Ingredients for adequate evaluation of blood glucose algorithms as applied to the critically ill

The article by Eslami and colleagues provides an overview of the indicators used to measure the quality of blood glucose control in patients admitted to the intensive care unit. Each indicator can be related to one or more of the following categories: blood glucose zones, blood glucose levels, time intervals, and features of the insulin titration algorithm. Some important issues (for instance those concerning the clarity of definitions used for glycaemic thresholds) are raised. This systematic review calls for a practical guide to advise the clinician how different blood glucose signals should (ideally) be evaluated and which steps should to be undertaken

Modeling of Effect of Glucose Sensor Errors on Insulin Dosage and Glucose Bolus Computed by LOGIC-Insulin

BACKGROUND: Effective and safe glycemic control in critically ill patients requires accurate glucose sensors and adequate insulin dosage calculators. The LOGIC-Insulin calculator for glycemic control has recently been validated in the LOGIC-1 randomized controlled trial. In this study, we aimed to determine the allowable error for intermittent and continuous glucose sensors, on the basis of the LOGIC-Insulin calculator. METHODS: A gaussian simulation model with a varying bias (0%-20%) and CV (-20% to +20%) simulated blood glucose values from the LOGIC-1 study (n = 149 patients) in 10 Monte Carlo steps. A clinical error grid system was developed to compare the simulated LOGIC-Insulin-directed intervention with the nominal intervention (0% bias, 0% CV). The severity of error measuring the clinical effect of the simulated LOGIC-Insulin intervention was graded as type B, C, and D errors. Type D errors were classified as acutely life-threatening (0% probability preferred). RESULTS: The probability of all types of errors was lower for continuous sensors compared with intermittent sensors. The maximum total error (TE), defined as the first TE introducing a type B/C/D error, was similar for both sensor types. To avoid type D errors, TEs <15.7% for intermittent sensors and <17.8% for continuous sensors were required. Mean absolute relative difference thresholds for type C errors were 7.1% for intermittent and 11.0% for continuous sensors. CONCLUSIONS: Continuous sensors had a lower probability for clinical errors than intermittent sensors at the same accuracy level. These simulations demonstrated the suitability of the LOGIC-Insulin control system for use with continuous, as well as intermittent, sensors.status: publishe

Comprehensive study on Escherichia coli genomic expression : does position really matter?

As a biorefinery platform host, Escherichia coli has been used extensively to produce metabolites of commercial interest. Integration of foreign DNA onto the bacterial genome allows for stable expression overcoming the need for plasmid expression and its associated instability. Despite the development of numerous tools and genome editing technologies, the question of where to incorporate a synthetic pathway remains unanswered. To address this issue, we studied the genomic expression in E. coli and linked it not only to 26 rationally selected genomic locations, but also to the gene direction in relation to the DNA replication fork, to the carbon and nitrogen source, to DNA folding and supercoiling, and to metabolic burden. To enable these experiments, we have designed a fluorescent expression cassette to eliminate specific local effects on gene expression. Overall it can be concluded that although the expression range obtained by changing the genomic location of a pathway is small compared to the range typically seen in promoter-RBS libraries, the effect of culture medium, environmental stress and metabolic burden can be substantial. The characterization of multiple effects on genomic expression, and the associated libraries of well-characterized strains, will only stimulate and improve the creation of stable production hosts fit for industrial settings

Physiological modeling, tight glycemic control, and the ICU clinician: what are models and how can they affect practice?

Critically ill patients are highly variable in their response to care and treatment. This variability and the search for improved outcomes have led to a significant increase in the use of protocolized care to reduce variability in care. However, protocolized care does not address the variability of outcome due to inter- and intra-patient variability, both in physiological state, and the response to disease and treatment. This lack of patient-specificity defines the opportunity for patient-specific approaches to diagnosis, care, and patient management, which are complementary to, and fit within, protocolized approaches

International recommendations for glucose control in adult non diabetic critically ill patients

The purpose of this research is to provide recommendations for the management of glycemic control in critically ill patients.Comparative StudyJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tSCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishedPour la Société Française d'Anesthésie-Réanimation (SFAR); Société de Réanimation de langue Française (SRLF) and the Experts grou

Blood Glucose Control in Critically Ill Patients: Design of Assessment Procedures and a Control System (Regelen van glycemie bij kritiek zieke patiënten: ontwerp van evaluatieprocedures en een regelsysteem)

Kritiek zieke patiënten, typisch gelegen op een afdeling Intensieve Geneeskunde, vertonen een verhoogde glucoseconcentratie in het bloed (hyperglycemie) en insulineresistentie. De gunstige effecten(mortaliteits- en morbiditeitsreductie) van een strikte regeling van de bloedglucose (tussen 80 en 110 mg/dl) werden reeds aangetoond. De huidige behandeling bestaat zo uit een manuele en nauwgezettetoediening van insuline en zou bijgevolg kunnen vervangen worden door een half- of volautomatisch bloedglucoseregelsysteem. Een dergelijk controlesysteem heeft het potentieel om de frequentie van hypoglycemies (te laag glucosegehalte in het bloed) en de werkdruk van het medisch team te verlagen. In deze thesis worden drie objectieven naar voren geschoven. Het eerste objectief is de ontwikkeling van een procedure die toelaat de betrouwbaarheid van glucosesensoren te evalueren ten opzichte van een gouden standaard bloedglucosesensor. De kwaliteit van de bloedglucoseregeling is immers nauw verbonden met de betrouwbaarheid (nauwkeurigheid) van de glucosemetingen. In de beoordeling van glucosesensoren kan men echter misleid worden door dehuidige evaluatiemethoden die bovendien regelmatig een gebrek vertonen aan voldoende statistisch bewijs. In deze thesis wordt de GLYCENSIT-procedure ontworpen die de performantie van een test-glucosesensor ten opzichte van een referentie-glucosesensor evalueert. De ontwikkelde methode kan afgesteld worden volgens de voorkeur van de clinicus betreffende significantie/tolerantie-niveau ende drempelwaarde voor hypo- en hyperglycemie. Het potentieel van deze nieuwe procedure is voorgesteld met behulp van analyses van hypothetische en reële, klinische glycemie-datasets. Het tweede objectief van deze thesis is het ontwerp van een procedure voor de evaluatie vaninsulinetitratie-algoritmen (die gebruikt worden op afdelingen Intensieve Geneeskunde om de bloedglucose te regelen). De Glycemische Penalty Index (GPI) wordt zo voorgesteld als maat om het totale glycemieregelgedrag bij kritiek zieke patiënten samen te vatten in één getal. De evaluatiemethoden die momenteel in gebruik zijn, vertonen immers zwakheden die kunnen leiden tot een verkeerde beoordeling van het regelalgoritme. De glucose-bemonsteringsfrequentie en de tijdsduur dat het algoritme effectief wordt toegepast zijn bovendien twee parameters die gelijkaardig moeten zijn onder patiëntengroepen opdat verschillende algoritmen adequaat vergeleken kunnen worden. Het derde objectief van deze thesis is het ontwerp van een voorspellend regelsysteem dat hetpotentieel heeft om (half-)automatisch de bloedglucose bij kritiek zieke patiënten te normaliseren. Dit glucoseregelsysteem bestaat uit een patiëntenmodel en een regelaar. Zowel "black-box"' - als "grey-box" - modelleringstechnieken worden toegepast met het oog op het nauwkeurig beschrijven van het glucoregulatorisch systeem van kritiek zieke patiënten. Enkel de "grey-box" - modelleringsmethode, die gefundeerd is op fysische inzichten en die zich uit in het ontworpen "intensive care unit" - minimale model (ICU-MM), wordt gevalideerd voor klinisch gebruik in een voorspellend regelsysteem. Het frequent herschatten van het ICU-MM (door gebruik te maken van een adaptieve modelleringsprocedure) laat toe om rekening te houden met de variabiliteit binnen de patiënt en tussenpatiënten onderling. Het verloop van het glucosesignaal kan aldus voldoende nauwkeurig voorspeld worden met deze methode. Ten slotte wordt een regelaar ontwikkeld op basis van Modelgebaseerde Predictieve Controle (MPC) technieken zodat het toe te dienen insulinedebiet kan geoptimaliseerd worden op basis van het ontworpen ICU-MM. Een simulatiestudie toont aan dat de resultaten van de MPC voldoen aan de eisen inzake regelgedrag (het volgen van een referentieglycemie en het onderdrukken van ongekende stoorfactoren) en klinische realiseerbaarheid.1. Introduction PART I: CLINICAL SETTING 2. Intensive Care: Patients and Data PART II: ASSESSMENT PROCEDURES 3. General Assessment of Glucose Sensors 4. General Assessment of Glycemia Control Systems PART III: GLYCEMIA CONTROL SYSTEM 5. Black-Box Modelling of Glycemia 6. Grey-Box Modelling of Glycemia 7. Control of Glycemia 8. Conclusions and Future Research04/08nrpages: 266status: publishe