Vom Hacken des Systems bis zur Entwicklung einer Software zur Überwachung des Blutzuckerspiegels bei Kindern
John Costik ist ein Softwareentwickler in New York, dessen vierjähriger Sohn an Typ-1-Diabetes leidet. Im Februar 2013 stellte er seinen Kapillarblutzucker von der Dutzende Male täglich messenden Messung auf das Tragen eines kontinuierlichen Glukosemonitors (CGM) um, der alle 5 Minuten Ergebnisse liefert.
Allerdings gab es damals noch keine kommerzielle Anwendung, die eine CGM-Fernüberwachung ermöglichte, sodass Eltern die Blutzuckerwerte ihres Kindes aus der Ferne hätten abfragen können, während das Kind in der Schule, bei einem Freund oder sogar über Nacht in einem anderen Zimmer schlief.
Also hackte Costik das System, um eine Software zu erstellen, die CGM-Daten ins Internet übertrug, um die Blutzuckerwerte seines Kindes in Echtzeit abzurufen. Anschließend gab er seine Erfindung auf Twitter bekannt. Zu diesem Zeitpunkt schloss sich Lane Desborough, ein Ingenieur aus Kalifornien und ebenfalls „Diabetiker-Vater“, mit Ross Naylor, ebenfalls Typ-1-Diabetiker, und einigen anderen zusammen, die an der Open-Source-Entwicklung mitwirkten und sie Project Nightscout nannten.
Nightscout ermöglichte den Echtzeitzugriff (https://www.nightscout.info/) auf CGM-Daten über eine persönliche Website, lange bevor kommerzielle Anwendungen die Fernüberwachung von CGM-Daten ermöglichten.
Es handelte sich um die erste bedeutende Innovation von Patienten für Patienten, die ihnen grundlegende Veränderungen im Diabetesmanagement ermöglichte. Zunächst entwickelten sie eine offene Software zur Fernüberwachung, die andere zum Aufbau ihrer eigenen Überwachungssysteme nutzen konnten, und dann erstellten sie Geräte zur automatischen Insulinabgabe und Smartphone-Apps.
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Costiks Twitter-Post ermöglichte nicht nur Echtzeitzugriff auf CGM-Daten, sondern führte auch zur Geburt einer digitalen Diabetes-Selbstmanagement-Bewegung – dem ersten D-Data ExChange im November 2013.
Qualifizierte Personen ( Mediziner , Softwareentwickler, Ingenieure) kommen mit Menschen zusammen, die von Typ-1-Diabetes betroffen sind, um nach Möglichkeiten zu suchen, den Einsatz von Diabetes-Management-Technologien und das Leben von Menschen mit Typ-1-Diabetes zu verbessern.
Zum ersten FDA-genehmigten Patientenprojekt
Dann wurde Tidepool – eine von Desborough gegründete App zur automatisierten Insulindosierung für die Apple Watch – im Januar 2023 als erstes patientengeführtes Projekt von der FDA zugelassen.
Etwa zur gleichen Zeit sah auch Dana Lewis, die an Typ-1-Diabetes leidet, Costiks Tweet. Sie und ihr Freund und damaliger Ehemann Scott Leibrand versuchten, das Problem zu lösen, dass Lewis die Lautstärke ihres CGM-Alarms nicht regeln konnte, wodurch sie dem Risiko einer nächtlichen Hypoglykämie ausgesetzt war. Lewis verwendete den Open-Source-Code von Costik, um ein DIY-System zur automatisierten Insulinabgabe zu erstellen.
Im Jahr 2014 trafen Dana und Scott Ben West, einen Softwareentwickler, der in der Lage war, eine Insulinpumpe so zu programmieren, dass sie automatisch funktionierte. Nach drei Monaten Zusammenarbeit gelang es ihnen, alle Komponenten (CGM-Daten, Insulinpumpe) erfolgreich miteinander zu verbinden und ein künstliches Pankreas-System mit geschlossenem Kreislauf zu schaffen.
Sie schickten CGM- und Insulinpumpendaten an einen Raspberry Pi, einen kleinen, erschwinglichen Computer, in einem System, das die Insulinpumpe automatisch dazu veranlasst, die Insulinabgabe für etwa 30 Minuten zu unterbrechen, wenn der Blutzucker eines Patienten unter einen bestimmten niedrigen Schwellenwert fällt, mit dem Ziel, Hypoglykämie zu reduzieren.
Der Quellcode wird im Rahmen des Open Artificial Pancreas System (OpenAPS)-Projekts veröffentlicht. Ziel des Projekts ist es, die Basistechnologie des künstlichen Pankreassystems flächendeckend verfügbar zu machen, um die Sicherheit für Menschen mit Typ-1-Diabetes zu verbessern.
Mit der Zeit werden fortschrittliche Algorithmen ein automatisches Absetzen der Insulingabe ermöglichen, wenn der über das CGM überwachte Blutzuckerwert zu niedrig ist, oder eine automatische Injektion einer Reihe von Mikroboli von Insulin, ähnlich wie einige kommerzielle automatisierte Insulinabgabesysteme heute funktionieren.
OpenAPS ist ein technologischer Durchbruch, der eine schnelle Anpassung, Integration und Anpassung ermöglicht – und keine jahrelangen strengen Tests und FDA-Zulassungen erfordert. Im Jahr 2015 verwendeten der Softwareentwickler Nate Rackyleft (der an Typ-1-Diabetes leidet) und der Informatiker Pete Schwamb (dessen Sohn Riley ebenfalls an Diabetes leidet) OpenAPS-Code, um ein weiteres automatisiertes Insulinabgabesystem zu entwickeln. Sie ermöglichten es, eine iPhone-App als Schnittstelle für eine automatisierte Insulinpumpe namens Loop zu nutzen.
Rackyleft verwendete Python-Code, um seinen Insulinbedarf zu automatisieren. Schwamb hat mit dem drahtlosen Gerät CareLink von Medtronic Diabetes eine Bluetooth-Brücke erstellt. Er nannte das neue Gerät RileyLink nach seiner Tochter. RileyLink überträgt Hochfrequenzkommunikation zu und von einer Pumpe (ursprünglich MiniMed von Medtronic) und wandelt sie in energiesparendes Bluetooth um, um mit einer iPhone-App zu kommunizieren, die über einen Algorithmus zur automatisierten Insulinabgabe verfügt.
Das Loop-System wurde im Oktober 2016 der Open-Source-Community zur Verfügung gestellt und funktioniert mit jeder Insulinpumpe. Loop kann Veränderungen des Glukosespiegels vorhersagen und die Insulinabgabe basierend auf CGM-Ergebnissen und den Informationen des Benutzers zur Kohlenhydrataufnahme automatisieren.
Daher können Diabetiker jetzt ihre eigene App erstellen, um die Insulinabgabe mithilfe ihrer bevorzugten Pumpentechnologie zu automatisieren. Der Loop ermöglicht außerdem eine Feinabstimmung der Insulineinstellungen innerhalb des Algorithmus, einschließlich personalisierter Glukoseziele und Blutzuckerschwellenwerte, die die Insulininfusion automatisch stoppen.
Durch die gemeinsame Verwendung von Nightscout und Loop können nicht nur CGM-Daten, sondern auch Insulinpumpendaten verfolgt werden, sodass Insulindosen und Reaktionen auf diese Dosen in Echtzeit angezeigt werden können und Diabetiker – und ihre Betreuer – die Daten leichter visualisieren und verstehen können. Dies erleichtert Ärzten außerdem den Echtzeitzugriff auf die Diabetesdaten ihrer Patienten.
Im November 2016 wurde die Facebook-Gruppe „Looped“ ins Leben gerufen, um Menschen zu vernetzen, die an der Nutzung von Loop interessiert sind, darunter Menschen mit Diabetes und Eltern von Kindern mit Diabetes. sowie Kliniker, Diabetesberater und andere, die mehr über die Funktionsweise von DIY-Systemen erfahren möchten.
Die Gruppe hat derzeit mehr als 32.100 Mitglieder. Im September 2018 wurde eine weitere Online-Gruppe, Loop and Learn, gegründet, die als gemeinschaftsbasierte Unterstützung für Benutzer von DIY-Systemen zur automatischen Insulinabgabe dient.
Diese Bewegung legte auch den Grundstein für interoperable Geräte, die es einem Einzelnen ermöglichen, das für seinen Zustand am besten geeignete CGM oder die beste Pumpe auszuwählen und beide Geräte miteinander kommunizieren zu lassen, selbst wenn die Hersteller diese Integration nicht schaffen, da die FDA das Dexcom G6 erst im März 2018 als erstes vollständig interoperables CGM-System zugelassen hat.
Die obige Geschichte unterstreicht die Kraft, die eine kleine Gruppe chronisch Kranker erreichen kann, indem sie miteinander in Kontakt tritt und ihre Erkenntnisse austauscht. Durch die Bereitstellung des Codes als Open Source wird dieser für die breitere Diabetes-Community leichter zugänglich, sodass Menschen über automatisierte Insulinabgabesysteme verfügen können, lange bevor kommerzielle Geräte verfügbar sind.
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