Künstliche Bauchspeicheldrüse

Funktionsweise der künstlichen Bauchspeicheldrüse

Die künstliche Bauchspeicheldrüse (engl. Diabetes closed loop system) setzt sich aus einer Insulinpumpe, die an einen kontinuierlichen Glukosemesser angeschlossen ist, zusammen. Eine Kontrollsoftware ermittelt die zu injizierende Insulinmenge. Ziel der Forschung ist eine voll automatisierte künstliche Bauchspeicheldrüse, bei der der betroffene idealerweise nicht mehr aktiv für seine Krankheit handeln muss, sondern Insulin selbstständig abgegeben wird. Aktuell sind die häufigsten Versionen jedoch noch nicht komplett automatisiert, sodass der Insulinbedarf bei körperlicher Anstrengung oder für eine Mahlzeit weiterhin manuell eingestellt werden muss. Derzeit bietet die künstliche Bauchspeicheldrüse daher nur während der Nacht einen Vorteil. In den USA ist eine künstliche Bauchspeicheldrüse bereits auf dem Markt. Es ist jedoch noch nicht bekannt, wann diese auch auf dem europäischen Markt eingeführt wird. Profil ist auch in diesem Bereich sehr aktiv. Wir haben bereits diverse Studien im Rahmen von Entwicklungen künstlicher Bauchspeicheldrüsen durchgeführt.

Projekt AP@home

AP@home ist ein in 2010 gestartetes, von der EU finanziertes Projekt, bei dem ein Prototyp einer künstlichen Bauchspeicheldrüse entwickelt wurde, die die Insulinabgabe automatisch reguliert. Das System vereinfacht den Umgang mit der Erkrankung deutlich. Ziel des Projekts war es, eine künstliche Bauchspeicheldrüse zu schaffen, die Tag und Nacht in einer nichtklinischen Umgebung – also zu Hause und unterwegs – funktioniert.

Profil trat dem AP@home Konsortium im Jahr 2010 bei. Bis zum Ende des Projekts in 2014 arbeiteten unsere Experten mit Partnern aus Deutschland, Großbritannien, den Niederlanden, Frankreich, Österreich, Italien und der Schweiz zusammen, um die Studien zur künstlichen Bauchspeicheldrüse weiterzuentwickeln und das Projekt voranzutreiben.

Das System stellt die Kommunikation zwischen der kontinuierlichen Glukosemessung und der Insulinpumpe des Gerätes her. Die Partner des Projekts entwickelten hierfür eigene Kontrollalgorithmen, die zur Berechnung der geeigneten Insulinmenge benötigt werden. Die Algorithmen und alle anderen Teile der Software laufen auf einem Smartphone – diese Integration der Alltagstechnologie ist ein integraler Bestandteil des Projekts.

Zwei verschiedene Versionen der künstlichen Bauchspeicheldrüse wurden im häuslichen Umfeld von Patienten im Rahmen einer Studie evaluiert. Die Patienten trugen die künstliche Bauchspeicheldrüse für bis zu drei Monate zu Hause ohne ständige Aufsicht eines Arztes. Dabei sollte getestet werden, wie das System im normalen Alltag funktioniert. Die Ergebnisse des Projekts wurden im Jahre 2015 publiziert und tragen seitdem zu den erfolgreichen Entwicklungen kommerzieller Systeme bei.

Bedeutung der künstlichen Bauchspeicheldrüse für Betroffene

"Die von uns entwickelte künstliche Bauchspeicheldrüse ermöglicht eine automatisierte Blutzuckerkontrolle bei Patienten mit Diabetes. Sie überwacht kontinuierlich den Blutzuckerspiegel im Körper und enthält einen Softwarealgorithmus, der berechnet, wie viel Insulin zu jeder Zeit über eine Insulinpumpe verabreicht werden sollte", sagt Professor Dr. Lutz Heinemann, Mitbegründer von Profil und damals Koordinator des Projekts. "Die Automatisierung der Insulinabgabe würde das Behandlungsergebnis erheblich verbessern, da der Blutzuckerspiegel stark von vielen Faktoren wie Ernährung, körperlicher Aktivität, Krankheit und Stress beeinflusst wird. Dies macht es für Patienten schwierig zu beurteilen, wie viel Insulin sie benötigen. Indem die Last der Diabetes-Therapie von den Schultern der Patienten genommen wird, kann auch die Lebensqualität der Erkrankten erheblich verbessert werden."

Die künstliche Bauchspeicheldrüse soll die Diabetes-Versorgung vereinfachen und optimieren und das Risiko von diabetesbedingten Komplikationen reduzieren. Es wird sogar erwartet, dass die Gesundheitskosten auf lange Sicht gesenkt werden.