Mikä on keinohaima?
Diabeteksen hoitoon tarkoitettu lääkinnällinen teknologia kehittyy jatkuvasti. Yksi tämän kehitystyön tuloksista on keinohaima. Se on insuliinipumppu, joka on suunniteltu jäljittelemään elimistön oman haiman kykyä säädellä verensokeria. Näitä insuliinipumppuja kutsutaan suljetuiksi hybridijärjestelmiksi (Hybrid closed- loop system). Englanniksi niille käytetään myös lyhennettä AID (Automated Insulin Delivery). Pumput eroavat tekniikaltaan ja toiminnoiltaan, ja uusia pumppuja tuodaan jatkuvasti markkinoille. Jotkin pumput antavat insuliinia ihoon kiinnitetyn letkun kautta, kun taas toiset ovat letkuttomia. Joitakin ohjataan erityisellä ohjauslaitteella, toisia älypuhelimeen lisättävällä sovelluksella. Joidenkin pumppujen käyttö edellyttää ja/tai tarjoaa enemmän vuorovaikutusta käyttäjän kanssa kuin toisten pumppujen. Jos haluat saada lisätietoa eri järjestelmistä ja siitä, mikä niistä sopii parhaiten tyypin 1 diabetesta sairastavalle, voit ottaa yhteyttä diabetesklinikkaasi tai pumppujen valmistajiin.
Kun suljettua hybridijärjestelmää käytetään oikein, se voi parantaa verensokerin hallintaa, vähentää hypoglykemioiden riskiä ja parantaa tyypin 1 diabetesta sairastavan elämänlaatua. Mutta mikä keinohaima tarkalleen ottaen on?
Vastauksen saat tästä artikkelista. Uskomme artikkelin olevan hyödyksi riippumatta siitä, oletko juuri saanut tyypin 1 diabeteksen diagnoosin vai haluatko vain tietää lisää tästä uudesta insuliinihoitomuodosta.
Tarkastelemme lähemmin nykyisin saatavilla olevia suljettuja hybridijärjestelmiä, keinohaiman teknologiaa ja tällä hetkellä kehitteillä olevia lupaavia uusia järjestelmiä, jotka ovat täysin suljettuja.
Lue lisää tästä innovatiivisesta diabetesteknologiasta täältä:
Mikä on keinohaima?
Keinohaima, jota kutsutaan myös suljetuksi hybridijärjestelmäksi, on yksi vaihtoehto diabeteksen hoitoon.
Keinohaimat perustuvat teknologiaan, joka jäljittelee ihmisen haiman luonnollista toimintaa säätelemällä automaattisesti insuliinin antoa niin, että verensokeri pysyy normaaleissa rajoissa.
Terminä keinohaima kattaa kaikki järjestelmät, jotka lukevat veren glukoosipitoisuuden anturin (sensorin) avulla, laskevat siitä automaattisesti elimistön tarvitseman insuliiniannoksen ja antavat sitten annoksen elimistöön.
Mikä on haima?
Jotta keinohaiman toimintaa olisi helpompi ymmärtää, on hyvä perehtyä ensin elimistön oikean haiman toimintaan.
Haima on vatsan yläosassa sijaitseva elin, jolla on tärkeä rooli ruoansulatuksessa ja verensokerin säätelyssä. Se erittää hormoneja, kuten insuliinia ja glukagonia, jotka tasapainottavat verensokeria ja estävät sitä nousemasta liian korkealle tai laskemasta liian matalalle.
Kun verensokeri nousee aterian jälkeen, haiman beetasolut vapauttavat insuliinia. Tämä saa elimistön ottamaan veressä olevaa glukoosia käyttääkseen sitä energiana tai varastoimaan sen, ja seurauksena verensokeri laskee. Kun verensokeri laskee, esimerkiksi liikunnan seurauksena tai kun et ole syönyt vähään aikaan, haima erittää glukagonia. Glukagoni saa elimistön vapauttamaan varastoitua glukoosia, joka nostaa verensokeria. Veressä kiertävä sokeri eli glukoosi on elimistön toimintoihin tarvittavaa polttoainetta.
Tyypin 1 diabeteksessa elimistö ei pysty tuottamaan riittävästi insuliinihormonia. Tällöin on pistettävä itse insuliinia, jotta verensokeri saadaan tasapainoon ja jotta solut saavat glukoosista energiaa elossa pysymiseen ja erilaisiin toimintoihin. Tyypin 1 diabeteksessa insuliiniannosta pitää säätää itse, jotta verensokeri pysyy tavoitealueella. Näin vähennetään riskiä saada diabetekseen liittyviä komplikaatioita, kuten silmä- ja munuaisvaurioita, sydänsairauksia, aivohalvauksia tai amputaatiota.
Keinohaiman tarkoituksena on parantaa verensokeriarvoja jäljittelemällä haiman normaalia toimintaa, osin käyttäjän antamien lisätietojen avulla. Tämä voi vähentää diabeteksen hoitoon kuluvaa aikaa ja vaivaa.
Suljetun hybridijärjestelmän sisältämä teknologia
Suljetut hybridijärjestelmät ovat tietynlaisia keinohaimoja, ja tällä hetkellä ne ovat kehittyneimpiä saatavilla olevia insuliininantojärjestelmiä.
Ne sisältävät kehittyneen tietokoneohjelman, joka lukee jatkuvan glukoosinseurantalaitteen (CGM) mittaamat glukoosiarvot, laskee näiden arvojen perusteella tarvittavan insuliinimäärän ja antaa sitten annoksen insuliinipumpun avulla.
Järjestelmä on suunniteltu mittaamaan ja säätämään basaali-insuliinin annoksen automaattisesti, jos verensokeri näyttää laskevan liian matalaksi tai nousevan liian korkeaksi. Keinohaimoja kutsutaan hybridijärjestelmiksi tai hybriditekniikaksi, koska käyttäjän tarvitsee edelleen ohjelmoida nopeavaikutteisen insuliinin bolusannoksia aterioiden yhteydessä.
Suljetut hybridijärjestelmät koostuvat kolmesta osasta: insuliinipumpusta, jatkuvasta glukoosinseurantalaitteesta ja algoritmista.
- Jatkuvaan ihonalaiseen annosteluun käytettävä insuliinipumppu (CSII-pumppu) on digitaalinen laite, joka antaa ihon alle jatkuvasti pieniä annoksia nopeavaikutteista insuliinia ympäri vuorokauden.
- Jatkuva glukoosinseurantalaite (CGM) on mittauslaite, jossa on ihon alle asetettava anturilanka. Se mittaa glukoosipitoisuuden automaattisesti muutaman minuutin välein ympäri vuorokauden. Laitteessa olevat lähettimet lähettävät sitten anturin mittaamat lukemat langattomasti toiseen laitteeseen.
- Ohjausalgoritmi on älykästä teknologiaa, joka sijaitsee joko itse pumpussa tai ohjainlaitteessa, joka voi myös olla älypuhelin. Algoritmi kommunikoi CGM-laitteen ja pumpun kanssa, jolloin CGM-laite ja pumppu voivat toimia yhdessä ja säädellä verensokeria.
Algoritmi reagoi glukoosilukemiin reaaliaikaisesti ja laskee tarvittavan insuliiniannoksen. Sen jälkeen algoritmi kommunikoi pumpun kanssa ja muuttaa insuliinin antonopeutta siten,että verensokeritaso pysyy vakaana. Järjestelmä toimii ympäri vuorokauden ja säätelee verensokeria myös nukkuessasi, kun et voi itse tarkistaa sitä. CGM-laitteen, algoritmin ja pumpun toimintakierto toistuu säännöllisesti 5–12 minuutin välein järjestelmästä riippuen.
Jos sinulla on keinohaima, sinun ei tarvitse mitata verensokeria sormenpäästä yhtä usein. Sinun tulee kuitenkin edelleen hoitaa diabetestasi myös itse. Sinun tehtäväsi on ”keskustella” järjestelmän kanssa eli ohjelmoida siihen tiedot siitä, milloin tarvitset bolusannoksia ennen jokaista hiilihydraattipitoista ateriaa ja välipalaa, säätää bolusannosten asetuksia, määritellä haluamasi hälytysasetukset (keinohaimajärjestelmiin sisältyy kaikki CGM-järjestelmiin kuuluvat hälytystoiminnot) sekä hoitaa hypo- tai hyperglykemiat.
Suljetun hybridijärjestelmän edut ja haitat
Suljettujen hybridijärjestelmien teknologia on vielä suhteellisen uutta siihen verrattuna, että insuliini ”keksittiin” jo sata vuotta sitten. On hyvä perehtyä keinohaiman käytön etuihin ja haittoihin, ennen kuin harkitset sen käyttöä.
Suljetun hybridijärjestelmän edut
Tutkimusten mukaan suljettujen hybridijärjestelmien turvallisuus ja teho ovat hyväksyttävällä tasolla: ne parantavat glukoosinhallintaa, vähentävät hypoglykemioiden riskiä ja parantavat tyypin 1 diabetesta sairastavien elämänlaatua.
Etuja ovat:
- Verensokeri on paremmin hallinnassa: keinohaimajärjestelmät lisäävät aikaa, jolloin glukoosi pysyy tavoitealueella, ja vähentävät siten aikaa, jolloin elimistö on hypo- tai hyperglykemiassa. Parempi glukoosinhallinta on yhteydessä pienempään riskiin saada diabetekseen liittyviä myöhäiskomplikaatioita.
- Vakavien hypoglykemioiden riski pienenee sekä tyypin 1 diabetesta sairastavilla lapsilla että aikuisilla.
- Työmäärä ja stressi vähenevät: diabeteksen hoito vaatii aikaa, vaivaa ja keskittymistä, mikä voi olla kuormittavaa erityisesti diabetesta sairastavalle henkilölle mutta myös hänen perheenjäsenilleen ja hoitajilleen. Suljettu hybridijärjestelmä vähentää diabeteksen aiheuttamaa taakkaa ja antaa käyttäjilleen enemmän vapaa-aikaa.
- Lisää joustavuutta elämään: keinohaima voi parantaa elämänlaatua, sillä sen ansiosta voi helpommin harrastaa liikuntaa sekä elää vapaammin, ilman yhtä paljon huolta korkeasta tai alhaisesta verensokerista.
Parantaa hyvinvointia: suljetun hybridijärjestelmän käyttö voi lisätä mielenrauhaa, vähentää ahdistusta ja parantaa unta. Se voi lisätä itsevarmuutta diabeteksen hoidossa.
Suljetun hybridijärjestelmän haitat
Alla on lueteltu joitakin suljetun hybridijärjestelmän haittoja:
- Järjestelmän oikeanlainen käyttö edellyttää koulutusta: koulutuksessa mm. opitaan säätämään järjestelmän asetuksia, laskemaan hiilihydraattien määrät oikein, ajoittamaan bolukset, käyttämään hälytyksiä, huomioimaan liikunnan ja alkoholin vaikutus verensokeriin sekä hoitamaan alhaista ja korkeaa verensokeria. Lisäksi tarvitaan koulutusta siitä, miten minimoidaan riski, että järjestelmä poistuu automatisoidusta tilasta, yhteysongelmista, ohjelmistopäivityksistä sekä glukoosiin, insuliiniannokseen ja järjestelmään liittyvien tietojen tulkitsemisesta.
- Neula (kanyyli) pitää vaihtaa säännöllisesti: näin minimoidaan insuliinin heikentyneen imeytymisen riski ja ehkäistään lipohypertrofia (ihonalaisen rasvakudoksen liikakasvu). Lipohypertrofia voi vaikuttaa insuliinin imeytymiseen ja vaikeuttaa verensokerin hallintaa.
- Realistiset odotukset: on tärkeää ymmärtää, että edistyneestä teknologiasta huolimatta keinohaima ei edelleenkään ole yhtä tehokas kuin luonnollinen elin. Sinun pitää itse säätää järjestelmää, tarkistaa verensokerisi, laskea hiilihydraatit ja annostella bolusannoksia.
Nyt kun tiedät keinohaiman tärkeimmät edut ja haitat, voit päättää, haluatko kokeilla tätä suhteellisen uutta tekniikkaa vai et. Keskustele myös diabeteshoitotiimisi kanssa keinohaiman käytöstä, jotta he voivat antaa oman suosituksensa.
Miten suljettujen hybridijärjestelmien teknologia kehittyy tulevaisuudessa?
Elämme jännittävää aikaa diabeteksen hoidossa, ja suljettujen hybridijärjestelmien mahdollisuus voi muuttaa monen diabetesta sairastavan elämää.
Jos onnistutaan kehittämään vakaa synteettinen muoto glukagonin kaltaisista lääkkeistä (joita käytetään diabeteksen hoidossa ja hallinnassa), voitaisiin kehittää aiempaa monipuolisempia pumppuja, jotka antaisivat sekä insuliinia että glukagonia. Näin hypoglykemioiden välttäminen olisi helpompaa.
Lisäksi uudet nopeavaikutteiset insuliinit voisivat parantaa suljettuja hybridijärjestelmiä mahdollistamalla järjestelmän nopeamman reagoinnin verensokerin nousuun aterioiden yhteydessä. Tällöin käyttäjien ei tarvitsisi ottaa itse bolusannoksia.
Tarvitaan kuitenkin lisää tutkimusta ja kehitystyötä, ennen kuin tällainen täysin suljettu järjestelmä voidaan toteuttaa. Täysin suljettu järjestelmä tarkoittaisi, ettei aterian tai hiilihydraatteja sisältävän välipalan yhteydessä tarvitsisi ottaa bolusannoksia.
Keskustele diabeteshoitotiimisi tai diabeteshoitajasi kanssa siitä, mikä olisi sinulle paras hoitomuoto. Suljetut hybridijärjestelmät ovat vain yksi monista eri vaihtoehdoista.
Mikä on keinohaima (keinotekoinen haima)?
Suljettu hybridijärjestelmä (hybrid closed-loop, HCL) on lääkinnällinen pumppu, jota käytetään verensokerin säätelyyn diabeteksen hoidossa. Järjestelmä jäljittelee elimistön omaa haiman toimintaa, ja siksi siitä käytetään myös nimitystä keinohaima. Tutustu siihen tarkemmin täällä.
DIA.FI.270-01-DEC2023
Lähteet:
- Hartnell, S., Fuchs, J., Boughton, C.K. and Hovorka, R. (2021). Closed-loop technology: a practical guide. Pract Diab, 38: 33-39. https://doi.org/10.1002/pdi.2350
https://wchh.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pdi.2350 - Messer LH. Why Expectations Will Determine the Future of Artificial Pancreas. Diabetes Technol Ther. 2018 Jun; 20(S2): S265-S268. DOI: 10.1089/dia.2018.0116. PMID: 29916739
- NHS to pilot artificial pancreas tech for people with type 1 diabetes, JDRF. Last accessed 04/01/2022: https://jdrf.org.uk/news/nhs-to-pilot-artificial-pancreas-tech-for-people-with-type-1-diabetes/
- Leelarathna, L., Choudhary, P., Wilmot, E., Lumb, A., Street, T., Kar, P., & Ng, Sze. (2020). Hybrid Closed‐loop therapy: Where are we in 2021?. Diabetes, Obesity and Metabolism. 23. 10.1111/dom.14273.
https://www.researchgate.net/publication/347301993_Hybrid_Closed-loop_therapy_Where_are_we_in_2021
- Bekiari E., Kitsios K., Thabit H., Tauschmann M., Athanasiadou E., Karagiannis T. et al. Artificial pancreas treatment for outpatients with type 1 diabetes: systematic review and meta-analysis BMJ 2018; 361: k1310 doi:10.1136/bmj.k1310
https://core.ac.uk/download/pdf/157857946.pdf
- Röder, P., Wu, B., Liu, Y., Han, W. (2016) Pancreatic regulation of glucose homeostasis. Experimental & Molecular Medicine, 48, e219. DOI:10.1038/emm.2016.6.
- Hartnell, S., Fuchs, J., Boughton, C.K. and Hovorka, R. (2021). Closed-loop technology: a practical guide. Pract Diab, 38: 33-39. https://doi.org/10.1002/pdi.2350
https://wchh.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pdi.2350
- Messer LH. Why Expectations Will Determine the Future of Artificial Pancreas. Diabetes Technol Ther. 2018 Jun; 20(S2): S265-S268. DOI: 10.1089/dia.2018.0116. PMID: 29916739
- NHS to pilot artificial pancreas tech for people with type 1 diabetes, JDRF. Last accessed 04/01/2022: https://jdrf.org.uk/news/nhs-to-pilot-artificial-pancreas-tech-for-people-with-type-1-diabetes/
- Leelarathna, L., Choudhary, P., Wilmot, E., Lumb, A., Street, T., Kar, P., & Ng, Sze. (2020). Hybrid Closed‐loop therapy: Where are we in 2021?. Diabetes, Obesity and Metabolism. 23. 10.1111/dom.14273.
https://www.researchgate.net/publication/347301993_Hybrid_Closed-loop_therapy_Where_are_we_in_2021
- Bekiari E., Kitsios K., Thabit H., Tauschmann M., Athanasiadou E., Karagiannis T. et al. Artificial pancreas treatment for outpatients with type 1 diabetes: systematic review and meta-analysis BMJ 2018; 361: k1310 doi:10.1136/bmj.k1310
https://core.ac.uk/download/pdf/157857946.pdf
- Röder, P., Wu, B., Liu, Y., Han, W. (2016) Pancreatic regulation of glucose homeostasis. Experimental & Molecular Medicine, 48, e219. DOI:10.1038/emm.2016.6.