مانیتورهای گلوکز مداوم (CGMs) اساساً چشم انداز مدیریت دیابت را تغییر داده اند، و پارادایم را از اندازه گیری های اپیزودی انگشت شناسی به یک جریان مداوم از داده های گلوکز در زمان واقعی تغییر داده اند.این دستگاه های پوشیدنی یک تصویر پویا و 24 ساعته از نوسانات گلوکز را ارائه می دهند، توانمندسازی کاربران و پزشکان با محدودیت های عملی که قبلاً غیر قابل تصور بودند.

تاریخ نظارت مداوم Glucose

تلاش برای نظارت مستمر گلوکز مدت ها قبل از اولین دستگاه های تجاری به بیماران آغاز شد. پیشگامان اولیه تشخیص دادند که چک های گلوکز متناوب نمی تواند پیچیدگی کامل تنوع گلیکیسمی را به ویژه یک شبه یا بعد از غذا به دست آورد.سفر نمونه های آزمایشی تا جریان اصلی بیش از نیم قرن نوآوری افزایشی است.

تلاش های اولیه در دهه 1960 و 1970

اولین سیستم های CGM توسط استانداردهای مدرن خام بودند.در دهه 1960، محققان از یک ابزار بزرگ به نام Biostator برای اندازه گیری مداوم گلوکز در بیماران بستری شده با برداشت خون از طریق یک خط داخل وریدی استفاده کردند، این امر به بیمار نیاز داشت تا ثابت بماند و به یک ماشین کنار تخت متصل شود و آن را برای زندگی روزمره غیر عملی کند.

در طول دهه 1970، دانشمندان با سنسورهای ایمپلنت و الکترود های مبتنی بر آنزیم آزمایش کردند.یک نقطه عطف مهم توسعه الکترود اکسید گلوکز توسط Leland Clark و همکارانش بود.

پیشرفت های تکنولوژیکی در دهه های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰

مینیاتورسازی الکترونیک و پیشرفت در میکروساختگی در دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ راه را برای اولین سیستم نظارت مداوم پوشیدنی CGMs در سال ۱۹۹۹ هموار کرد، این دستگاه هنوز نسبتا بزرگ بود، با این حال، اولین CGM تجاری، مینی ام (در حال حاضر Medtronic) سیستم نظارت مداوم Glucose را تایید کرد.این دستگاه هنوز هم نسبتاً بزرگ بود، و به طور بالقوه نیاز به کالیبراسیون و هشدار واقعی است که فقط سه بیمار ثابت کرده بود.

یک پیشرفت بزرگ در اوایل دهه ۲۰۰۰ با معرفی دستگاه های Dexcom و ابوت. Dexcom’s STS (حساسیت کوتاه مدت) سیستم، که در سال ۲۰۰۶ تصویب شد، دقت بهبود یافته و یک زمان پوشیدن هفت روزه را ارائه داد. ابوت FreeStyle Navigator، که در آمریکای شمالی در سال ۲۰۰۷ راه اندازی شد، اولین بار بود که ۱۰ روزه و به صورت خودکار از طریق یک سیستم گیرنده ساخته شده بود.

عصر مدرن: ادغام و اتصال هوشمند

دهه گذشته رشد انفجاری در قابلیت های CGM را دیده است.در سال 2014، G4 Platinum Dexcom با قابلیت بلوتوث بی سیم به روز شد، اجازه می دهد داده ها به طور مستقیم به یک گوشی هوشمند انتقال یابد. ابوت اسکن درد آزاد را در سال 2017 آغاز کرد، یک مانیتور فلش که کالیبراسیون انگشتان روتین و کاهش هزینه سنسور را از بین برد. [b] سنسور استاندارد شده است، که به میزان قابل دسترسی به 1، اشاره دارد.

امروزه، بازار CGM دارای چندین محصول رقابتی، از جمله Dexcom G6 و G7، ابوت لیبرre 3، Medtronic Guardian 4 و اخیرا، Senseonics Eversense قابل کاشت سنسور است.هر کدام از آنها با دقت، زمان، رابط کاربری و اتصال با سیستم های تحویل انسولین خودکار بهبود می یابد.

چگونه Glucose Monitors کار می کند

درک تکنولوژی پایه CGMs برای مربیان و دانش آموزان بهداشتی بسیار مهم است، در حالی که دستگاه ها توسط تولید کننده متفاوت هستند، اصول اصلی عملیاتی آنها به طور قابل توجهی مشابه است.

اندازه گیری مایع و Interstitial Emergency Liquid

تمام CGM های فعلی شامل یک سنسور کوچک و انعطاف پذیر است که فقط در زیر پوست در بافت زیر پوستی قرار می گیرد. سنسور یک الکترود مبتنی بر آنزیم (معمولاً گلوکز اکسیداز) را ایجاد می کند که با مولکول های گلوکز در مایع بین المللی واکنش می دهد - مایعی که سلول ها و بافت ها را حمام می کند، یک جریان الکتریکی کوچک تولید می کند که متناسب با میزان غلظت گلوکز است که هر دقیقه یک داده فعلی را در نزدیکی 15، فراهم می کند.

یکی از نکات مهم، تاخیر فیزیولوژیکی بین گلوکز خون و گلوکز مایع بین المللی است، زیرا گلوکز باید از شکاف ها به فضای بین قلمرو گسترش یابد، خواندن CGM به طور معمول تا 5 تا 15 دقیقه گلوکز خون را دنبال می کند.این تاخیر در طول تغییرات سریع گلوکز، مانند بعد از غذا یا در طول تمرین، بیماران در مورد این تاخیر کلیدی برای جلوگیری از خواندن درست بر اساس زمان واقعی است.

اجزای کلیدی سیستم CGM

  • الکترود قابل بازیافت و قابل مصرف که در زیر پوست قرار دارد، سنسور ها هر 7 تا 14 روز، بسته به نام تجاری جایگزین می شوند.
  • یک ماژول الکترونیکی قابل استفاده مجدد که بر روی سنسور ضربه می زند، سنسور را توانمند می کند، سیگنال الکتریکی را پردازش می کند و داده ها را به صورت بی سیم به یک گیرنده یا برنامه تلفن هوشمند منتقل می کند. فرستنده معمولاً دارای عمر باتری است که زمان سایش سنسور یا زمان طولانی تر است.
  • Receiver یا برنامه تلفن هوشمند: دستگاه نمایش که نشان می دهد ارزش گلوکز فعلی، فلش روند و گرافت های تاریخی است، اکثر CGM های مدرن نیز داده ها را به سیستم عامل های مبتنی بر ابر مانند Dexcom Clarity، ابوت LibreView، و یا Medtronic CareLink ارسال می کنند، نظارت از راه دور توسط مراقبان و پزشکان.

کالیبراسیون و معیارهای دقیق

از لحاظ تاریخی، بسیاری از CGM ها نیاز به کالیبراسیون جدول زمانی دارند تا اطمینان حاصل کنند که کاربر گلوکز خون خود را با یک متر سنتی اندازه گیری می کند و ارزش را به گیرنده CGM وارد می کند، که پس از آن الگوریتم سنسور را تنظیم می کند. امروز، دستگاه هایی مانند Dexcom G6 و ابوت Libre 3 به طور چشمگیری کاهش یافته اند، به این معنی که آنها آماده استفاده بدون هیچ خطای کاربر شده اند.

دقت معمولاً با استفاده از تفاوت نسبی مطلق (MARD) گزارش می شود – میانگین تفاوت مطلق بین خواندن CGM و اندازه گیری قند خون مرجع، به عنوان یک درصد بیان می شود. مقادیر پایین MARD دقت بیشتری را نشان می دهد، برای مثال، Dxcom G6 دارای یک MARD از حدود 9٪ است، در حالی که Libre 3 به MARD٪ 7.9٪ می رسد.

مزایای نظارت مداوم Glucose

شواهد حمایت از استفاده از CGM در مدیریت دیابت قوی است، با آزمایش های کنترل شده تصادفی متعدد و مطالعات دنیای واقعی که نتایج بالینی معنی دار را نشان می دهند.

اطلاعات زمان واقعی و قابلیت های هشدار

فوری ترین مزیت CGMs توانایی دیدن سطح گلوکز در هر لحظه بدون یک کیستگی. فلش روند - به بالا، پایین یا پایدار - زمینه کاربران را فراهم می کند: سطح گلوکز 150 میلی گرم / dL با یک فلش به سرعت پایین نشان می دهد هیپوگلیسمی قریب الوقوع، در حالی که همان تعداد با یک فلش بالا نشان می دهد یک سیستم افزایش پس از قاعدگی بسیاری اجازه می دهد تا هشدار های قابل تنظیم برای افراد با توجه بالا و کاهش میزان هشدار به طور قابل توجهی کاهش یابد.

بهبود کنترل پروستاتی و کاهش A1c

مطالعات به طور مداوم نشان می دهد که استفاده از CGM با کاهش سطح A1c (به عنوان مثال، در مقایسه با خود نظارت بر گلوکز خون (SMBG) به تنهایی، حتی در کسانی که در حال حاضر به کنترل خوب دست می یابند، آزمایش DIAMONDLT (2017) نشان داد که بزرگسالان با استفاده از CGM کاهش 0.6٪ در A1، در حال حاضر بیش از 24 هفته، بدون افزایش در درمان آن، کاهش یافته است.

تحلیل روند و بینش رفتاری

فراتر از اعداد فوری، CGMs داده های غنی و قابل دانلود ارائه می دهد که الگوهای را بیش از ساعت، روزها یا هفته ها نشان می دهد. پارامترهای مانند زمان در محدوده (TIR؛ گلوکز 70-180 mg / dL)، محدوده زمانی بالاتر (TAR)، و زمان زیر محدوده (TBR) ارائه می دهد یک تصویر دقیق تر از کنترل دیابت تنها A1، TIR با تشخیص عوارض استاندارد درمان مرتبط است - و تنظیم این نتیجه بالینی ناشی از آن می تواند به طور خاص باشد.

موفقیت و کیفیت زندگی

برای بسیاری از کاربران، بزرگترین مزیت عملی کاهش شدید تست های انگشت نگاری است.قبل از CGMs، برخی از افراد مبتلا به دیابت نوع 1 روزانه 6 تا 10 انگشت سنج انجام می دهند. CGMs کاهش می یابد که به صفر یا حداقل استفاده برای تأیید تنها این بهبود در راحتی با رضایت بالاتر درمان، کاهش ناراحتی دیابت و بهبود کیفیت خواب مرتبط است (از آنجا که زنگ هشدار تنها زمانی که نیاز به عمل است بیدار می شود).

چالش ها و محدودیت ها

علی رغم پتانسیل تحول آفرینی، CGM ها کامل نیستند و درک این محدودیت ها برای کاربران و مربیان برای تعیین انتظارات واقعی و جلوگیری از آسیب های احتمالی مهم است.

هزینه و پوشش بیمه

هزینه همچنان یک مانع قابل توجه است.در ایالات متحده، عرضه سالانه سنسورهای CGM می تواند بین 1،500 دلار و 3000 دلار بدون فرستنده بیمه هزینه کند، ممکن است 300 تا 600 دلار در سال هزینه کند، در حالی که Medicare و بسیاری از بیمه گران خصوصی در حال حاضر CGM را برای افرادی که دارای دیابت نوع 1 و کسانی که در درمان شدید انسولین هستند، پوشش برای دیابت نوع 2 هنوز متغیر نیست، دسترسی به طور قابل توجهی محدود است و همچنین می تواند مانع دسترسی به دانشجویان شود.

محدودیت های دقت و تنوع سنسور

در حالی که مقادیر مدرن مید چشمگیر هستند، دقت CGM می تواند در چندین زمینه کاهش یابد.تغییر سریع گلوکز، همانطور که اشاره شد، ایجاد یک تاخیر. De هیدراسیون می تواند ترکیب مایع بین المللی را تغییر دهد، که بر خواندن سنسور اثر می گذارد (به عنوان مثال، خوابیدن در بالای دستگاه) می تواند به طور نادرستی خواندن کم به عنوان "دوزه فشار" شناخته شده است، علاوه، مصرف کنندگان نیاز به برخی از مواد جایگزین خاص دارند (برای مثال، نیازی به برچسب های جایگزین کردن برخی از مواد مخدر نیست).

چالش های کالیبراسیون (دستگاه های قدیمی تر)

اگرچه بسیاری از CGM های جدید سیستم های قدیمی تر کارخانه هستند (و برخی از مدل های فعلی مانند Medtronic Guardian 4) هنوز نیاز به کالیبراسیون دوره ای دارند.از دست دادن کالیبراسیون می تواند باعث شود دستگاه قابل اعتماد شود، حتی با کالیبراسیون کارخانه، کاربر ممکن است نیاز به کالیبره اگر مطالعه CGM به نظر نادرست است.این می تواند برای کاربران که انتظار تجربه "تنظیم و فراموش" دارند، خسته کننده باشد.

پوست و مسائل چسبنده

پوشیدن چسب برای 7 تا 14 روز می تواند واکنش های پوستی را از قرمزی خفیف تا حساسیت به درماتیت تماس ایجاد کند، این یک مسئله شناخته شده با یک صدای زنگی است که در برخی از چسب های CGM یافت می شود.تولید کنندگان مواد جدید را معرفی کرده اند، اما تحمل پوست توسط سایت های چرخش فردی متفاوت است، با استفاده از موانع پاک کننده، یا تلاش برای آموزش های مختلف ممکن است به جلوگیری از عفونت و یا آماده سازی عفونت های مهم برای مراقبت از توصیه های مناسب برای مراقبت از پوست و یا توصیه های مناسب از مراقبت از مراقبت از پوست و یا توصیه های پوستی کمک به کاربران برای مراقبت از حساسیت به مراقبت از حساسیت به کاربران و یا توصیه های پوستی کمک کند.

امنیت داده ها و حریم خصوصی

از آنجایی که CGMs به طور فزاینده ای به تلفن های هوشمند و سیستم عامل های ابر متصل می شوند، نگرانی در مورد امنیت داده ها و حریم خصوصی کاربران ایجاد می شود، اگر دستگیر شوند، می توانند توسط بیمه گران یا کارفرمایان مورد بهره برداری قرار گیرند، اگرچه چنین حوادث نادر است. FDA توصیه می کند که سیستم های CGM رمزگذاری را به کار می گیرند و کاربران از شیوه های امنیتی خاص دستگاه پیروی می کنند.

آینده نظارت مداوم Glucose

چشم انداز CGM با سرعت سریع در حال تحول است، با بسیاری از راه های تحقیقاتی امیدوار است که نظارت دقیق تر، کمتر تهاجمی و یکپارچه تر با دیگر فن آوری های بهداشتی.

سنسورهای غیر تهاجمی: Grail مقدس

برای دهه ها، محققان هدف اندازه گیری گلوکز را بدون سوراخ کردن پوست دنبال کرده اند. [۱] فن آوری های تحت تحقیقات شامل سنجش نوری (نزدیک مادون قرمز و رامن طیفوسکوپی)، طیف سنجی های طیف سنجی ناپایدار و پچ های مبتنی بر میکرونیدل است که گلوکز را از مایع interstitial بدون رسیدن به پایان های عصبی درد آور جذب می کنند، در حالی که چندین محصول غیر تهاجمی (مانند Gluco، که دقت قابل اعتماد به نفس در نهایت انجام می شود، و بدون اینکه در سیستم های بالینی CH5 سوختگی های کبدی، هنوز هم ممکن است.

سیستم های بسته و Loop و Pancreas مصنوعی

CGMs یک جزء حیاتی از سیستم های تحویل انسولین بسته هیبریدی است که اغلب به نام "لکس دقیق مصنوعی" نامیده می شود، این سیستم ها از داده های گلوکز CGM برای تنظیم انسولین تحویل به طور خودکار از پمپ انسولین بدون مداخله کاربر استفاده می کنند، اولین سیستم های نمونه گیری دقیق، Medtronic 670G در سال 2016 تایید شد، کنترل گلوکز و در Omniluc در سیستم های انتقال دوگانه (کاهش نمونه های گرافیکی و سیستم های پیشرفته) می تواند در حال افزایش قابل توجه باشد.

هوش مصنوعی و پیش بینی Analytics

مدل های یادگیری ماشین که در مجموعه داده های بزرگ CGM آموزش دیده اند، اکنون می توانند سطح گلوکز را 30 تا 60 دقیقه پیش بینی کنند و دقت معقولی داشته باشند.این الگوریتم های پیش بینی شده می توانند هشدارهای پیشگیرانه ای را ایجاد کنند – که یک اسنک قبل از یک کم پیش بینی شده یا اصلاحی قبل از افزایش شدید، برخی از برنامه های تلفن هوشمند (مانند شکر و گلوبوکو) در حال حاضر تجزیه و تحلیل های پیش بینی شده پایه را ادغام می کنند.

ادغام با تجهیزات خانه هوشمند و Wearables

CGMs به طور فزاینده ای با ساعت های هوشمند، ردیاب های تناسب اندام و حتی قطب های خانه هوشمند ارتباط برقرار می کنند، به عنوان مثال، داده های Dexcom G6 را می توان در یک Apple Watch نمایش داد و به کاربران اجازه می دهد بدون استفاده از تلفن خود، بار گلوکز خود را بهبود دهند. ابوت لیبre 3 با برنامه LibreLink ادغام شده است، اعضای خانواده را قادر می سازد تا یک سناریو محبوب را به طور خودکار آپلود کنند تا آنها را به طور خودکار انتقال دهد.

سنسور های ایمپلنت و بلند مدت

Eversense E3 که تحت پوست توسط یک کلینیک قرار گرفته است، تا 180 روز طول می کشد و از پچ چسب قابل جابجایی روی سطح برای فرستنده استفاده می کند.این نیاز به جایگزینی مکرر سنسور را کاهش می دهد و ممکن است برای کاربرانی که از خود-مداخلی متنفر نیستند، درخواست کند، با این حال، روش کاشت بار خود را تحمیل می کند (یک ویزیت جراحی کوچک) و خطر ابتلا به عفونت های خارجی را به طور بالقوه برای ایجاد یک سنسور های خارج از عمل می کند.

نتیجه گیری

مانیتورهای گلوکز مداوم از کنجکاوی آزمایشگاهی به ابزارهای ضروری برای مدیریت دیابت تکامل یافته اند.تاریخ آنها نشان دهنده دهه ها نبوغ در طراحی سنسور، مینیاتوراسیون و علوم داده است.امروز حلقه CGM ارائه می دهد زمان واقعی، دقیق و بینش کاربر پسند است که به طور قابل توجهی بهبود می یابد نتایج و کیفیت زندگی برای بسیاری از افراد مبتلا به دیابت، چالش های مرتبط با دقت هزینه، نظارت بر سلامت و اطمینان از دانش آموزان هنوز هم به تجزیه و تحلیل های بالینی و تحلیل مداوم است.