型智能化胰岛素泵与人工胰.ppt

展望未来新型智能 化胰岛素泵与人工胰 解放军总医院第304临床 部内分泌科 马学毅 胰岛素泵是先进的胰岛素给药装 置，它改变了用注射器注射胰岛 素的给药方法，也减少了用多种 胰岛素制剂的必要性。 它的成功应用可以使糖尿病人血 糖控制最佳，生活最自由，饮食 最多样化与灵活多变， 截止2004年10月1日，所有在我 国上市的胰岛素泵都不是全自动 “人工胰”，真正全自动的“人工 胰腺”还至少需要 （1）高度智能化的胰岛素泵 （ 2）全自动动态血糖测定仪。 新型的全自动动态血糖测定仪： 血糖测定对于胰岛素泵治疗者 的重要性好比雷达与正在天空中 飞行的飞机一样，没有雷达的指 引飞机无法达到目的地。没有血 糖的监测，胰岛素泵治疗不可能 自动达到目标血糖。 但目前所有快速血糖测定仪均是靠患 者针刺手指挤出血滴后滴在试纸上， 将试纸插入仪器内测试孔在仪器上完 成检测的。 从胰岛素治疗的效果看，血糖监测次 数越多，胰岛素剂量的调整就越精确 ，血糖控制的也越好； 但从患者角度看因为疼痛与不便，血 糖测定的越少越好，尤其在夜晚睡觉 时，没有一个人会喜欢起床去测血糖 新型的全自动动态血糖测定仪 就是适应了糖尿病人的需求而 研制的高科技产品： 分类： 侵入式： 非侵入式 化学法工作原理 ： 葡萄糖氧化酶法 优点：是成熟的测定血糖的方法 缺点：有限的测定时间（酶活性随 反应时间延长而减弱） 受人体内环境影响（免 疫细胞） 物理法工作原理： 光学（偏振光、红外线） 流体力学（黏度） 优点：不受人体内免疫细胞的影 响，可制成非侵入人体式仪器， 重复性好，易为患者接受 缺点：可能受体外因素影响 目前全世界至少有40余 家公司在从事新型动态 血糖仪的研制与开发 目前已经或即将在中国上市的有二种 ： Minimed动态血糖测定仪（由美国美 敦力公司制造） PENDRAGEN 手表式动态血糖测定仪 （由瑞士Pendragon医疗有限公司制 造）两种。 （一）、Minimed 动态血糖测定仪： 这是一种侵入人体式动态血糖 测定仪，其针头式的葡萄糖感 受器必须刺入皮下并埋置固定 后才能完成血糖的测定。 1、工作原理： 采用葡萄糖氧化酶化学法， 将针型的葡萄糖感受器插入皮下组织 ，由感受器前端的测试头自动检测 测试头由半透膜、葡萄糖氧化酶与微 电极组成。通过测试头前端的葡萄糖 氧化酶与人体液中的葡萄糖发生化学 反应生成的电信号进行检测。 动态血糖仪内的记录器每10秒从 测试头接受一次电信号，将5分 钟的值平均后转换成血糖值存贮 在动态血糖仪内，每天可贮存 288个血糖测定值 需要测定外周血糖校正 每个测试头可用3天。 三天后将这些数据通过仪器上的 红外线接口输入计算机，便可获 取每天的血糖变化图与统计数据 ， 血糖测定的数据不能即测即读。 2、血糖存储值：可连续存贮共14 天的（4千余个）血糖数据（还可 存贮进餐、运动、入睡、工作等情 况）。血糖测试范围40400mg /dl，与外周指血血糖测定数据相关 系数为0.92 3、电池： 7号电池 x 2 4、价格：人民币18万 （二）、PENDRAGEN 腕表式动态 血糖测定仪： 这是一种非侵入人体式动态血糖 测定仪，不需进入人体，仅与人 体皮肤接触（戴在手腕上）即可 完成血糖测定 1、工作原理： 采用阻抗式波谱分析法又称电解质 波谱分析法，这种电解质水平的波 谱分析仪对分子之间的相互反应极 其敏感，可以检测到处于不同频谱 宽域的各种生物成分微小变化。 生物体内在不同的葡萄糖水平时 ，葡萄糖分子穿过生物膜（比如 红细胞膜）时引起的电解质的变 化不同，所引起的细胞膜界面上 发射的偏振光也不同，这种偏振 光的不同就反映了不同葡萄糖水 平下细胞膜不同的传导性通透性 。 研究已发现在组织水平可引起偏振光色 散，在细胞与蛋白质水平可见到偏振光 色散，在脂类可呈现偏振光色散，而水 可引起偏振光r色散，这些不同的偏振光 色散引起了人皮肤与皮下组织不同电磁性 改变，而这些极精细的变化可被具有极微 小天线的精密电解质波谱仪所测到，在兆 赫频谱范围内，通过检测红细胞膜上色 散间接测定葡萄糖水平，并实现了实测实 时显示血糖值的效果。 2、血糖测定与贮存： 仪器自动测血糖1次/分，全天可测定 1440次血糖。 仪器还具有可调式的血糖超标报警功 能 可保存至少一个月的血糖测试值（4万 个数值）与报警数值， 有配套的医生软件可直接处理病人的 资料 PENDRA动态血糖测定值与外周指 血血糖测定值相关系数为0.923 3、读数时间：可以连续实时测定，数 据显示在腕表中，并可通过电脑USB 接 口直接输入电脑，即插即获得的血糖数 据与统计值（血糖超标报警数值）。 4、电池：充电电池 5、价格：（未定） 临床研究： 15个T1DM患者年龄275.7岁， BMI23.12.3kg/m2，HbA1c6.90.8% 葡萄糖钳夹研究共8h血糖保持在3种不同 的靶目标：45、100、200mg/dl至少30 分钟，每510分钟连续抽静脉血糖、钾 、钠、红细胞比积，腕表式 PENTRAGEN动态血糖仪带在研究对象 手腕上连续记录血糖，校正温度、标准 ， 结果 静脉血糖与动态血糖监测值相关良 好r=0.932 Clarke Error Grid 分析所测的血糖 值在A区有81%；B区有15%（ A+B=96%）；D区4% 结论：这种非侵入式动态血糖测定仪 可以可靠地连续监测包括低血糖高 血糖在内的血糖变化 L. Saupp2002年比较6个T1DM人 分别用Minimed CGMS和与OFM（开放的流体 微灌注法采用 24号导管插入皮下脂肪组织 微透析法（ISF）连续测定体液中的葡萄糖共 720分钟，比较两种方法测定的血糖值差异 并与血浆血糖测定值比较 Error Grid分析： MinimedCGMS在AB区的血 糖值有97%；ISF在AB区的血糖值有99% 相关系数：MinimedCGMS=0.48r0.94 ISF=0.81 r 0.96 结论 虽然绝大多数血糖值均在临床可接 受区，但CGMS测定值还是与静脉 血浆血糖有差异，其中部分是由于 标本取材不同（体液、血浆），但 部分是由动态血糖仪本身引起的 体液是血糖测定较好的来源 研究微透析法探头插入皮下的影响 探头插入皮下会引起皮肤创伤，该 创伤是否影响血糖测定值？ 方法：2个非DM人、44个T1DM人 ，24个部位用CGMS进行49次试验 测定血糖共测5天，并与毛细血管 血糖值比较 结果： 32/49试验成功，17次失败， 由于皮肤暂时的小创伤在头12h内 葡萄糖感受器测定血糖值较毛细血 管血糖降低20%，12h后数值平稳 皮肤小的邹折会增高血糖测定值 结论 12h后血糖测定值可保持稳定至 少4天 用一点外周血糖校正就足以保持 血糖连续测定 第二代GlucoWatch准确性研究 第二代GlucoWatch需要先预热2-3h 每10-20分提供读数一次 研究对象85人48个T1DM，37 个 T2DM人 CEGA分析：A区：54.5%；B区 41.4%；C区：3.9%，2个点在D区； 无一点在E区 其中CEGA分析显示： BG：2.34.4mmol/l A+B区有 81.8% BG：4.56.7mmol/l时，在A+B区 的有95.6% BG：6.713.3mmol/l时，在A+B区 的有98.7% BG：13.422.2mmol/l时，在A+B 区的有95.3% 结论 第二代GlucoWatch所需预热时 间缩短 可以连续提供6个读数/h共13h CEGA分析显示与血糖测定值比 有很好的准确性 比较不同测定部位对血糖的影响 R.C.Eastmen等2002年报告： 66个T1DM 采用GlucoWatch分别于前臂、 上臂、小腿、躯干分别测定血糖 与外周血糖进行比较 共测定了1313次配对血糖 结果 在A+B区有97.3%，在C区的仅 有2.7% 无一个数值在其他区 各部位血糖测定值无显著差异 BG在2.34.4mmol/l时A+B区 有92.8%；而在C区的有7.2% 结果 BG在4.56.7mmol/l时A+B区 有100%；而在C区的有0 % BG在6.813.3mmol/l时A+B区 有97.9%，而在C区的有2.1% BG在13.422.2mmol/l时A+B 区有94.6%，而在C区的有5.4% 结论 GlucoWatch无创性动态血糖 监测仪有良好的准确性 血糖测定值与测定部位无关 新型智能化胰岛素泵COZMO泵 Deltec COZMO 胰岛素泵（美国史密斯医 疗公司），它是新型的智能化程度更高 的胰岛素泵，也即将在中国上市，其特 点如下： 1、其接头可与任何一款胰岛素泵专用 输注导管接口连接。 2、能直接自动输注追加量。 3、可直接与计算机连接下载泵内全部 数据。 4、可与专配的小型血糖测试仪融为一 体，测定的血糖值立即自动输入泵内 ，并立即显示在泵的视窗上，7秒内泵 会自动显示出你目前的血糖值是否达 到目标血糖范围，是否低于或高于目 标范围。如果低血糖或高血糖，泵会 立即计算出来并推荐你需要补充或减 少多少追加量。 5、可以根据使用者的作息时间预 设在任何一个时间段内自动输入 多少追加量。 6、可预设在输入追加量1或2小时 后报警提醒泵使用者监测血糖。 7、可预设在未来的3或4天内某一 段时间内报警提醒使用者更换输 注导管。 8、可以根据使用者的实际需要自 由设定每次增减追加量或基础率 的最小值（例如可每按一下按钮 输出0.05单位胰岛素）。 9、可预设每一餐前所需输出的餐 前追加量，并于预设的某一时间 段内自动输出。 10、可以设置个性化的不同的 胰岛素与食物中碳水化合物（ CHO）比例，甚至个性化的 早餐、午餐、晚餐中的不同的 胰岛素与CHO比例（即每吃 多少克CHO需要多少胰岛素 11、可以显示个体化的胰岛素敏 感因子（即每1单位追加量可以 降低多少血糖）以及个体化的校 正高血糖因子。 12、可以显示1单位胰岛素在使用 者体内降低血糖的最长时间。这样 当泵使用者在进餐或加餐前输入追 加量时，泵将根据“体内剩余胰岛 素定律”迅速显示出上一次注入体 内的追加量还剩余多少，目前的追 加量是否需要？或是否合适？是否 需要在加餐前输入追加量以及输入 多少？ 13、只要输入你的目前血糖，目 标血糖，当前要吃的食物中CHO 克重，泵会迅速计算出你应输入 多少餐前追加量。 14、当泵使用者因参加运动或劳 动而需要减少胰岛素输入时，泵 会按你的要求减少输出量。 15、泵会自动分别保存使用者基础率 ，餐前追加量，纠正高血糖的追加量 ，并显示其各占全天胰岛素总量的百 分比。当纠正高血糖的补充追加量 25%总剂量时，泵将建议你增加基础 率，如果使用者忘记餐前输入追加量 而使基础率占到总剂量的70%时泵会 提醒你并建议降低基础率或检查追加 量。 智能化的胰岛素泵将会使泵治 疗者使用更方便、生活更自由 ，但是它对使用者的知识水平 也要求更高， 如果泵治疗者完全不懂得追加量 需要根据所吃的食物中CHO含量 来计算；不懂得怎么计算食物中 CHO含量；不懂如何纠正高血糖 ；不懂得“体内剩余的胰岛素规 律”；又不监测血糖，智能化程 度再高的胰岛素泵在他们手里也 只是一台普通的胰岛素给药器。 而全自动动