Simulador de diabetes interactivo y gratuito AIDA

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AIDA es un programa informático gratuito que permite la simulación interactiva de los perfiles de insulina plasmática y glucosa en sangre con fines de demostración, enseñanza, autoaprendizaje e investigación. Desarrollado originalmente en 1991, se ha actualizado y mejorado desde entonces y se ha puesto a disposición de forma gratuita desde 1996 en la World Wide Web. El programa, que todavía se está actualizando, ha pasado por varias revisiones y desarrollos en los más de 16 años desde su lanzamiento original en Internet. Los desarrolladores del sistema y la Asociación Británica de Diabéticos (BDA) —ahora llamada "Diabetes UK"— de Londres, Inglaterra, han puesto a disposición copias adicionales del simulador en disquete tras la propia evaluación independiente del software por parte de la BDA. Se han realizado más de 1.075.000 simulaciones de diabetes mediante una versión basada en la Web del simulador de diabetes AIDA.

El software AIDA está pensado para servir como herramienta de apoyo educativo y puede ser utilizado por cualquier persona (persona con diabetes, familiar de un paciente, profesional de la salud (médico, enfermero, educador clínico en diabetes, dietista, farmacéutico, etc.) o estudiante), incluso si tienen un conocimiento mínimo de la fisiopatología de la diabetes mellitus.

Simulación de AIDA simulador descargable de diabetes freeware que muestra el efecto de omitir una inyección de insulina matutina (antes del desayuno a las 8am). Esto enviaría a la persona virtual simulada con diabetes ('Joy Wilson' [seudónimo]) marcadamente hiperglicemia en la tarde (con un nivel predicho de glucosa sanguínea de 18.8 mmol/L [338 mg/dL] a las 2:30pm) y la dejaría en riesgo significativo de desarrollar cetoacidosis diabética. El perfil de glucosa en sangre simulada se muestra en el gráfico superior, y las inyecciones de ingesta de carbohidratos e insulina se muestran en el gráfico inferior, con el perfil de insulina de plasma simulado que se muestra superpuesto en el gráfico inferior. La inyección de insulina habitual perdida se muestra resaltada en amarillo.

Panorama general del modelo fisiológico AIDA

AIDA se ha descrito en detalle en la literatura médica, científica, informática y sobre diabetes. Incorpora un modelo compartimental que describe la interacción glucosa-insulina en personas que carecen por completo de secreción endógena de insulina, es decir, pacientes dependientes de insulina con diabetes mellitus tipo 1. El modelo AIDA contiene un único compartimento extracelular de glucosa en el que la glucosa ingresa a través de la absorción intestinal y la producción de glucosa en el hígado. El modelo también contiene compartimentos separados para la insulina plasmática y la insulina "activa", siendo esta última responsable del control glucémico mientras que la insulina se elimina de la primera mediante la degradación hepática. Se puede acceder a todos los detalles del modelo AIDA desde el paquete de software AIDA, y se pueden ver e imprimir por separado a través del sitio web de AIDA.

Esquemática resume la base anatómica y las funciones fisiológicas del modelo AIDA. Se muestran diferentes flujos de glucosa correspondientes a los números (1 a 4) en esta figura. (1) la absorción de glucosa del intestino; (2) la utilización insulina-independiente de glucosa en el cerebro (sistema nervioso central) y glóbulos rojos; y la utilización de glucosa dependiente de la insulina en el tejido muscular y adiposo; (3) balance hepático neto de glucosa (producción o utilización de glucosa por el hígado); (4) la excreción renal de glucosa. Abreviaturas: G.A.R.= Tasa de absorción de glucosa (mmol/hr); N.H.G.B.=net equilibrio de glucosa hepática (mmol/hr/kg); I.G.U.=insulina absorción de glucosa independiente (mmol/hr/kg); A.G.=G.=G. = glucomol; P.G. U.G.E.R.=urinary glucose excretion rate (mmol/hr); insulina (mU/L); time (hrs).

Limitaciones del modelo

Es importante señalar que AIDA, al igual que otros enfoques basados en modelos, no es lo suficientemente preciso como para ser utilizado en simulaciones de pacientes individuales o en predicciones de glucemia. Por lo tanto, como lo deja claro el programa, no está destinado a la planificación de terapias con insulina y solo se puede utilizar con fines de enseñanza, autoaprendizaje, demostración o investigación. Si bien el software AIDA puede simular una amplia variedad de ajustes de dosis de insulina y dieta (nutrición), se debe enfatizar que el propósito de AIDA es crear un entorno de aprendizaje para la comunicación y el entrenamiento del pensamiento intuitivo al abordar dichos ajustes. En este sentido, AIDA parece ser más útil para recrear situaciones clínicas en el cuidado de la diabetes, en lugar de intentar predecir el mejor resultado.

Versiones descargables en línea

El simulador de diabetes AIDA viene en dos formatos.

  • Versión descargable gratuita (PC) — última versión AIDA v4.3b — que también funciona en el software de emulación de PC de Apple Macintosh.
  • Una versión basada en la web, llamada AIDA on-line, disponible para usar a través de un navegador web estándar.

Uso como herramienta educativa

El software AIDA viene con cuarenta casos prácticos educativos como estándar, cada uno de los cuales representa una "instantánea" del estado metabólico de una persona típica con respecto a la diabetes mellitus tipo 1 dependiente de insulina. Es fácil para los usuarios agregar o crear más casos prácticos, según sea necesario. Se pueden encontrar ejemplos de la aplicación de AIDA como herramienta educativa en varios artículos de revistas publicadas.

Niveles de hemoglobina (HbA1c)

Los niveles de hemoglobina glucosilada (HbA1c) se consideran ampliamente un marcador del control de la glucemia a medio plazo y se aplican ampliamente en la clínica como un indicador del control glucémico promedio o integrado de una persona durante los 2 a 3 meses anteriores. Los diabetólogos, endocrinólogos, enfermeros especialistas en diabetes y educadores en diabetes utilizan evaluaciones de los niveles de HbA1c para confirmar el control general de la glucemia; esta prueba tiene la ventaja de no depender de los datos de glucemia informados por el propio paciente.

Desde el año 2000, se ha incorporado al programa AIDA una estimación o simulación de los niveles de HbA1c. Esto ofrece a las personas con diabetes, a sus familiares, a los estudiantes, a los profesionales sanitarios y a otros usuarios una indicación de cuál podría ser el nivel de HbA1c si el perfil de glucemia simulado se mantuviera durante 2 o 3 meses. Los desarrolladores de AIDA subrayan que estas estimaciones del nivel de HbA1c, al igual que las simulaciones principales de glucemia de AIDA, solo están destinadas a fines educativos/de enseñanza, de autoaprendizaje o de demostración, y no están destinadas a la predicción de pacientes individuales o a la planificación de terapias.

Enseñanza mediante simulador

Los comentarios de los usuarios sobre AIDA han puesto de relieve algunas de las muchas formas en que las personas han aplicado las simulaciones en sus propias situaciones particulares. Se ha prestado mucha atención, comprensiblemente, al uso por parte de personas con diabetes y sus familiares, así como por parte de profesionales de la salud como diabetólogos/endocrinólogos y educadores en diabetes. Sin embargo, un grupo importante de profesionales de la salud que participan en la prestación de atención diaria a muchas personas con diabetes son médicos de atención primaria (médicos generales [MG]). En septiembre de 2000 se celebró un taller en Italia —a cargo de un diabetólogo/endocrinólogo independiente no relacionado con el desarrollo del simulador AIDA— para adquirir experiencia con la aplicación del enfoque de simulación de diabetes AIDA como herramienta de enseñanza para médicos generales (MG). Los comentarios obtenidos de los participantes que asistieron al taller fueron muy positivos, y los MG informaron que el enfoque de simulación era interesante y útil.

Otro grupo importante de profesionales sanitarios que participan en la prestación de cuidados diarios a muchas personas con diabetes son las enfermeras. En junio de 2001 se celebró en Italia un taller independiente (a cargo del mismo diabetólogo/endocrinólogo independiente) para adquirir experiencia en la aplicación del método de simulación de diabetes de AIDA como herramienta de enseñanza para las enfermeras estudiantes. Los comentarios que se obtuvieron de los participantes que asistieron al taller fueron en general muy positivos, y las enfermeras estudiantes también indicaron que el método de simulación les había resultado interesante y útil.

Enseñanza de estudiantes de secundaria con AIDA en línea

Se estima que el riesgo de desarrollar diabetes a lo largo de la vida para los estudiantes nacidos a partir del año 2000 en los Estados Unidos es del 27% al 52%. Muchos estudiantes necesitan aprender sobre la diabetes para su cuidado personal, para el cuidado de sus familiares, o desean aprender sobre la diabetes para desarrollar una carrera en el ámbito de la salud. La mayoría de los adolescentes son expertos en aprender a través de herramientas informáticas basadas en la web. En este contexto, 21 estudiantes que ingresaban a los grados 8º y 9º (de 12 a 14 años de edad) se inscribieron en un campamento de verano de biotecnología en junio de 2006, organizado de forma independiente por el Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta, Georgia (EE. UU.), centrado en la diabetes mellitus. Las conferencias sobre la fisiopatología y los aspectos clínicos de la diabetes fueron seguidas por casos simulados utilizando el simulador de diabetes en línea AIDA. Dos casos demostraron los efectos glucémicos y la farmacocinética de la administración de insulina, la dieta y el ejercicio en la diabetes mellitus tipo 1 dependiente de insulina y la diabetes mellitus tipo 2 no dependiente de insulina. Los estudiantes completaron evaluaciones estandarizadas al final de la sesión para evaluar la receptividad a este tipo de aprendizaje; opiniones sobre la utilidad, información y facilidad de uso; y riesgos percibidos de usar el simulador en línea para comprender la diabetes. Todos los estudiantes fueron receptivos a este enfoque educativo basado en simulador. La mayoría encontró que AIDA en línea era útil (17/21 [81%]), educativo (21/21 [100%]), digno de una distribución más amplia (20/21 [95%]), y recomendaría el programa a otras personas con diabetes o que quieran aprender sobre la diabetes (18/21 [86%]). Una minoría (2/21 [9,5%]) encontró que el programa era "arriesgado" con respecto a la información brindada a los estudiantes. Los comentarios positivos incluyeron la capacidad de visualizar conceptos que se enseñaban en conferencias anteriores y reconocieron los rigores necesarios para controlar la diabetes. Menos comentarios negativos reflejaron frustración con la interfaz de usuario basada en la web, los materiales del curso o la dificultad para lograr un buen control glucémico simulado. Los autores del estudio concluyeron que: "La enseñanza de la fisiopatología de la diabetes y la farmacología de la insulina a los estudiantes de secundaria se ve mejorada con el simulador de diabetes en línea AIDA. Las futuras versiones de este programa y el desarrollo de programas similares podrían ser útiles para la enseñanza a los adolescentes que tienen diabetes y podrían ayudar a estimular a los estudiantes interesados a aprender más sobre el cuidado de las personas con diabetes".

Juicio controlado aleatorio (RCT)

El simulador de diabetes AIDA se ha probado en un ensayo piloto controlado aleatorio (ECA). El protocolo utilizado para el ECA se describió a priori en la literatura médica/sobre diabetes. El estudio pretendía evaluar si las sesiones de enseñanza educativa sobre diabetes utilizando el simulador AIDA conducían a mejores resultados que las sesiones de enseñanza educativa sobre diabetes similares sin ordenador. El estudio se llevó a cabo en el Ospedale di Marino, cerca de Roma, en Italia, por un diabetólogo/endocrinólogo independiente, no relacionado con el desarrollo del simulador. Veinticuatro voluntarios (12 hombres y 12 mujeres) con diabetes tipo 1 de más de 6 años de duración, de entre 19 y 48 años, que dieron su consentimiento informado por escrito, fueron asignados aleatoriamente a uno de dos grupos de estudio, cada uno de los cuales recibió diferentes intervenciones de enseñanza. El grupo A fue expuesto al simulador de diabetes AIDA, mientras que el grupo B (el grupo de control) recibió lecciones convencionales con diapositivas y transparencias. Se realizaron seis lecciones para cada grupo (una por semana). Al principio y al final del estudio, se midió la hemoglobina glucosilada (HbA1c) de todos los sujetos. Los sujetos también documentaron cuidadosamente la incidencia de cualquier episodio hipoglucémico sintomático ('hipos'), ya sea leve (sudoración, mareos), moderado (náuseas, vómitos) o grave (que requiriera asistencia).

Los resultados parecen alentadores. Los niveles de HbA1c en el grupo A disminuyeron significativamente del 7,2% al 6,4% después de las lecciones con el simulador de diabetes (p = 0,01). No se observaron cambios significativos en la HbA1c en el grupo de control (grupo B) entre el inicio (7,1%) y el final de las lecciones de control (7,0%). El número de "hipoglucemias" disminuyó significativamente de 31 a 14 en el grupo A (p = 0,03) después de las lecciones de AIDA, pero no cambió significativamente en el grupo B desde el inicio (n = 20) hasta después de las lecciones de control (n = 22). Los detalles completos del estudio y los resultados se pueden encontrar en la literatura médica/sobre diabetes. Los autores del estudio concluyeron que "claramente se necesitan ensayos más amplios que involucren a más pacientes en más centros, pero este estudio piloto de prueba de concepto demuestra la viabilidad de utilizar un enfoque de ensayo controlado aleatorio prospectivo para la evaluación de software educativo de simulación de diabetes como AIDA".

Diabetes / Tutorial de insulina

En la web hay una gran cantidad de información textual y gráfica estática sobre la insulina y la diabetes. Sin embargo, se ha desarrollado un tutorial sobre diabetes e insulina basado en AIDA. El tutorial es inusual porque, además de ofrecer información textual y gráfica estática sobre la insulina y la diabetes, también está integrado con el simulador de diabetes en línea basado en la web de AIDA. De esta manera, los visitantes no solo pueden leer sobre el ajuste de la dosis de insulina en la diabetes, sino también simular de manera interactiva ejemplos de lo que están aprendiendo. El tutorial está organizado actualmente en cuatro secciones: (1) Ajuste de la dosis de insulina, (2) Elección de la dosis de insulina, (3) Horarios de las comidas y planificación de la dieta, y (4) Glucosa y riñones.

Directrices para la planificación de los cuidadores de salud para enseñar con AIDA

Un endocrinólogo/diabetólogo independiente, ajeno al desarrollo de AIDA, se ha asociado con uno de los desarrolladores de AIDA para destacar las formas en que los profesionales de la salud pueden mejorar el resultado de las lecciones que utilizan el simulador. Entre los puntos más importantes que se destacan parecen estar la preparación del docente, la consideración de cómo impartir información preliminar para ayudar a las personas a comprender la fisiopatología de la diabetes, la selección óptima de los temas que se tratarán, la organización de las lecciones, cómo involucrar a cada uno de los participantes y cómo abordar las preguntas. Otras cuestiones importantes incluyen cómo detectar y abordar algunas de las dificultades que pueden encontrar los participantes que aparentemente parecen desinteresados, obtener retroalimentación de las lecciones e ideas prácticas sobre cómo dirigir una clase. Se han publicado en la literatura sobre diabetes pautas para los profesionales de la salud que planean enseñar con AIDA.

Los mismos autores también han elaborado una serie de requisitos de formación recomendados para los profesionales sanitarios que tengan previsto impartir clases utilizando el simulador interactivo de diabetes educativo AIDA. Los investigadores se han propuesto responder a las posibles preguntas de los profesores que utilicen el programa, destacar algunos requisitos de formación mínimos recomendados para el software, sugerir algunos "trucos y consejos" para impartir clases, explicar la importancia de realizar más estudios/ensayos con el programa, resumir el uso del software en ensayos controlados aleatorios y destacar la importancia de obtener la opinión de los participantes en las clases. Las recomendaciones parecen ser sencillas y deberían ayudar a formalizar la formación con el programa, así como al desarrollo de una red de profesores "acreditados" para impartir clases utilizando el software.

Opiniones de usuarios

Se pueden encontrar reseñas de usuarios independientes del software AIDA en la literatura médica, de diabetes e informática. El simulador de diabetes AIDA ha sido seleccionado de forma independiente para su inclusión en la lista de recursos web de la Biblioteca Nacional de Salud del Servicio Nacional de Salud del Reino Unido, Biblioteca Especializada en Diabetes.

No insulina dependiente (tipo 2) diabetes mellitus

Las versiones actuales del software AIDA descargable y de AIDA en línea no incorporan funciones para modelar la secreción endógena de insulina, que se produce en personas con diabetes mellitus tipo 2 no dependiente de la insulina y en sujetos sanos sin diabetes. Sin embargo, un gran número de personas con diabetes mellitus tipo 2 tratada con insulina han informado que encuentran útil el simulador de diabetes AIDA para aprender a equilibrar la insulina y la dieta en la diabetes. Esto se debe a que muchos de los principios del ajuste de la dosis de insulina son notablemente similares tanto en la diabetes mellitus tipo 1 como en la diabetes mellitus tipo 2, e incluso sin una función de modelo de secreción endógena de insulina, AIDA aún puede ofrecer simulaciones realistas (desde una perspectiva educativa) para personas con diabetes mellitus no dependiente de la insulina (tipo 2). Los desarrolladores de AIDA han publicado un artículo de investigación en 2011 que incluye una referencia a la incorporación de una función dedicada a la secreción de insulina pancreática, que se agregará a una futura versión del simulador.

Acontecimientos adicionales

Dado el uso generalizado del software de simulación de diabetes AIDA, ha habido un considerable interés en todo el mundo por las actualizaciones del programa. En la literatura científica se han publicado trabajos sobre la incorporación de análogos de insulina de acción rápida similares a la lispro (Humalog) y del análogo de insulina de acción muy prolongada glargina (Lantus) en el simulador de diabetes gratuito. Se puede encontrar más información en la literatura médica/científica. Una versión beta de AIDA [v4.5c (beta)] que incorpora insulinas lispro, regular, NPH y glargina está disponible para su descarga desde el sitio web de AIDA. AIDA v4.5c (beta) todavía se encuentra en fase de pruebas/desarrollo adicional, pero ha estado disponible sin cargo desde el sitio web de AIDA desde 2012.

Uso de la investigación

Además de su utilidad como herramienta educativa, de autoaprendizaje o de enseñanza para personas con diabetes y sus familiares/cuidadores, estudiantes y profesionales de la salud, varios grupos de investigación de todo el mundo han descubierto que el simulador de diabetes gratuito AIDA es útil como una forma de generar grandes cantidades de datos realistas de glucosa en sangre para desarrollar y probar sus propios prototipos informáticos para la diabetes (por ejemplo, para entrenar redes neuronales artificiales u otros prototipos de investigación de apoyo a la toma de decisiones). Se pueden encontrar varios ejemplos publicados de este enfoque de investigación en la literatura científica.

Apéndice: Descargar encuestas / evaluaciones

Los desarrolladores de AIDA han llevado a cabo una serie de encuestas y evaluaciones sobre el uso del simulador de diabetes de AIDA para comprender mejor quién descarga el programa y por qué.

Un estudio inicial analizó los datos de 1.360 descargas del software AIDA. Los objetivos previstos de la encuesta eran: (i) establecer la viabilidad de utilizar Internet para auditar y encuestar a los usuarios del software para la diabetes; (ii) identificar la proporción de personas con diabetes y sus familiares que están utilizando realmente el programa; y (iii) establecer ciertos detalles técnicos sobre las configuraciones informáticas de los usuarios de las descargas para facilitar la distribución de actualizaciones del software. Se recibieron 1.360 respuestas durante un período de 8 meses (de noviembre de 1999 a julio de 2000). Durante el período correspondiente, se registraron de forma independiente en el sitio Web 3.821 descargas reales del software, lo que arroja una tasa de respuesta a esta encuesta del 35,6%. Se recibieron respuestas de participantes de 67 países, aunque más de la mitad de ellas (n=730, 54%) procedían de los Estados Unidos y el Reino Unido. Se recibieron 762 respuestas (56%) de personas con diabetes y 184 (13,5%) de familiares de pacientes, con un número menor de médicos, estudiantes, educadores en diabetes, enfermeras, farmacéuticos y otros usuarios finales. También se obtuvo información técnica útil sobre computadoras y sistemas operativos que se utilizan. El estudio inicial estableció la viabilidad de utilizar Internet para encuestar, sin costo real, a un gran número de usuarios/descargadores de software médico. Además, arrojó datos interesantes en términos de quiénes son los principales descargadores del programa AIDA, y también proporcionó información técnica (informática) que ayudó al lanzamiento de una actualización gratuita del software.

Un segundo estudio auditó 2.437 descargas independientes del programa AIDA. Se confirmó que la metodología de la encuesta basada en Internet era sólida y fiable. Durante un período de 7,5 meses (desde mediados de julio de 2000 hasta principios de marzo de 2001) se recibieron 2.437 respuestas. Durante el período correspondiente, se registraron de forma independiente 4.100 descargas reales del software a través de la misma ruta en el sitio web de AIDA, lo que arroja una tasa de respuesta a esta auditoría del 59,4%. Se recibieron respuestas de participantes de 61 países, aunque más de la mitad de ellas (n = 1.533; 62,9%) procedían de Estados Unidos y el Reino Unido. De estas respuestas, 1.361 (55,8%) se recibieron de personas con diabetes y 303 (12,4%) de familiares de pacientes, con menos respuestas de médicos, educadores en diabetes, estudiantes, enfermeras, farmacéuticos y otros usuarios finales. Este estudio ha confirmado la viabilidad de utilizar Internet para encuestar, sin ningún coste real, a un gran número de usuarios/descargadores de software médico. Además, ha proporcionado datos actualizados e interesantes sobre quiénes son los principales usuarios del programa AIDA.

Un tercer estudio encuestó a quienes habían descargado una versión más reciente del programa (AIDA v4.3a). Durante un período de un año (de marzo de 2001 a febrero de 2002) se recibieron en total 3.864 respuestas. Durante el período correspondiente, se registraron de forma independiente unas 8.578 descargas reales del software a través de la misma ruta en el sitio web de AIDA, lo que arrojó una tasa de respuesta para esta encuesta del 45%. Se recibieron respuestas de participantes de 66 países; más de la mitad de ellos (n=2.137; 55,3%) eran de Estados Unidos y el Reino Unido. Se recibieron 2.318 respuestas (60,0%) de personas con diabetes y 443 (11,5%) de familiares de pacientes, con menos respuestas de médicos, estudiantes, educadores en diabetes, enfermeras, farmacéuticos y otros usuarios finales. Los autores concluyeron que el estudio puso de relieve "un interés considerable entre los pacientes y sus familiares por aprender más sobre el equilibrio entre la insulina y la dieta en la diabetes, así como por participar más en la autogestión de las dosis de insulina. Es necesario desarrollar y poner a disposición más aplicaciones informáticas que puedan satisfacer este interés en el autocuidado de los pacientes diabéticos. Internet ofrece un medio ideal para la distribución de dichas herramientas educativas".

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  • http://www.2aida.org — Main AIDA website.
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