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. Pri vyšších glykémiách býva reálna odpoveď organizmu na inzulín slabšia – rovnaká jednotka inzulínu spôsobí menší pokles glykémie než pri hodnotách v normoglykémii. Naopak, v oblasti cieľových hodnôt je účinok inzulínu zvyčajne výraznejší. Tento jav je prirodzený a vyplýva z komplexnej regulácie metabolizmu glukózy.
Práve preto vznikla myšlienka dynamického modelu inzulínovej citlivosti.
Statické ISF v základnom nastavení AndroidAPS
V štandardnej konfigurácii AndroidAPS pracuje algoritmus s profilovým ISF, ktoré je definované v používateľskom profile. Toto číslo sa nemení v závislosti od aktuálnej glykémie.
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.
Tento výpočet je vždy rovnaký bez ohľadu na to, či je glykémia 5 mmol/l alebo 15 mmol/l. Profilové ISF zostáva nemenné. Algoritmus tak predpokladá rovnakú citlivosť pri hypoglykémii, normoglykémii aj výraznej hyperglykémii.
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, ktorého základná rovnica má tvar:
ISF = 1800 ÷ (TDD × FaktorÚpravy × ln(Glykémia_mg/dL ÷ VrcholInzulínu + 1))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 vyššej glykémii vychádza nižšie ISF, čo znamená agresívnejšiu korekciu.
Pri hodnotách blízkych cieľu sa ISF približuje fyziologickej citlivosti.
Ak sa glykémia nachádza pod cieľom, systém sa správa menej agresívne.
Týmto spôsobom sa algoritmus snaží lepšie napodobniť reálne správanie organizmu.
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.
- Posledné 8 hodín extrapolované na 24 hodín – reaguje na krátkodobé výkyvy a denné vzorce.
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 v AndroidAPS dostupný až po absolvovaní cieľa 11. Po jeho aktivácii systém štandardne nepracuje so statickým profilovým ISF, ale s dynamicky vypočítaným modelom.
Profilové ISF sa však používa ako záložná hodnota v situáciách, keď systém nemá k dispozícii dostatočné dáta, napríklad ak chýba história TDD za posledných sedem dní.
Keďže dynamický model môže byť agresívnejší než statický prístup, nesprávne nastavenie – najmä príliš vysoký faktor úpravy alebo nevhodne nastavený typ inzulínu – môže zvýšiť riziko hypoglykémie. Preto je potrebné postupovať opatrne a zmeny robiť postupne.
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
Statické ISF predstavuje pevne definované číslo, ktoré sa nemení v závislosti od aktuálnej glykémie.
DynISF v AndroidAPS využíva logaritmický model, ktorý upravuje inzulínovú citlivosť podľa aktuálnej glykémie, TDD a ďalších parametrov. Čím je glykémia vyššie nad cieľom, tým nižšie je výsledné ISF a tým agresívnejšia je korekcia. Pri hodnotách pod cieľom sa systém správa opatrnejšie.
Dynamický model sa snaží lepšie priblížiť fyziológii, no vyžaduje dôsledné nastavenie a pochopenie jeho správania.