Insulinpumpen und Glukosesensoren in der modernen Diabetestechnologie

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Insulinpumpen und Glukosesensoren in der modernen Diabetestechnologie

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Moderne Diabetestechnologie hilft zunehmend das Leben von Menscheh mit Diabetes zu vereinfachen.

Gemeint sind Entwicklungen von Insulinpumpen und Glukosesensoren ebenso wie technische Innovationen, etwa moderne künstliche Bauchspeicheldrüsensysteme.

Insulinpumpen und Glukosesensoren – Artikelübersicht:

In den letzten Jahren hat sich die Diabetetechnologie sprunghaft weiterentwickelt. Es gibt verschiedene Systeme, die digital nutzbar sind, wie zum Beispiel Medizinprodukte, die bei der Betreuung von Diabetikern helfen.

Dazu gehören unter anderem anwenderfreundliche Blutzuckermessgeräte, moderne Insulinpumpen und kontinuierliche Glukosemonitoring-Systeme (CGM).

Mit diesen Technologien können Diabetiker ihren Blutzucker besser überwachen und ihre Therapie besser anpassen. Darüber hinaus gibt es auch digitale Tools zur Dokumentation und Analyse von Daten, die helfen können, eine bessere Einhaltung der Therapiepläne zu erreichen. Ein Überblick über die jüngsten Entwicklungen bei den modernen Diabetestherapieverfahren.

Insulinpumpentherapie

Eine Insulinpumpe ist ein kleines elektronisches Gerät, das kontinuierlich Insulin in den Körper abgibt, um den Blutzuckerspiegel von Menschen mit Diabetes zu kontrollieren.

Insulinpumpen sind für Menschen mit Diabetes Typ 1 und Typ 2 geeignet, die Insulin benötigen, um ihren Blutzuckerspiegel zu regulieren. Die Pumpe wird am Körper getragen und besteht aus einem Reservoir für Insulin, einem Mikroprozessor, der das Insulin in der richtigen Menge und zur richtigen Zeit abgibt, und einem Katheter, der unter die Haut eingeführt wird, um das Insulin abzugeben.

Im Vergleich zur konventionellen Insulintherapie mit Spritzen bieten Insulinpumpen einige Vorteile, wie zum Beispiel:

  • Eine genauere und bedarfsgerechte Insulindosierung, da sie in kleineren Schritten eingestellt werden kann. Kommt der körpereigenen Insulinsekretion bisher am nächsten.
  • Eine verbesserte Blutzuckersteuerung, da das Insulin kontinuierlich abgegeben wird und somit Schwankungen im Blutzucker vermieden werden können.
  • Mehr Flexibilität in Bezug auf die Nahrungsaufnahme und die körperliche Aktivität, da die Insulinpumpe an den individuellen Bedarf angepasst werden kann.

Es gibt verschiedene Arten von Insulinpumpen auf dem Markt, die sich in Größe, Funktionalität und Bedienung unterscheiden.

Unterschieden werden aber zwei Typen:

1. Konventionelle Insulinpumpen mit Infusionsschlauch
2. Sogenannte Patch-Pumpen, die direkt am Körper des Patienten befestigt werden können

Patch-Pumpen sind eine relativ neue Art von Insulinpumpen, die im Gegensatz zu traditionellen Insulinpumpen auf der Haut getragen werden können.

Nachfolgend einige Vorteile von Patch-Pumpen im Vergleich zu herkömmlichen Insulinpumpen:

  • Diskretion: Patch-Pumpen sind diskreter als herkömmliche Insulinpumpen, da sie unter der Kleidung getragen werden können und keine Schläuche oder Kabel sichtbar sind.
  • Einfache Anwendung: Patch-Pumpen haben in der Regel keine oder nur wenige Tasten, was die Bedienung sehr einfach macht. Außerdem gibt es keine Schläuche, die angeschlossen werden müssen, was die Anwendung noch einfacher macht.
  • Geringeres Infektionsrisiko: Da Patch-Pumpen direkt auf die Haut aufgetragen werden, ist das Infektionsrisiko geringer als bei herkömmlichen Insulinpumpen, bei denen eine Nadel unter die Haut eingeführt wird.
  • Hohe Flexibilität: Patch-Pumpen können an verschiedenen Stellen am Körper angebracht werden, was Flexibilität bei der Anwendung bietet. Dies kann besonders für Menschen wichtig sein, die Probleme mit der Platzierung von Schläuchen oder Infusionssets haben.
  • Kontinuierliche Insulinabgabe: Patch-Pumpen können Insulin kontinuierlich über einen längeren Zeitraum abgeben, was eine stabile Blutzuckerkontrolle unterstützen kann.

Zusätzlich zielen neue Entwicklungen darauf ab, dass Insulinpumpen auch mit anderen Messsystemen etwa Blutzuckermessgeräte oder Glukosemonitoringsysteme) kommunizieren können. Diese werden als interoperable Pumpen bzw. iPumps bezeichnet.

Die Auswahl des passenden Systems sollte jedenfalls immer in enger Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Diabetes-Team erfolgen.

Kontinuierliche Glukosemonitoring-Systeme (CGM)

Kontinuierliche Glukosemonitoring-Systeme (CGM) sind Systeme, die den Glukosewert im Unterhautfettgewebe automatisch und in regelmäßigen Abständen von Minuten bis zu 1400 Mal pro Tag messen.

Sie werden mit einer winzigen Nadel am Arm oder im Bauch befestigt und können in kurzen Abständen (kontinuierlich) den Zucker im Gewebe messen.

Sie warnen vor zu hohen oder niedrigen Werten und können die herkömmliche Messung der Blutzuckerwerte weitestgehend ersetzen. Mit der Pumpe kann die Insulinabgabe gesteuert werden, wenn der Blutzucker niedrig ist.

Die Daten werden von einem Sensor erfasst und an ein Display übertragen, das dem Anwender die Werte anzeigt. CGM-Systeme liefern Echtzeitdaten, aber es handelt sich nicht um eine direkte Blutzuckermessung.

Die Übertragung des Sensorsignals kann auch auf ein Smartphone oder eine Smartwatch übertragen werden.

Je nach Art der Signalübertragung werden zwei Systeme unterschieden:

1. Systeme, bei denen aktiv gescannt werden muss, um einen validen Glukosewert zu erhalten.
2. Systeme, die kontinuierlich Glukosewerte übermitteln und bei Hypo- oder Hyperglykämie warnen.

Beide Systeme sind für Menschen mit Typ-1- oder Typ-2-Diabetes geeignet, die entweder mehrmals täglich Insulin spritzen oder es über eine Insulinpumpe bekommen.

Mit CGM-Geräten kann der Stoffwechsel besser kontrolliert werden als mit der Selbstmessung des Blutzuckers.

Sie bieten noch eine Reihe weiterer Vorteile, wie z.B. die Möglichkeit, Trends zu erkennen, frühzeitig auf Schwankungen zu reagieren und die Insulintherapie zu optimieren. Sie verbessern die Lebensqualität von Diabetikern und helfen, Blutzuckerspitzen zu vermeiden. Bei der Anwendung müssen allerdings verschiedene Faktoren beachtet werden, wie etwa die Wasserfestigkeit.

Bei der Anwendung eines Glukosesensors muss darauf geachtet werden, dass die Haut (etwa an der Oberarmrückseite) bei täglichen Aktivitäten normalerweise straff und trocken ist. Ölige, feuchte oder behaarte Haut kann sich auf die Tragedauer des Sensors auswirken.

Nach dem Anbringen des Sensors am Körper wird ein dünnes, biegsames, steriles Filament direkt in die Haut eingeführt. Der Sensor sollte nun an der Haut haften. Um den Sensor zu fixieren, kann ein Pflaster verwendet werden. Je nach Modell kann der Sensor so bis zu 14 Tage lang durchgehend getragen werden.

Artificial Pancreas – die künstliche Bauchspeicheldrüse

Die künstliche Bauchspeicheldrüse (engl. Artificial Pancreas bzw. Diabetes/Hyprid Closed Loop System) ist eine relativ neue Technologie in der Diabetesbehandlung.

Es handelt sich dabei um ein medizintechnisches Gerät, das Patienten mit Diabetes mellitus in Abhängigkeit von Blutzuckerspiegeln automatisch Insulin verabreicht. Es besteht aus einer Insulinpumpe, die an einen kontinuierlichen Glukosemesser angeschlossen ist.

Die automatisierte Steuerung der Insulinpumpe erfolgt auf Basis von CGM-Daten durch einen Kontrollalgorithmus. In Österreich gibt es seit 2019 die ersten kommerziellen Systeme am Markt.

Vorteile:

  • Kontinuierliche Insulinabgabe: Eine künstliche Bauchspeicheldrüse kann Insulin kontinuierlich abgeben und den Blutzucker automatisch regulieren, was eine stabile Blutzuckerkontrolle unterstützt und Komplikationen reduzieren kann.
  • Entlastung von Patienten: Die automatische Regulierung des Blutzuckerspiegels durch die künstliche Bauchspeicheldrüse entlastet Patienten von der Notwendigkeit, ständig ihren Blutzuckerspiegel zu überwachen und manuell Insulin zu verabreichen.
  • Höhere Lebensqualität: Eine künstliche Bauchspeicheldrüse kann die Lebensqualität von Menschen mit Diabetes verbessern, indem sie ihnen mehr Freiheit und Flexibilität bei der Lebensführung gibt.
  • Reduktion von Hypoglykämien: Durch die automatische Regulierung des Blutzuckerspiegels kann eine künstliche Bauchspeicheldrüse Hypoglykämien reduzieren, was das Risiko von Notfällen und Hospitalisierungen verringert.

Nachteile:

  • Kostspielig: Eine künstliche Bauchspeicheldrüse kann sehr teuer sein und ist möglicherweise nicht für alle Patienten erschwinglich.
  • Technische Probleme: Wie bei jedem technologischen System können auch bei der künstlichen Bauchspeicheldrüse technische Probleme auftreten, die die Funktion beeinträchtigen oder zum Ausfall führen können, zumal die Technik noch vergleichsweise jung ist.
  • Mangelnde Flexibilität: Einige künstliche Bauchspeicheldrüsen sind derzeit noch auf die Verwendung mit bestimmten Insulinen und Sensoren beschränkt, was die Flexibilität der Behandlung einschränken kann.
  • Mögliche Unvorhersehbarkeiten: Obwohl eine künstliche Bauchspeicheldrüse in der Lage ist, den Blutzuckerspiegel zu regulieren, können unvorhergesehene Ereignisse wie Krankheit, Stress oder ungewöhnliches Essen zu unvorhersehbaren Schwankungen führen.

Dieses neue System ist auch für Kleinkinder unter sieben Jahren geeignet und soll insgesamt dabei helfen, den Alltag mit Diabetes zu vereinfachen und die Lebensqualität der Patienten zu steigern.

Die Kosten für eine künstliche Bauchspeicheldrüse werden in der Regel von den gesetzlichen Krankenkassen übernommen, sofern der Patient die notwendigen Vorrausetzungen erfüllt. Die Kosten können je nach System variieren und müssen – je nach individueller Krankenversicherung – mitunter auch privat vom Patienten übernommen werden.

Tipps und Tricks für die Anwendung von Diabetes-Systemen

Selbstverständlich gibt es zwischen den einzelnen Systemen und Herstellern Unterschiede hinsichtlich der Anwendung, dennoch haben sich mittlerweile Standards etabliert.

Spritzwasser halten alle derzeit am Markt verfügbaren Systeme (Stand: 2023) problemlos aus. Auch duschen, schwimmen und schnorcheln sind kein Problem, allerdings empfiehlt sich zumeist eine zusätzliche Fixierung.

Konventionelle Insulinpumpen sollten nach Möglichkeit abgekoppelt werden, können je nach Modell aber am Körper belassen werden. Die Abkoppelung ist jedenfalls kein Problem, da während des Schwimmens meist keine Basalinsulinabgabe notwendig ist.

In der Sauna und beim Sonnenbad unter direkter Sonneneinstrahlung sollten Insulinpumpen nicht verwendet werden, da sie wärmeimpfindlich sind.

Während beim Röntgen (konventionelles Röntgen, Angiografie und auch Computertomografie) keine Probleme mit Insulinpumpen und Glukosesensoren zu erwarten sind, dürfen beide Systeme bei MRT-Untersuchungen nicht am Körper bleiben.

Bei Reisen sind spezielle Vorkehrungen zu treffen: es muss darauf geachtet werden, dass ausreichend Verbrauchsmaterialien (z.B. Spezialbatterien, Infusionssets usw.) mitgeführt werden, denn diese sind nicht überall leicht erhältlich.

Nach Möglichkeit sollten diese Utensilien bei Flugreisen auch direkt im Handgepäck in der Kabine mitgeführt werden, da bei einer Aufgabe als Gepäckstück das Verlustrisiko höher ist und niedrige Temperaturen im Frachtraum zu Störungen der technischen Utensilien führen können.

Außerdem sollten zur Sicherheit klassische Tools wie Blutzuckermessgerät, Teststreifen, Insulinpens, Nadeln usw. mitgeführt werden, um auch im Fall eines Systemausfalls das Diabetesmanagement gut durchführen zu können. Es empfiehlt sich bei längeren Reisen und Reisen in abgelegene Regionen in jedem Fall eine Strategiebesprechung mit dem behandelnden Arzt.

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Quellen:

¹ Continuous Glucose Monitoring (National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases)
² Current Advances of Artificial Pancreas Systems: A Comprehensive Review of the Clinical Evidence ( Sun Joon Moon, Inha Jung, Cheol-Young Park in Diabetes Metab J. 2021;45(6):813-839.) DOI: https://doi.org/10.4093/dmj.2021.0177
³ Univ.-Ass. Dr. Daniel A. Hochfellner, Assoz. Prof. PD Dr. Julia K. Mader Universitätsklinik für Innere Medizin, Endokrinologie und Diabetologie, Medizinische Universität Graz (ÄK, Themenheft Diabetes 2021)

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Linktipps

– Blutzuckermessung | Medizinlexikon
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