Impact of an mHealth and tailored physical activity intervention on the management and outcomes of children and adolescents with type 1 diabetes mellitus: a comprehensive approach to incidence, usability, and hypoglycemia risk

Esta tesis doctoral se basa en un proyecto de investigación llevado a cabo por la unidad de "Actividad Física en la Infancia y Juventud" del Centro de Investigación Biomédica Navarrabiomed, en colaboración con el grupo E-FIT (Ejercicio Físico, Salud y Calidad de Vida). Incluye datos tanto de un estudio de cohorte longitudinal, denominado Estudio de Cohorte Diactive-1, como de un ensayo controlado aleatorizado (ECA) titulado Diactive-1: Manejo Integral de Niños y Adolescentes con Diabetes Mellitus Tipo 1 (DMT1) a través del Ejercicio Físico Personalizado y Control Glucémico Utilizando un Sistema eHealth. Este proyecto ha sido financiado por el Instituto de Salud Carlos III (PI_2020/140) y se ha llevado a cabo en la Unidad de Endocrinología Pediátrica del Hospital Universitario de Navarra (HUN) (España). La investigación tiene como objetivo comprender el efecto de un programa de ejercicio físico personalizado y multidimensional, que incluye control dietético y terapia con insulina, sobre el control glucémico y la adherencia al tratamiento en niños y adolescentes con DMT1, a través del uso de una aplicación móvil. Esta Tesis Doctoral consta de tres estudios publicados en revistas científicas internacionales. El primer estudio (Capítulo 1) tuvo como objetivo determinar la incidencia global de DMT1 en niños y adolescentes menores de 20 años desde el año 2000 hasta 2022, incluyendo un subanálisis de los períodos pre-pandemia y pandemia de COVID-19. El segundo estudio (Capítulo 2) se centró en analizar la relación entre los parámetros de actividad física, los niveles promedio de glucosa y los eventos de hipoglucemia nocturna durante 7 días, buscando estimar un umbral de dosis de insulina para prevenir eventos de hipoglucemia nocturna en niños y adolescentes con DMT1. El tercer estudio (Capítulo 3) presenta un protocolo de estudio para un RCT cuyo objetivo principal es comparar los efectos de una intervención de 24 semanas con la aplicación Diactive-1 frente al cuidado estándar en los requerimientos de dosis de insulina en niños y adolescentes con T1DM. Los objetivos secundarios incluyen evaluar el impacto de la intervención con la aplicación Diactive-1 en el control glucémico, el perfil cardiometabólico, la composición corporal, la función vascular, la condición física, los comportamientos de movimiento de 24 horas, los hábitos alimentarios y el bienestar psicológico en comparación con un grupo de control que recibe el cuidado estándar, durante el período de intervención de 24 semanas. El cuarto estudio (Capítulo 4) se centró en evaluar la usabilidad de la app Diactive-1, diseñada para apoyar el entrenamiento de fuerza muscular en niños y adolescentes con DMT1, en línea con las directrices de la Sociedad Internacional de Diabetes Pediátrica y Adolescente y la Asociación Americana de Diabetes.

This doctoral thesis is grounded in a research project conducted by the "Child and Youth Physical Activity" unit at the Navarrabiomed Biomedical Research Centre. It includes data from both a longitudinal cohort study, known as the Diactive-1 Cohort Study, and a randomized controlled trial (RCT) titled Diactive-1: Comprehensive Management of Children and Adolescents with Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) through Personalized Physical Exercise and Glycaemic Control Using an eHealth System. This project was funded by the Carlos III Health Institute (PI_2020/140) and conducted in collaboration with the Paediatric Endocrinology Unit at the University Hospital of Navarra (HUN), Spain. The research aimed to understand the habits of paediatric patients with T1DM in Navarra and to propose a personalized, multidomain physical exercise program that includes carbohydrate counting and insulin therapy, with the goal of improving glycaemic control and treatment adherence through the use of a mobile application. This Doctoral Thesis consists of four studies published in international scientific journals. The first study (Chapter 1) aimed to determine the global incidence of T1DM in children and adolescents under 20 years old from the year 2000 to 2022, including a sub-analysis of the pre-pandemic and COVID-19 pandemic periods. The second study (Chapter 2) aimed to analyse the relationship between physical activity parameters, average glucose levels, and nocturnal hypoglycaemia events over 7 days, seeking to estimate an insulin dose threshold for preventing nocturnal hypoglycaemia events in children and adolescents with T1DM. The third study (Chapter 3) presents a study protocol for a RCT to compare the effects of a 24-week intervention using the Diactive-1 app versus standard care on insulin dose requirements in children and adolescents with T1DM. The secondary objectives include evaluating the impact of the Diactive-1 app intervention on glycaemic control, cardiometabolic profile, body composition, vascular function, physical condition, 24-hour movement behaviours, eating habits, and psychological well-being compared to a control group receiving standard care, over the 24-week intervention period. The fourth study (Chapter 4) focused on evaluating the usability of the Diactive-1 app, designed to support muscle-strengthening training in children and adolescents with T1DM, in line with the guidelines of the International Society for Paediatric and Adolescent Diabetes and the American Diabetes Association.