Clinical experience with an implanted closed-loop insulin delivery system

ABSTRACT

AIM: To report the first clinical experience with a prototype of implanted artificial beta-cell. METHODS: The Long-Term Sensor System® project assessed the feasibility of glucose control by the combined implantation of a pump for peritoneal insulin delivery and a central intravenous glucose sensor, connected physically by a subcutaneous lead and functionally by PID algorithms. It was performed in 10 type 1 diabetic patients from 2000 to 2007. RESULTS: No harmful complication related to implants occurred. Insulin delivery was affected by iterative but reversible pump slowdowns due to insulin precipitation. Glucose measurement by the intravenous sensors correlated well with meter values (r = 0.83-0.93, with a mean absolute deviation of 16.5 percent) for an average duration of 9 months. Uploading of pump electronics by PID algorithms designed for closed-loop insulin delivery allowed in-patient 48 hourtrials. CONCLUSION: Although the concept of a fully implantable artificial beta-cell has been shown as feasible, improvements in the sensor structure to increase its longevity and decrease sensor delay that affected closed-loop control at meal-times are expected.

RESUMO

OBJETIVO: Relatar a primeira experiência clínica com um protótipo de célulabeta artificial implantável. MÉTODOS: O Projeto de Um Sistema Sensor de Longo Prazo avaliou a possibilidade do controle glicêmico através do implante combinado de uma bomba de infusão de insulina peritoneal e um gluco - sensor endovenoso central - conectados fisicamente por um dispositivo subcutâneo e funcionalmente por algoritmos PID (integral and derivative). Este projeto envolveu 10 pacientes com diabetes melito tipo 1 de 2000 a 2007. RESULTADOS: Complicações significativas relacionadas aos implantes não ocorreram. A liberação de insulina pela bomba sofreu o efeito de períodos de lentificação interativo, mas reversível, devido a precipitação do peptídeo. As medidas da glicose pelo sensor endovenoso mostraram boa correlação com os valores do glicosímetro (r = 0,83-0,93, com desvio médio absoluto de 16,5 por cento) durante período médio de 9 meses. Os dados para construção dos algoritmos PID do sistema de alça fechada de liberação de insulina foram obtidos a partir de 12 pacientes que permaneceram internados com esse sistema durante 48 horas com refeições que continham 40 a 70 g de carboidratos. CONCLUSÃO : Embora o conceito de uma célula-beta artificial totalmente implantável tenha demonstrado ser possível, aperfeiçoamentos são necessários na estrutura do sensor para aumentar a sua longevidade e no sistema de alça fechada de liberação de insulina para diminuir as lentificações que comprometem o controle glicêmico nos períodos relacionados às refeições.