant erhöht werden konnte, sodass die Kinder zusätzliche 125 Minuten pro Tag länger im Zielbereich waren. Dies hatte bei ohnedies schon sehr gut eingestellten jungen Patienten eine Senkung des HbA1c-Wertes um 0,7 Prozent zur Folge. Zusätzlich zu dieser Verbesserung konnte auch die Zeit mit erhöhten Blutzuckerwerten mithilfe des Closed-Loop-Systems um neun Prozentpunkte verringert werden. Diese Verbesserung der Glukoseseinstellung konnte ohne eine Zunahme von Hypoglykämien erfolgen. Das Hypoglykämierisiko war in beiden Untersuchungsarmen gleichwertig niedrig.

Die Leiterinnen der drei österreichischen Studienzentralen berichten zudem von Eltern, die das Closed-Loop-System als „enorme Erleichterung sowohl tags- als auch nachtsüber“ einstufen.