Inzulínová citlivosť (ISF – Insulin Sensitivity Factor) patrí medzi základné parametre, ktoré ovplyvňujú správanie hybridnej uzavretej slučky. Mnoho používateľov však vníma ISF ako pevne dané číslo, ktoré sa nemení. Z fyziologického hľadiska to však nie je presné.
Citlivosť organizmu na inzulín nie je konštantná veličina. Odpoveď na inzulín sa môže meniť v čase aj pri rôznych hodnotách glykémie. DynISF používa model, podľa ktorého je pri vyššej glykémii na dosiahnutie rovnakého poklesu potrebné viac inzulínu. Je to výpočtový predpoklad algoritmu – skutočnú odpoveď človeka ovplyvňujú aj ďalšie okolnosti.
Práve preto vznikla myšlienka dynamického modelu inzulínovej citlivosti.
Statické ISF v základnom nastavení AndroidAPS
Bez DynISF vychádza AndroidAPS z ISF nastaveného v používateľskom profile. Profil môže obsahovať rôzne hodnoty ISF pre jednotlivé časti dňa a funkcia Autosens ich môže ďalej upravovať. Samotné profilové ISF sa však neprepočítava podľa aktuálnej glykémie spôsobom, aký používa DynISF.
Predstavme si jednoduchý príklad:
Pacient má aktuálnu glykémiu 12 mmol/l a cieľovú hodnotu 6 mmol/l. Rozdiel je teda 6 mmol/l. Ak je v profile nastavené ISF 3,0 mmol/l na jednotku inzulínu, algoritmus vypočíta korekciu ako:
6 ÷ 3,0 = 2 jednotky inzulínu.
Ide o zjednodušený príklad korekcie: skutočné rozhodnutie slučky závisí aj od aktívneho inzulínu, predikovaného vývoja glykémie a ďalších nastavení. Ak sa zmení aktuálna glykémia, zmení sa aj rozdiel od cieľa, a teda aj výsledok tohto jednoduchého výpočtu. Profilové ISF sa však v rámci daného časového úseku nemení priamo podľa aktuálnej glykémie.
Takýto prístup je jednoduchý a stabilný, ale nezohľadňuje fyziologickú variabilitu citlivosti na inzulín.
Čo sa mení po aktivácii DynISF
Po zapnutí funkcie DynISF sa profilové ISF prestáva používať ako aktívna výpočtová hodnota. AndroidAPS začne pred každým výpočtom slučky dynamicky prepočítavať inzulínovú citlivosť pomocou matematického modelu.
V implementácii AndroidAPS ide o logaritmický model. Jeho základná rovnica je:
ISF = 1800 ÷ (TDD × faktor úpravy × ln(glykémia v mg/dl ÷ insulin divisor + 1))Glykémia sa do tohto vzorca dosadzuje v mg/dl a výsledné ISF má jednotku mg/dl na jednotku inzulínu. Na vyjadrenie ISF v mmol/l na jednotku inzulínu treba výsledok vydeliť približne 18. Faktor úpravy sa dosadzuje ako násobiteľ, napríklad 80 % ako 0,8.
Insulin divisor závisí od zvoleného typu inzulínu: pre Lyumjev má hodnotu 75, pre Fiasp 65 a pre bežný rýchlo pôsobiaci inzulín 55.
Z tejto rovnice vyplýva, že výsledné ISF nie je závislé iba od aktuálnej glykémie, ale aj od ďalších parametrov, predovšetkým od celkovej dennej dávky inzulínu (TDD) a od nastaveného faktora úpravy.
Praktický dôsledok modelu je nasledovný:
Pri rovnakom TDD a faktore úpravy vychádza zo vzorca pri vyššej glykémii nižšie ISF. Samotné aktuálne ISF však ešte neurčuje dávku inzulínu. Pri rozhodovaní o dávke AAPS počíta aj s predikovanou glykémiou; ak predikcia ukazuje pokles, môže použiť odlišné ISF než hodnotu vypočítanú z aktuálnej glykémie. Cieľom modelu je prispôsobiť výpočet meniacim sa potrebám inzulínu.
Vplyv typu inzulínu a farmakodynamiky
Dynamické ISF nefunguje izolovane. Výsledné správanie systému je vždy kombináciou viacerých faktorov:
- dynamicky vypočítanej inzulínovej citlivosti,
- modelu IOB (insulin on board),
- farmakodynamiky použitého inzulínu.
Kratší čas vrcholu znamená rýchlejšiu reakciu systému, zatiaľ čo dlhší peak vedie k rozloženejšiemu účinku v čase. DynISF tak vstupuje do širšieho regulačného rámca algoritmu oref1, ktorý pracuje s viacerými prepojenými modelmi.
Nastavenie DynISF v praxi
DynISF nie je funkcia typu „zapnúť a zabudnúť“. Jeho správanie je potrebné priebežne vyhodnocovať.
Zmysluplné je najmä:
- kontrolovať, či v okolí cieľovej glykémie vychádza vypočítané ISF realisticky,
- sledovať správanie systému v cieľovom rozsahu,
- opatrne upravovať parameter DynISF Adjustment Factor, ktorý ovplyvňuje agresivitu modelu.
Cieľom je dosiahnuť stav, v ktorom sa pri hodnotách blízkych cieľu dynamické ISF čo najviac približuje reálnej individuálnej citlivosti, pričom pri hyperglykémii sa agresivita zvyšuje postupne a kontrolovane.
Na simuláciu rôznych kombinácií TDD, faktora úpravy, typu inzulínu a glykémie je možné využiť kalkulačku dostupnú na stránke:
https://kalkulacky.glykemia.sk/aaps-dynamic-isf.html
Ako do výpočtu DynISF vstupuje TDD
Jedným z kľúčových vstupov, ktoré DynISF v AndroidAPS používa, je TDD – Total Daily Dose, teda celková denná dávka inzulínu. TDD neovplyvňuje len to, koľko inzulínu si za deň podáš, ale priamo formuje citlivosť, ktorú systém v danom momente predpokladá.
TDD ako odraz zmeny citlivosti
TDD predstavuje sumu inzulínu, ktorý si pacient aplikoval počas posledných 24 hodín. Je to dôležitý ukazovateľ, pretože vyššia potreba inzulínu býva spojená so zníženou inzulínovou citlivosťou. Systém DynISF túto informáciu využíva tak, že vyššia hodnota TDD vedie k nižšej (agresívnejšej) citlivosti – výsledné ISF je teda nižšie.
Tento premenný vstup sa neberie len z jedného zdroja, ale kombinuje tri rôzne pohľady na TDD:
- Sedemdňový priemer TDD – dlhodobejší pohľad na tvoju inzulínovú potrebu.
- Predchádzajúci deň – zachytáva akútnejšie zmeny v správaní glykémie.
- Vážený priemer podaného inzulínu za posledných 8 hodín extrapolovaný na 24 hodín – zachytáva aj nedávne zmeny potreby inzulínu.
Tieto tri komponenty sa zvyčajne berú rovnakým dielom (každý 1/3), aby výsledné TDD reflektovalo ako tvoju tradičnú potrebu inzulínu, tak aj aktuálne zmeny v správaní diabetu.
Bezpečnostné aspekty
DynISF je určený skúseným používateľom AndroidAPS, ktorí rozumejú správaniu slučky a priebežne sledujú jej výsledky. Na jeho použitie potrebuje databáza AAPS aspoň sedem dní údajov. Ak nie sú dostupné dostatočné údaje o TDD, systém môže použiť profilové ISF ako záložnú hodnotu. Preto má zmysel udržiavať profilové ISF aktuálne aj pri používaní DynISF.
Faktor úpravy aj percentuálna zmena profilu ovplyvňujú výslednú citlivosť. Dokumentácia AAPS osobitne upozorňuje, aby sa s DynISF nepoužívali automatizácie, ktoré pri vysokej glykémii menia percento profilu: ich súbeh môže viesť k nadmernému podaniu inzulínu a hypoglykémii. Zmeny nastavení treba robiť postupne a sledovať ich účinok.
DynISF nie je jediný dynamický model
Logaritmická implementácia DynISF v AndroidAPS predstavuje konkrétny matematický prístup. Nejde o univerzálny štandard.
Existujú aj iné modely dynamickej citlivosti, napríklad:
- sigmoidové modely so S-krivkou,
- systémy riadené pomocou strojového učenia,
- implementácie, kde sa profilové ISF neignoruje, ale dynamicky moduluje (napríklad v iAPS alebo Trio),
- modely viac naviazané na trend glykémie a rýchlosť zmien než na TDD, ako napríklad AutoISF.
Rôzne slučky tak môžu používať odlišný matematický tvar a rozdielne vstupné parametre. DynISF v AndroidAPS je preto potrebné chápať ako jednu konkrétnu implementáciu dynamickej inzulínovej citlivosti.
Zhrnutie
Bez DynISF vychádza AAPS z profilového ISF, ktoré sa môže líšiť podľa časti dňa a môže ho upravovať Autosens. DynISF namiesto neho vypočítava ISF z TDD, faktora úpravy, typu inzulínu a glykémie.
Hodnota zobrazená v AAPS vychádza z aktuálnej glykémie. Pri rozhodovaní o dávke algoritmus zohľadňuje aj predikovaný vývoj glykémie, aktívny inzulín a bezpečnostné limity. DynISF preto treba hodnotiť podľa skutočného správania slučky, nie iba podľa jedného vypočítaného čísla.
Dynamický model sa snaží lepšie priblížiť fyziológii, no vyžaduje dôsledné nastavenie a pochopenie jeho správania.