糖尿病胰泵(糖尿病胰岛素泵的缺点)
什么是人工胰腺胰岛素泵,住院用泵的糖友血糖会更稳定吗?
对于患有1型糖尿病的糖友来说,胰腺功能已经完全丧失,不会在产生胰岛素。胰岛素主要是由胰岛素β细胞所分泌,目的就是把我们的血糖转换为蛋白质以及脂肪等物质,从而降低我们的血糖水平。一旦我们的体内不会在分泌胰岛素,就会出现高血糖的情况,还会伴随着心脑血管并发症发生。
人工胰腺装置是一种"多合一"糖尿病管理系统,该系统使用连续血糖监测仪(CGM)跟踪血糖水平,并在需要时使用胰岛素泵自动输送胰岛素。通过每天多次注射来单独递送胰岛素。
1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,人体开始产生攻击并破坏胰腺中胰岛素产生细胞的抗体。因此,人体无法产生胰岛素,需要终生注射胰岛素来控制血糖。
1型糖尿病最常见于儿童期。常见的风险之一是血糖过低(低血糖)时,它会引起各种症状,包括躁动,神志不清和行为改变,逐渐发展为失去知觉。低血糖发作通常在晚上和饮酒后发生,这会让患有糖尿病的年轻人特别危险。
维持均衡的血糖水平对大脑,肝脏和肾脏的功能至关重要。所以对于1型患者来说,当人体自身无法产生胰岛素时,我们需要保持血糖水平平衡。
这项人造胰腺技术模仿人体中不断变化的血糖水平,将这些激素分泌到血液中。该技术由健康的胰腺提供替代功能。
主要有三种人造胰腺系统
闭环人工胰腺
仿生胰腺
植入人工胰腺
闭环人工胰腺
人造胰腺是"闭环胰岛素输送系统",也称为闭环人造胰腺。
"闭环胰岛素泵"是连接到人体的小型胰岛素泵输注设备。该系统可提供正确的激素量,该量是从葡萄糖监测传感器计算得出的,然后将其读数无线传输到泵。
传感器将信息一直提供给胰岛素泵,从而允许泵通过皮肤下导管输送胰岛素量。仿生胰腺
2015年,世界上首次将仿生胰腺引入人体,它可以帮助1型糖尿病患者通过泵即可控制疾病。由Edward Damiano博士的Beta Bionics公司开发的仿生胰腺可自动控制血糖水平,包括两个分别输送胰岛素和胰高血糖素的胰岛素泵。泵通过蓝牙与应用程序连接,从而实现设备之间的通信,帮助计算所需的剂量。植入人工胰腺
植入式胰岛素输送装置对血糖水平变化做出反应的凝胶。它是由De Montfort大学的研究人员开发的。当血糖水平升高时,凝胶使胰岛素的释放率更高;在较低的糖水平下,凝胶会减少释放的胰岛素量。可植入系统可以定期补充胰岛素。
医院的2型糖尿病患者中使用"人造胰腺"
人工胰腺技术还可以改善入院接受非重症监护的2型糖尿病患者的血糖控制。2型糖尿病胰腺仍产生胰岛素,但它要么不能产生足够的胰岛素,要么是人体细胞对胰岛素的作用不再足够敏感,无法充分控制血糖。2型糖尿病通常由饮食和药物控制,最后一些控制不好的糖友,最终也需要注射胰岛素,跟1型差不多。
住院的2型糖尿病患者数量在增加,生病期间血糖控制常常恶化。使用闭环"人工胰腺"胰岛素泵可以使住院患者受益,并减轻医院工作人员的压力。但需要更多的成本效益分析。
研究结果表明,闭环系统可以改善住院2型糖尿病患者的血糖控制。但现阶段有重要的实践考虑。大量患者都有资格接受这种治疗。广泛使用的成本会很高。
胰岛素泵——人工胰腺
——全院血糖管理新模式系列科普(3)
李丽君 王爱红,战略支援部队特色医学中心(原306医院),内分泌科
医研部医学科普中心 编辑
多年来,胰岛素在糖尿病的治疗中扮演着至关重要的角色,是延缓并发症、提高患者生活质量、延长生命的重要措施。上世纪60年代胰岛素泵的问世,为长期胰岛素治疗的患者带来了福音。胰岛素泵治疗极大地提高了胰岛素多次注射中存在的治疗依从性问题,以其人工智能模拟人体基础胰岛素分泌,并不断实现胰岛素的精准输注,为更好的实现糖尿病患者的血糖平稳控制带来了可能。
胰岛素泵对血糖波动大者有很好的治疗作用。然而,很多人对胰岛素泵治疗还比较陌生,在此带领大家一起来认识一下什么是胰岛素泵治疗。
胰岛素泵治疗的定义
胰岛素泵治疗是采用人工智能控制的胰岛素输入装置,通过持续皮下输注胰岛素(Continuous Subcutaneous Insulin Infusion,CSII)的方式,最大程度模拟胰岛素的生理性分泌模式,同时在进餐时,根据食物种类和总量设定餐前胰岛素及输注模式以控制餐后血糖,从而达到更好控制血糖的一种胰岛素治疗方法。使用胰岛素泵治疗,可以模拟胰岛素的生理性分泌。医生可以精确调节胰岛素的给药剂量和给药时间,相比传统的胰岛素治疗有了质的进步。
胰岛素泵的工作原理
人体的生理状态下胰岛素分泌分为两部分:一是基础胰岛素分泌,是指不依赖于进食或空腹状态下的胰岛素分泌,24小时胰岛细胞持续脉冲式分泌微量胰岛素;二是刺激后胰岛素分泌,也叫餐时胰岛素分泌,是由进餐后高血糖刺激引起的大量胰岛素分泌。胰岛素泵通过人工智能控制,以可调节的脉冲式皮下输注方式,模拟体内基础胰岛素分泌来控制空腹血糖;在进餐时,根据食物种类和总量设定餐前剂量及输注模式以控制餐后血糖。除此之外,胰岛素泵还可以根据活动量及血糖波动情况,随时调整胰岛素用量以达到治疗目的。
在临床使用中,胰岛素泵作为一种持续皮下输注胰岛素的装置,原则上适用于所有需要应用胰岛素治疗的患者,与多次胰岛素皮下注射相比,胰岛素泵治疗能明显缩短高血糖的控制时间,更快清除高血糖毒性,最大限度地改善胰岛β细胞功能,减轻胰岛素抵抗。正因其接近胰岛素生理性分泌的状态,同时避免了胰岛素多次皮下注射的繁琐,被称为“人工胰腺”。
(配图来源于网络)
人工胰腺:糖尿病患者必备的“控糖神器”(文末有惊喜~)
你好啊,我是饺饺:
饺饺的堂哥是个传说中的“学神”,又聪明又努力的那种。两年前,学神哥参加了哈佛大学的博士后项目,貌似是糖尿病相关的。
当时,饺饺还真没太当回事儿。
知道前几天,饺饺在网上找资料时,搜到一个糖尿病专题学会,意外地看到了学神堂哥的名字以及他们团队的科研成果——人工胰腺。
人工胰腺:糖尿病患者必备的“控糖神器”
“人工胰腺”到底是什么东西?我好奇地去问堂哥,堂哥告诉我:“人工胰腺的学名是'混合闭环胰岛素输送系统',是一种自动化医疗设备,可以自动精准地为糖尿病人注射胰岛素,作用机制和我们体内的胰腺是一样的。传统的开环胰岛素泵只能注射胰岛素。我们做的闭环系统,不仅能注射胰岛素,还能持续监测血糖水平。说白了就是,利用人工智能控制算法持续监测、计算、注射适量胰岛素。另外,我们还要解决扩大适用患者群体、提高精准度和自动化程度、降低随机干扰风险等问题。”
本饺饺不明觉厉,就和堂哥继续聊了很久,并搜集了一些相关资料,把这个被称作“控糖神器”的前沿科技成果分享给你。
2018年全球十大医疗创新TOP1美国克利夫兰医学中心是一家世界著名的医疗机构,每年都会在年度医疗创新峰会上,根据预期重要性进行排名,公布次年对医学界影响最大的十大创新。2018年十大医疗创新成果榜单中,混合闭路胰岛素输送系统(Hybrid Closed-Loop Insulin Delivery System)高居TOP1,人工胰腺就是它的俗称。
那么,人工胰腺是如何构成的呢?其实,人工胰腺和人体胰腺的工作原理相同:
首先,需要持续稳定的血糖测定装置——动态血糖监测系统(Continuous glucose monitors system,CGM),全天监测体内血糖的变化;
其次,要有胰岛素计算装置,根据血糖测定值计算出该注射多少胰岛素;
最后,是胰岛素贮存器和输注泵——持续皮下胰岛素输注系统(Continuous Subcutaneous Insulin Infusion,CSII),自动、精准地把计算出的适量胰岛素注入患者体内。
此外,还有实时控制系统,通过控制算法实时计算并调节胰岛素输注速率,有效减少低血糖和并发症的发生,CGM CSII 控制算法形成一个闭环系统。听起来是不是和人体内的胰腺功能十分相似呢?
技术难点与突破点对2型糖尿病患者也能奏效
人工胰腺的一个最新突破点是,对2型糖尿病患者也能奏效。
1型糖尿病(T1DM)占所有糖尿病病例的5%-10%,患者体内胰腺产生胰岛素的细胞彻底损坏,所以完全丧失了产生胰岛素的功能。对于T1DM,胰岛素强化几乎是标准治疗方案。而2型糖尿病(T2DM)占糖尿病患者90%以上,患者体内产生胰岛素的能力并非完全丧失,但胰岛素的作用效果却大打折扣,虽然可以口服药物刺激体内胰岛素的分泌,但人工胰腺也成为是部分2T2DM患者的治疗选择。对于非危重的2型糖尿病住院患者,与传统的皮下胰岛素治疗相比,自动化闭环胰岛素输注系统可实现更好的血糖控制,且不增加低血糖发生风险。
控制餐后血糖是难点
2016年,美敦力公司的MiniMed 670G通过FDA批准,于2017年6月在美国推出MiniMed 670G“人工胰腺”。该新产品可自动跟踪和调节糖尿病患者的血糖水平。
但是,目前的技术只能实现基础胰岛素量的调节,而餐时胰岛素的调节暂时不能实现,因此称之为“混合闭环”而不是“全闭环”。餐后高血糖对胰岛素剂量计算精准度要求更高,要求餐时胰岛素的起效速度非常快,目前尚无任何胰岛素能达到这个要求。因此,餐前仍需手动输入碳水化合物摄入量,系统计算出胰岛素剂量,患者确认后输注。
人工胰腺的优点,是可改善患者的血糖控制,减少低血糖发生。缺点,是不能很好地控制餐后血糖,有时需要辅以手动调节胰岛素输注。其原因是:在完全闭环的胰岛素泵中,系统并不能提前预知何时进餐,皮下胰岛素吸收延迟,使进餐早期的血糖高峰得不到有效控制。同时,餐后血糖的迅速升高有可能导致胰岛素输注过量,进而引发餐后晚期出现低血糖。
类似的问题在运动引起的显著血糖变化时同样也存在。
不同模式- 暂停胰岛素输注模式(suspended insulindelivery):在检测到血糖低于某一数值时,暂停基础胰岛素输注一段时间,对于低血糖状态进行纠正。
- 夜间闭环模式(overnight closed loop):这个模式可以有效避免夜间低血糖的发生。夜间血糖控制不受进餐和运动的影响,所以夜间闭环模式更易实现夜间血糖的平稳控制。
- 日夜闭环模式(day and night closed loop):日夜闭环模式是完全闭环的人工胰腺,是真正意义上的全自动人工胰腺,日夜闭环模式需要应对各种血糖变化因素(特别是进餐和运动)所带来的挑战,所以也是最难以实现的人工胰腺。
- 双激素闭环模式(dual-hormone closed loop):胰岛除了分泌降血糖的胰岛素外,还可分泌升血糖的胰高糖素,从而维持血糖的稳态调节。人工胰腺同样可采取多种激素输注体系来维持平稳的血糖水平,以便在降糖的同时能够预防或治疗低血糖。
医务工作者平时工作忙碌,想必很少有机会接触到近几年全球医疗领域的新动向吧。除了人工胰腺,还有哪些令人眼前一亮的医疗创新呢?
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