Download - Kontinuierliche Messsysteme Winterthur, 09. Juni 2011 Beat Schwegler Endokrinologie und Diabetologie
Kontinuierliche Kontinuierliche MesssystemeMesssysteme
Winterthur, 09. Juni 2011Winterthur, 09. Juni 2011
Beat SchweglerEndokrinologie und Diabetologie
Relatives Risiko der Progression von Komplikationen bei DMT1 in
Abhängigkeit von HbA1c
„Das Diabetes – Dilemma“
Spätschädenvermeiden
Unterzuckerungvermeiden
Closed loop system – artifizielles Pankreas
Wunsch der meisten Menschen mit (Typ 1) Diabetes mellitus
Wunsch der meisten Menschen mit (Typ 1) Diabetes mellitus
Ausblick…Ausblick…
Möglichkeiten zur Ueberprüfung der Diabetestherapie• Blutzuckermessung
– Punktuelle Betrachtung– Grundlage zur Therapieentscheidung
• HbA1c– Wichtigster Parameter zur Einschätzung der Diabeteskontrolle– Gibt Aufschluss über durchschnittliche Blutzuckereinstellung– Vermeintlich guter HbA1c durch Hypoglykämien möglich– Kurzfristige Blutzuckerspitzen spiegeln sich nicht im HbA1c wieder
• Kontinuierliches Glukosemonitoring
HbA1c – guter Marker ?
Warum kontinuierliches Glukosemonitoring ?
• Häufigkeit und Dauer von Hypoglykämien diagnostizieren
• Hypoglykämien reduzieren
• Postprandiale Hyperglykämien reduzieren
• Verbesserung des HbA1c
• Zusätzliche glykämische Parameter– z.B AUC, Variabilität– Ergänzung zum HbA1c
Erwartungen an kontinuierliches
Glukosemonitoring ?• Glukosemessung spezifisch, präzise und koninuierlich über längere Zeiträume
• Zuverlässig und stabil
• Rasch verfügbare Messergebnisse
• Trendinformationen
• Einfache Kalibrierung
• Sensoren durch Patienten selbst zu insertieren
• Kleines und leichtes System
Grundlegendes bei der Glukosemessung
Chemische bzw physikalische Grösse, die
sich mit der Glukosekonzentration ändert:
• Menge/Konzentration von Produkten nach einer chemischen Reaktion (H2O2; Glukonolakton)
• Absorption
• Streuung
• Raman-Streuung
• Polarisation
• Fluoreszenz
• Viskosität
• Elektrolyte (Leitfähigkeit bzw. elekt. Widerstand
• Ec-Aggregation
• Herzfrequenz (nur bei Hypo- und schwerer Hyperglykämie
1. Die Größe sollte möglichst spezifisch für Glukose sein (andere Komponenten sollten wenig stören).
2. Die Größe sollte sich deutlich ändern schon bei kleiner Änderung der Glukosekonzentration
3. Die Größe sollte möglichst linear sein.
Grö
ße
Glukosekonz. (mmol/l)0 5 10 15 20
Grö
ße
Glukosekonz. (mmol/l)0 5 10 15 20
ΔG
ΔG soll maximal sein!
unzureichend
grenzwertig
o.k.
o.k.
ungünstig
Erwartungen an kontinuierliches
Glukosemonitoring ?• Glukosemessung spezifisch, präzise und koninuierlich über längere Zeiträume
• Zuverlässig und stabil
• Rasch verfügbare Messergebnisse
• Trendinformationen
• Einfache Kalibrierung
• Nicht invasives Glukosemonitoring ?
• Kleines und leichtes System
GlucoWatch
Mögliche physikalische Verfahren für das
Glukosemonitoring Messung von Glukose durch Wechselwirkung (Absorption) mit zugeführter Energie: Was lässt sich messen?
Am Untersuchungsobjekt (Blut, Gewebe, interstitielle Flüssigkeit)
Energieaufnahme des Stoffes, z.B.:- Absorption von eingestrahltem Licht (Absorptionsspektroskopie)
Energieabgabe des Stoffes nach seiner Anregung, z.B. als:- Licht (Fluoreszenzspektroskopie)- Molekülschwingungen (Infrarot- und Ramanspektroskopie)- Schallwellen (photoakustische Spektroskopie)
Bezüglich der Energiequelle (Licht, elektromagnetisches Feld.....)
Veränderung der Eigenschaften der eingestrahlten Energie nach Wechsel-wirkung mit dem Stoff:- Streuung von Licht (Rückstreuspektroskopie) - Drehung des Polarisationswinkels von linear polarisiertem Licht
Veränderung des Stoffes durchGlukose, z.B.:- elektrischer Widerstand/Leitfähigkeit (Impedanzspektroskopie)
Thomas A, Heinemann L: Unblutiges Glukosemonitoring:Diabetes, Stoffwechsel und Herz 4/2006, 3-15
Pendra®
• 2003/2004 Hoffnung auf kontinuierliches messendes Blutzuckergerät -> Armbanduhr
• Physikalische Messung – Impedanz Spektroskopie– Einstrahlung eines kleinen elektromagnetischen Feldes auf die Haut– Glukose lässt sich nicht direkt messen
• Erste Untersuchungen ermutigend
• Weitere Studien: – Nur bei wenigen Diabetikern zuverlässige Messungen– problematisch: Abweichungen nicht eindeutig erklärbar
• Schweizer Firma Pendragon– Pendra® einziges Produkt – grosse Abhängigkeit von Investoren– -> Konkurs– -> Weiterentwickung durch solianis monitoring ag (2005 gegründet)
Generelle Unterscheidung Physikalisches Prinzip Messgröße/Charakteristik
Photoakustik:Abgabe der absorbierten Energie durch akustische Schwingungen
Das photoakustische Signal (Messung mit mikros-kopischen Mikrophonen) ist proportional der durch die Glukose aufgenommenen Strahlungsleistung. Probleme:- auch andere Faktoren tragen zum Signal bei- die Messung ist deshalb wenig glukosespezifisch
Impedanz:Veränderung des frequenzabhängigen elektrischen Widerstandesin einer Substanz
Die Änderung des Glukosekonzentration in Blut/interstitieller Flüssigkeit führt zu einer Änderung der Elektrolytkonzentration und damit zu einer veränderten elektrischen Leitfähigkeit (bzw. des elektrischen Widerstandes) Probleme:- kleine Signalveränderung bei Glukoseänderung- auch andere Stoffe beeinflussen die Elektrolyho- möostase, dadurch nicht nur für Glukose spezifisch
Thomas A, Heinemann L: Unblutiges Glukosemonitoring:Diabetes, Stoffwechsel und Herz 4/2006, 3-15
Pendra®
• 2003/2004 Hoffnung auf kontinuierliches messendes Blutzuckergerät -> Armbanduhr
• Physikalische Messung – Impedanz Spektroskopie– Einstrahlung eines kleinen elektromagnetischen Feldes auf die Haut– Glukose lässt sich nicht direkt messen
• Erste Untersuchungen ermutigend
• Weitere Studien: – Nur bei wenigen Diabetikern zuverlässige Messungen– problematisch: Abweichungen nicht eindeutig erklärbar
• Schweizer Firma Pendragon– Pendra® einziges Produkt – grosse Abhängigkeit von Investoren– -> Konkurs– -> Weiterentwickung durch solianis monitoring ag (2005 gegründet)
Der „Solianis“-Ansatz
• Nicht nur Blutzucker messen
• Nicht invasive Messung zusätzlicher Parameter zur Elimination von Störfaktoren:– Haut- und Umgebungstemperatur– Aenderung in der lokalen Hautdurchblutung– Einfluss von Schweiss auf der Haut– Einfluss der Hauthydrierung– Anpressdruck des Sensors durch Fixierung
Der „Solianis“-Ansatz
Solianis: aktuelle Hardware-
Konfiguration
Closed loop system – artifizielles Pankreas
Wunsch der meisten Menschen mit (Typ 1) Diabetes mellitus
Wunsch der meisten Menschen mit (Typ 1) Diabetes mellitus
Ausblick…Ausblick…
Therapiepyramide seit 2007
SuT: Sensorunterstützte (Intensivierte konventionelle) TherapieSuP: Sensorunterstützte Pumpentherapie
„klassische“ ICT
„klassische“ CSII
SuP
SuT
Kontinuierliches Glukosemonitoring
minimal invasive Verfahren• Nadelsensoren
– Einsetzen einer Enzymelektrode ins Unterhautfettgewebe -> Bestimmung der Glukosekonzentration
• Glukosekonzentration im Interstitium– Nur bei stabilen Werten mit den kapillär gemessenen Werten
vergleichbar– Bis zur 30 Minuten Latenz bei raschen BZ Veränderungen
• In CH: Systeme von Firma Medtronic– verschiedene Systeme– Kont. Glukosemonitoring vs. Sensor unterstützte Pumpentherapie
Generelle Unterscheidung minimal invasive Verfahren
CGM
Diabetes-spezialist Diabetespatient ohne CSII
„offenes CGM“CGMS®
„verblindetes CGM“
nur zeitweise Anwendung
zeitweise Anwendungkontinuierliche Anwendung (SuT)
Diabetespatient mit CSII
SuP
Paradigm®REAL-Time
zeitweise Anwendung kontinuierl. Anwendung
Generelle Unterscheidung minimal invasive Verfahren
CGM
Diabetes-spezialist Diabetespatient ohne CSII
„offenes CGM“CGMS®
„verblindetes CGM“
nur zeitweise Anwendung
iProTM2
zeitweise Anwendungkontinuierliche Anwendung (SuT)
Diabetespatient mit CSII
SuP
Paradigm®REAL-Time
zeitweise Anwendung kontinuierl. Anwendung
GuardianREAL-TimeGuardianREAL-Time
Kontinuierliches Glukosemonitoring
iProTM2 CareLinkTMCareLinkTM
Kontinuierliches Glukosemonitoring
iProTM2 • Nachfolger des CGMS System GoldTM
• Liefert retrospektive Daten über einen Zeitraum bis zu 6 Tagen
• Verblindete Glukosemessung -> diagnostisches Hilfsmittel– Daten können nicht von Patienten beeinflusst werden– Arzt wird orientiert
• Unverfälschtes Bild über eine bestehende therapeutische Option
• Anwendung bei Bedarf
Kontinuierliches Glukosemonitoring
GuardianREAL-Time
Kontinuierliches Glukosemonitoring
GuardianREAL-Time
• Glukosesensor unter der Haut und Monitor (z.B am Gürtel)
• Real-time Glukose Trends
• Therapeutischer Nutzen– Patient unmittelbar orientiert– Beeinflussung der Therapie
• Für Patienten- und Arztgebrauch
• Zeitweise oder kontinuierliche Anwendung (SuT)
Generelle Unterscheidung minimal invasive Verfahren
CGM
Diabetes-spezialist Diabetespatient ohne CSII
„offenes CGM“CGMS®
„verblindetes CGM“
nur zeitweise Anwendung
iProTM2
zeitweise Anwendungkontinuierliche Anwendung (SuT)
Diabetespatient mit CSII
SuPSensor unterstützte
Pumpentherapie
zeitweise Anwendung kontinuierl. Anwendung
GuardianREAL-TimeGuardianREAL-Time Paradigm®REAL-TimeParadigm®VeoTM
Paradigm®REAL-TimeParadigm®VeoTM
Paradigm REAL-Time / Paradigm Veo
Insulinpumpe und integrierter Sensor
MiniLinkTM TransmitterMiniLinkTM Transmitter
SensorSensor
Infusions SetInfusions Set
Paradigm VeoParadigm Veo
Paradigm REAL-Time / Paradigm Veo
Insulinpumpe und integrierter Sensor• Sensor misst Gewebeglukose
• Glukosewerte werden auf Display der Pumpe angezeigt
• Kapilläre BZ-Messung zu Kalibration
• Zurückliegende Werte werden angezeigt
• Trendanzeige mittels Pfeilen
• Alarme für Hyper- und Hypoglykämien– Unterbrechung der Basisabgabe (Paradigm Veo)
• Es wird nicht automatisch Insulin abgegeben
Paradigm Veo
Alarm „UNTERBRECHEN NIEDRIG“
Sirenenton +Unterbrechung Insulinabgabe
Basalrate weiterhin gestoppt + Anzeigeim Display: “Ich habe Diabetes.Bitte rufen Sie den Rettungsdienst”
KEINE Reaktion auf Alarm(innerhalb von 2 Minuten)
Basalrate für 2 Stunden gestoppt
Basalrate startet wieder
Ist Glukose nach 4 Stunden weiterhin unter Grenzwert: erneuter Stopp der Basalrate für 2 Std
Bestätigen des Alarms (ESC, ACT)und BZ-Messung
Auswahl:- Unterbrechung Basalrate fortführen- Basal-Abgabe wieder starten
Bei Auswahl Unterbrechen: Basalrate für 2 Stunden gestoppt
Basalrate startet wieder
Ist Glukose nach 4 Stunden weiterhin unter Grenzwert: erneuter Stopp der Basalrate für 2 Std.
Glukosewert erreicht eingestellte Grenze für Hypo-Abschaltung
00:00
00:02
02:00
06:00
Anwender kann Unterbrechung der Basalabgabe jederzeit abbrechen.
Paradigm Veo Zugang: Beispiel für die Hypoglykämieabschaltung
Insulinabgabe
Unterbrechung Insulinzufuhr
Wiederaufnahme Insulinzufuhr
2h 2h4 h normaleBasalrate normale Basalrate + Bolusabgabe
Choudhary P et al.: ATTD 2010
Kontinuierliches Glukosemonitoring Zusammenfassung • Selbstständiges Anpassen der Diabetestherapie möglich
• Individuelle Insulintherapie
• Mehr Sicherheit im Alltag– Reaktion auf Alarme– Kinder nachts
• Verbesserung des HbA1c – Verbesserung der glykämischen Variabilität
• Kosten –Nutzen ?– Kalibrieren !
• Trends sichtbar – aktueller BZ Wert u.U. nicht verwertbar
• Real time Monitoring ist Instrument zur Verhaltensänderung. Jedoch nur erfolgreich, wenn Verhalten geändert wird.
Besten Dank Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit !für Ihre Aufmerksamkeit !
Beat SchweglerEndokrinologie und Diabetologie