Kontinuální měření glykemie

Senzor pro kontinuální měření glykémie.

Kontinuální monitorování glykemie (CGM – continuous glucose monitoring) je jednou z klíčových technologií v moderní diabetologii. Umožňuje nepřetržité monitorování koncentrace glukózy v krvi (glykemie) a poskytuje pacientům i zdravotnickým pracovníkům cenné informace pro úpravu léčby, stravy a životního stylu. Kromě toho je pro pacienty mnohem komfortnější, protože odpadá nutnost pravidelných jednorázových odběrů kapilární krve jako při stanovování glykémie glukometrem. V průběhu vývoje technologie se postupně zvyšuje přesnost měření a zmenšují se zařízení, která slouží pro sběr dat. Profitovat z užití této technologie mohou nejen pacienti s diabetem prvního typu či druhého typu léčící se inzulinem, ale i pacienti s diabetem bez inzulínové léčby. Kontinuálním monitorováním hladiny glukózy lze pozitivně ovlivnit stravovací zvyky, motivaci k pohybové aktivitě a další aspekty životního stylu, které mohou být prospěšné pro udržení glykémie déle ve správném rozmezí.

V ČR je pacientům s DM 1. typu hrazena technologie CGM ve výši potřebné pro pořízení příslušných zařízení na celý rok od 1.12.2019. V roce 2021 používalo technologii CGM (nebo FGM) 38 % pacientů léčených inzulínem.

Základní popis systému

Základní schéma

CGM senzor

Princip

CGM není přímým měřením glykémie, tedy koncentrace glukózy v krvi, ale měřením koncentrace glukózy v intersticiální tekutině. Změna koncentrace glukózy v krvi se v intersticiální tekutině projeví se zpožděním, obvykle 5-15 minut. Tato doba je závislá na různých faktorech např. teplotě nebo prokrvení.

Části systému

Systém CGM má tři základní části

• Senzor (rozpoznávací prvek, převodník signálu a systém na zpracování signálu) – kontinuálně měří koncentraci glukózy v intersticiální tekutině v intervalech asi 1–5 minut.
• Transmitter (vysílač) – musí být co nejlehčí (náplast se odlepuje, problém s povislou kůží) a nejmenší (aby nepřekážel). U některých systémů je senzor a vysílač integrován do jednoho zařízení.
• Receiver (přijímač).

Elektroda ve formě drátku potažená vrstvou enzymu a ochrannou vrstvou je trvale zavedena v podkoží pod úhlem 45° nebo 90°. Měření je stejně jako u selfmonitoringu glykemie (SMBG) založeno na elektrochemickém principu, tedy použití enzymu (obvykle glukózooxidázy nebo glukózodehydrogenázy) jako katalyzátoru oxidace glukózy. Reakce způsobí přenos elektronů na elektrodu a velikost vzniklého elektrického proudu (při použití ampérometrického elektrochemického převodníku) odpovídá koncentraci glukózy. U starších systémů bylo nutné senzor kalibrovat podle SMBG (nejlépe v momentě stabilní glykemie). Životnost elektrody kolísá od 7 do 30 dnů v závislosti na její biokompatibilitě. Z celého systému je právě elektroda nejnáročnější částí na výrobu.  Cena senzorů dostupných na začátku roku 2025 v ČR se pohybuje mezi 1500-1700 Kč. Pro některé ze senzorů je nutno ještě dokoupit vysílač. Pro načtení dat vyžadují senzory přijímač (čtečku). Dedikovaná zařízení pro čtení dat z vysílače senzoru jsou však vytlačována kompatibilními mobilními telefony disponujícími potřebným komunikačním rozhraním. U pacientů s diabetem 1. typu může jako přijímač fungovat i inzulínová pumpa.

Aktuální technologie CGM (2025)

Aktuálně používané senzory

• Dexcom G7 (Dexcom):
  • Nejnovější generace s integrovaným alarmem pro hypoglykémii a hyperglykémii.
  • Kratší doba „zahřívání“ senzoru (připraven k použití za méně než 30 minut).
  • Automatická synchronizace s inzulinovými pumpami a chytrými hodinkami.
  • Integrovaný vysílač (není nutno kupovat samostatně jako u minulé generace).
  • Životnost 10 dní.
• Dexcom G6 (Dexcom):
  • Může být volbou pro konzervativní pacienty.
  • Kompatibilní i se staršími typy inzulinových pump.
  • Nutno dokoupit vysílač (životnost 90 dní).
  • Životnost senzoru 10 dní.
• Guardian 4 (Medtronic):
  • Senzor určený k integraci s inzulinovými pumpami Medtronic. 
  • Vysoká přesnost díky kalibraci glukometrem.
  • Životnost senzoru 7 dní.
  • Životnost vysílače 1 rok.
  • Sdílení dat s blízkými osobami a s lékařem.
• Guardian 3 (Medtronic):
  • Senzor určený k integraci s inzulinovými pumpami Medtronic.
  • Nutná kalibrace 2x denně.
  • Kompatibilní i se staršími systémy MiniMed (670G, 770G).
  • Životnost senzoru i vysílače stejná jako u Guardian 4.
• TouchCare Nano  A8 (Medtrum)
  • Nutno dokoupit vysílač (životnost 1 rok, dobíjecí).
  • Životnost senzoru až 14 dní.
  • Možnost propojení s inzulínovými pumpami stejné značky.
  • Možno zvolit režim s kalibrací nebo bez kalibrace (tovární nastavení).
• Glunovo i3  (Infinovo):
  • Nutno dokoupit vysílač (životnost 1 rok).
  • Životnost senzoru 14 dní
  • Nutná kalibrace
    • První 3 dny 2x denně, pak 1x denně.
• POCTech CT-202 (POCTech)
  • Nutná kalibrace.
  • Životnost 10 dní.
  • Životnost vysílače 2 roky.
    • Vyměnitelné baterie CR1620.
• Yuwell Anytime CT3 (POCTech)
  • Životnost 14 dní.
  • Bez kalibrace.
  • Systém se skládá ze senzoru, vysílače a nabíjecí základny pro vysílač.
  • Jako přijímač slouží mobilní telefon.
• Freestyle Libre 2 (Abbott) - přechod mezi FGM a CGM:
  • Freestyle Libre 2 je zástupcem tzv. „flash glucose monitoring“ (FGM), což je technologie, která se v některých aspektech blíží CGM, ale s určitými omezeními.
  • Princip fungování: Senzor měří glykémii každou minutu a data uchovává po dobu 8 hodin, ale pro zobrazení výsledků je nutné senzor naskenovat čtečkou nebo telefonem.
  • Pokročilé funkce: Freestyle Libre 2 je vybaven alarmy, které upozorňují na hypoglykémii nebo hyperglykémii bez nutnosti skenování. Tím se přibližuje systémům CGM, ale stále neposkytuje data v reálném čase bez interakce uživatele.

Všechny výše uvedené senzory bylo možné v r. 2024 předepsat pacientům s příslušnou diagnózou a odpovídající úhradou od zdravotních pojišťoven.

Ostatní senzory

• Freestyle Libre 3 (Abbott) - zatím není v ČR dostupný:
  • Velmi malý a diskrétní senzor
  • Od uvedení Freestyle navigatoru (2006 EU, 2008 USA) první opravdový CGM od firmy Abbott.
  • Přesné měření glukózy každou minutu s přímým přenosem dat do mobilní aplikace.
  • Schváleno pro nošení na zadní straně paže.
  • Oproti předchozím generacím již lze propojit s automatickými systémy pro dávkování inzulínu
  • Na trhu v zahraničí již i vylepšená verze 3 plus.
• Eversense 365 (Senseonics):
  • Aktuálně pouze v USA, v ČR byla přechodně dostupná předchozí generace (90denní).
  • Plánovaná dostupnost ve vybraných evropských zemích zhruba v polovině roku 2025
  • Výměna implantabilního senzoru pouze 1x ročně.
  • Nutné použití vysílače připevněného poblíž místa implantace senzoru.

Přínosy CGM

• Snížení HbA1c: Studie ukazují, že pravidelné využívání CGM zlepšuje dlouhodobou kompenzaci diabetu.
• Prevence hypoglykémií: CGM s alarmy snižují výskyt závažných hypoglykémií až o 60 %.
• Psychologické benefity: Zlepšení pocitu kontroly a snížení stresu spojeného s nečekanými výkyvy glykémie.
• Možnost zadávat parametry např. množství sacharidů, počet jednotek aplikovaného inzulinu, tělesná zátěž, nemoc.

Pokročilé funkce moderních CGM systémů

• Real-time monitorování a alarmy.
• Možnost sdílení dat s lékařem nebo blízkými.
• Integrace s automatickými systémy podávání inzulinu („closed loop“).
• Vysoká přesnost i při nízkých hladinách glykémie.

Omezení CGM

• Náklady: CGM systémy jsou stále nákladné a hrazeny zdravotními pojišťovnami v plné výši jsou v ČR pouze u diabetu 1. typu.
• Technické problémy:
  • Falešné alarmy.
  • Omezená přesnost v případě rychlých glykemických změn.

• Adherence pacientů: Někteří pacienti mohou mít potíže s dlouhodobým používáním.
• Aplikace do špatných míst.
• Alergie na náplast.
• Iritace pokožky (více v článku Neinvazivní měření glykémie).
• Infekce (nutná dezinfekce před aplikací senzoru).

Využití CGM v léčbě diabetu

• T1D: Přesnější dávkování inzulinu, prevence hypoglykémií.
• T2D: Identifikace problémových potravin a optimalizace jídelníčku.

Praktické přínosy CGM:

1. Personalizace stravy:
   • Pacienti mohou zkoumat, jak různé potraviny ovlivňují jejich glykémii.
   • Umožňuje například snížit příjem rychle vstřebatelných sacharidů a zvýšit podíl vlákniny a bílkovin.
2. Prevence glykemických výkyvů:
   • Senzory ukazují trendy, díky kterým lze předejít hyperglykémiím nebo hypoglykémiím, např. úpravou porcí nebo časováním jídel.
3. Podpora fyzické aktivity:
   • Sledování vlivu cvičení na glykémii v reálném čase.
   • Umožňuje bezpečnější pohybovou aktivitu a prevenci hypoglykémií během i po cvičení.

Vliv CGM na změny jídelníčku u T2D

1. Plánování odlišného složení jídel při zjištěných výkyvech glykémie:
   • Kombinace sacharidů s tuky nebo bílkovinami zpomaluje glykemickou odpověď.
   • Např. nahrazení bílého pečiva celozrnným může snížit glykemický vzestup.
2. Načasování jídel:
   • Senzory pomáhají pochopit, proč jíst pravidelněji a přispět k omezení noční hyperglykémie.
3. Výběr vhodných potravin:
   • Identifikace individuálně problematických jídel (např. ovoce s vysokým obsahem fruktózy).

Historie

Cesta k CGM započala objevením kyslíkové elektrody profesorem Clarkem a konstrukcí prvních jednoduchých enzymatických senzorů, konkrétně glukózového biosenzoru (Clark a Lyons). Updike a Hicks pak celý proces zjednodušili stabilizací použitého enzymu (glukózooxidáza). Ampérometrická detekce množství vzniklého peroxidu vodíku při oxidaci glukózy za použití kyslíkového substrátu, katalyzované přítomným enzymem, se používala v 1. generaci glukózových biosenzorů. Jako první komerčně úspěšný produkt používající 1. generaci glukózového biosenzoru je uváděn Yellow Springs Instrument Company analyzer (Model 23A YSI analyzer) z roku 1975.Použití kyslíku jako finálního akceptoru elektronů však vyžadovalo relativně vysoké napětí pro ampérometrickou detekci vznikajícího peroxidu vodíku. Tento problém řešila 2. generace senzorů, kde byly místo kyslíku použity tzv. mediátory. Místo peroxidu vodíku se zde při reakci tvořila redukovaná forma mediátoru, která znovu oxidovala na elektrodě a vytvářela signál v podobě elektrického proudu, jehož velikost odrážela množství glukózy. Jako mediátor se používal např. ferrocen spolu s glukózodehydrogenázou v roli katalyzátoru, což byl i případ prvního elektrochemického glukometru v podobě pera pro selfmonitoring glykémie. Byl jím v roce 1987 ExacTech od společnosti Medisense.

Kontinuální monitorování hladiny glukózy velmi usnadnila 3. generace biosenzorů. U těchto senzorů již narozdíl od generace předchozí není nutné používat k přenosu elektronů na ektrodu při enzymatické reakci mediátory. Tyto látky vykazovaly v mnoha případech vysokou toxicitu, což znemožňovalo jejich dlouhodobé použití in vivo. Ve třetí generaci jsou elektrony při oxidaci glukózy přenášeny na elektrodu přímo.

Odkazy a zdroje

Související články

• Glykemie
• Selfmonitoring glykemie
• Přerušované hladovění v prevenci a terapii diabetu
• Hypoglykemické kóma
• Diabetes mellitus
• Diabetes mellitus 1. typu (endokrinologie)• Diabetes mellitus 1. typu (biochemie)
• Diabetes mellitus 2. typu (endokrinologie)• Diabetes mellitus 2. typu (biochemie)
• Edukace diabetika
• Inzulín