Sistemi closed-loop per il trattamento del diabete di tipo 1: il pancreas artificiale di Cambridge.

This thesis provides a careful explanation of what type 1 diabetes treatment is and what it entails. Specifically, it attempts to highlight the differences that may exist in the treatment of this disease: from the first glucometer controls and injections, to the more sophisticated autonomous sensor systems and closed-loop insulin pumps, which combine continuous glucose measurement and automated insulin delivery. These devices aim to ease the burden in the treatment of this disease, and aim to achieve glycaemic control very similar to the physiological control operated by the beta cells of the pancreas. The aim of the paper is to present and analyse three different control scenarios in which the artificial pancreas, or rather closed-loop insulin infusion systems, operate the inpatient scenario, in which patients are inpatient and monitored continuously, allowing constant supervision and precise customisation of insulin therapies under expert eyes; the outpatient scenario, in which patients manage their therapy independently, with regular visits to the doctor for evaluation and treatment adjustment; and finally the free-living scenario, implemented under normal living conditions, in which patients experience continuous diabetes management in their daily lives, without any limitations or specific supervision. The development of these scenarios was essential to understand whether closed-loop systems can be effective, safe and reliable in daily use in patients suffering from type 1 diabetes.

Questo elaborato riporta un’attenta spiegazione di cosa è e di cosa comporta il trattamento del diabete di tipo 1. Nello specifico cerca di evidenziare le differenze che ci possono essere nella cura di questa patologia: dai primi controlli tramite glucometro e iniezioni, ai più sofisticati sistemi autonomi di sensori e microinfusori di insulina ad anello chiuso, che combinano la misurazione continua del glucosio e la somministrazione automatizzata di insulina. Questi dispositivi in fase di sviluppo puntano ad alleggerire l’onere nel trattamento di questa malattia, e hanno l’obiettivo di raggiungere un controllo glicemico molto simile a quello fisiologico operato dalle cellule beta del pancreas. Lo scopo dell’elaborato è di presentare e analizzare tre diversi scenari di controllo nel quale opera il pancreas artificiale, o per meglio dire, i sistemi di infusione di insulina ad anello chiuso: lo scenario inpatient, nel quale i pazienti sono ricoverati e monitorati in continuazione, consentendo una supervisione costante e una precisa personalizzazione delle terapie insuliniche sotto gli occhi di esperti; lo scenario outpatient, in cui i pazienti gestiscono la loro terapia in modo indipendente, con visite regolari dal medico per la valutazione e l'aggiustamento del trattamento; e infine lo scenario in condizione di free-living, attuato in condizioni di vita normale, nel quale i pazienti sperimentano una gestione continua del diabete nella loro vita quotidiana, senza limitazioni o supervisione specifica. Lo sviluppo di questi scenari è stato indispensabile per capire se i sistemi ad anello chiuso possano essere efficaci, sicuri ed affidabili nell’utilizzo giornaliero nei pazienti che soffrono di diabete di tipo 1.