Лечащий Врач #3, 2009

Система мониторирования глюкозы и инсулиновые помпы

Мониторирование глюкозы крови является важным средством достижения хорошего гликемического контроля у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа. Уровень глюкозы крови необходимо измерять регулярно после установления диагноза сахарного диабета.

В идеале глюкоза крови должна измеряться перед завтраком, обедом, ужином и на ночь. При подозрении на ночную гипогликемию, а также при увеличении вечерней дозы инсулина рекомендуется проверять глюкозу крови ночью. Часто выполнять подобные рекомендации не представляется возможности.

Средства самоконтроля

Тест-полоски имеют большое значение в определении уровня глюкозы в крови. Но даже частое тестирование с использованием тест-полосок не позволяет получить полную картину изменений уровня сахара в крови в течение суток.

Измерения уровня глюкозы тест-полосками производятся через определенные промежутки времени. Такие измерения не могут показать направление или тенденцию в изменении уровня сахара в крови. Поэтому даже те больные сахарным диабетом, которые самым тщательным образом регулярно выполняют тестирование, могут упустить повторяющиеся повышения или понижения уровня сахара в крови, особенно ночью.

Многие глюкометры обладают памятью, где хранится определенное количество последних измерений глюкозы крови, но этих данных часто бывает недостаточно для определения глюкозного профиля пациента.

Определение глюкозы в моче является устаревшим методом оценки компенсации сахарного диабета. Положительные результаты указывают только на то, что глюкоза в крови превышает 8,88 ммоль/л (почечный порог для глюкозурии). Таким образом, метод не является точным и не дает никакой информации о гипогликемии.

Результаты исследования по контролю диабета и его осложнений показали, что улучшение гликемического контроля при интенсивном управлении диабетом приводит к значительному уменьшению частоты микрососудистых осложнений со стороны глаз, почек, нервной системы у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа.

Проблема мониторирования уровня глюкозы крови характерна для детей и подростков в связи с физиологическими и психологическими особенностями, нежеланием уделять необходимое внимание своей болезни.

Система постоянного мониторирования глюкозы

Одной из задач современной диабетологии является получение полной картины колебаний гликемии в течение суток с целью оптимизации проводимой инсулинотерапии.

Перечисленные выше проблемы стали стимулом к усовершенствованию систем контроля уровня глюкозы крови. Результатом работ стала система постоянного мониторирования глюкозы CGMS (Continuous Glucose Monitoring System) — система продолжительного глюкозного мониторинга, представленная приборами, которые измеряют сахар крови через регулярные короткие промежутки времени (1–10 минут) в течение нескольких дней.

Применение данной системы решает проблемы, возникающие при использовании тест-полосок, и может выявить скрытые отклонения, например, частые случаи гипогликемии (низкий уровень сахара в крови). Это позволяет составить четкое представление о характере гликемической кривой, выявить все проблемы на пути к компенсации сахарного диабета (инсулинорезистентность, хроническая передозировка инсулина (синдром Сомоджи), феномен «утренней зари» (Down-Phenomenon), феномен «раннего завтрака», неясные гипогликемии, неясные гипергликемии), скорректировать сахароснижающую терапию (как инсулинотерапию, так и таблетированную) с учетом индивидуальных особенностей, подобрать и запрограммировать необходимую программу введения инсулина.

Система CGMS состоит из трех частей: глюкосенсора, монитора и программного обеспечения. Глюкосенсор представляет собой тонкий, стерильный, гибкий платиновый электрод, который устанавливается подкожно. Принцип работы сенсора заключается в том, что глюкоза под воздействием глюкооксидазы (на сенсоре) превращается в глюконовую кислоту с выделением двух электронов. Электроны образуют электрический потенциал, который фиксируется электродом и передается на монитор. Чем выше содержание глюкозы в интерстициальной жидкости, тем больше выделяется электронов, тем выше электрический потенциал. Система определяет электрический потенциал каждые 10 секунд, посылая сигнал в монитор по гибкому проводу. Монитор фиксирует среднее значение электрического потенциала за 5 минут, сохраняет его в своей памяти, затем определяет среднее значение за следующие пять минут и так далее. Таким образом, монитор сохраняет в своей памяти 288 результатов за сутки и 864 результата за 3 суток. Для калибровки системы необходимо вводить в нее показатели гликемии, полученные на глюкометре, не менее 4 раз в сутки. Через трое суток после окончания мониторирования данные с монитора загружаются в компьютер и обрабатываются с помощью специального программного обеспечения. После обработки они доступны как в виде цифровых данных (288 измерений глюкозы в сутки с указанием времени, границы колебаний гликемии, средние значения гликемии за день и за трое суток), так и в виде графиков, на которых отмечены колебания гликемии по дням.

Таким образом, впервые и врач, и пациент получают полную картину колебаний уровня глюкозы в крови (рис. 1).

Показания сахара в интерстициальной жидкости аналогичны таковым в капиллярной крови, что позволяет применять общепризнанные стандарты для лечения сахарного диабета.

Инсулиновые помпы

При инсулинозависимом сахарном диабете (сахарном диабете 1-го типа) поджелудочная железа секретирует недостаточное количество инсулина. Для компенсации недостатка гормона в организм необходимо вводить экзогенный инсулин. Лечение диабета инсулинотерапией, как правило, осуществляют или при помощи введения инсулина шприцем, или при помощи шприц-ручки.

Исходя из принципа работы системы CGMS, можно предположить, что, как и мониторирование, возможно постоянное введение необходимых доз инсулина в автоматическом режиме с помощью специальных устройств. Таким прибором стала инсулиновая помпа. Инсулиновая помпа (инсулиновый дозатор) — электронное устройство для постоянного подкожного введения инсулина малыми дозами, которое заменяет инъекции шприцем или шприц-ручкой. Сама по себе инсулиновая помпа не измеряет уровень сахара крови, а только вводит инсулин в соответствии с заранее запрограммированными значениями. Это альтернатива для людей с диабетом, которые используют интенсифицированную инсулиновую терапию и регулярно измеряют уровень сахара в крови, обеспечивающая постоянное подкожное введение инсулина малыми дозами. Такая схема введения инсулина в наибольшей степени соответствует ритму работы здоровой поджелудочной железы.

Лечение сахарного диабета при помощи инсулиновой помпы существенно снижает риск гипогликемии и гипергликемии, по сравнению с лечением сахарного диабета при помощи введения инсулина посредством самостоятельных инъекций инсулина.

Основные задачи — добиться максимально физиологической компенсации диабета, минимизировать случаи гипогликемии и гипергликемии, максимально снизить риск развития осложнений диабета (ретинопатия, нефропатия, нейропатия). Риск осложнений диабета тем выше, чем в большей степени компенсация диабета отличается от физиологического уровня.

При беременности применение любых лекарств требует тщательного надзора врача, особенно при сочетании беременности и диабета. Диабет вносит свои коррективы и в выбор лекарств для контрацепции, так как эффект от лекарств, назначаемых для обеспечения эффективной контрацепции, прямо зависит от параллельно принимаемых лекарств.

История развития инсулиновых помп

Первые аппараты инсулиновой помпы появились в Лос-Анджелесе в начале 1960-х годов, автором их был Арнольд Кадиш. Усовершенствование технологии привело к уменьшению громоздких устройств до легких компактных приборов, удобных для повседневного использования (рис. 2).

Инсулиновая помпа представляет собой новое средство для введения инсулина. При этом по-прежнему целью лечения является достижение физиологического профиля инсулинемии у больных сахарным диабетом. Согласно концепции самых ранних помп, инсулин должен был вводиться внутривенно, однако в последующих помпах это было заменено на подкожное введение инсулина, что сделало использование помп доступным и более выполнимым. Однако длительное время имелись существенные ограничения из-за веса помпы и размера (400 г и приблизительно 18×7×6 см). Эти первые примитивные помпы были большие, а применение их ограничивалось еще и имеющейся одной скоростью введения инсулина. Для достижения разной скорости инфузии проводилось разбавление инсулина, что требовало не только повышенного расхода мощности батареи, но и больших затрат энергии пациента и клинических врачей для проведения адекватной терапии. Тем не менее, уже в первых исследованиях сообщалось о достижении близких к нормогликемии показателей углеводного обмена у взрослых и детей.

Современные инсулиновые помпы

Инсулиновую помпу составляют несколько частей — емкость, в которую заключается лекарство, катетер, через который гормон подается в организм человека, и пульт дистанционного управления, который помогает управлять прибором (рис. 3). Емкость с лекарством закрепляется на поясе, катетер вставляется под кожу и держится с помощью пластыря. Таким образом, лекарство регулярно вводится в организм в запрограммированных заранее дозах. Когда инсулин заканчивается, емкость вновь наполняют лекарственным препаратом. Время, на которое хватает лекарства, у каждого больного индивидуально, как правило, это 3–7 дней. На непродолжительный срок (например, во время душа) прибор можно снять, однако нельзя его снимать на долгое время, чтобы не нарушить программу и дозировку.

На первый взгляд может создаться впечатление, что постоянное ношение помпы обременительно. На самом деле это не так. Помпа мала по размеру, компактна и легка (ее размеры сопоставимы с мобильным телефоном), что позволяет носить ее на поясе, в кармане брюк или рубашки. Ночью помпу можно просто прикрепить к пижаме или положить под подушку.

Инфузионный набор состоит из канюли (иглы) и катетера (тонкой трубочки), который соединяется с помпой. Существует несколько вариантов инфузионных наборов, отличающихся длиной катетера, углом наклона канюли, ее длиной и материалом (сталь или тефлон), иглы — гнутые или прямые, как часть катетера стали различного размера и формы. Это позволяет подобрать набор с учетом индивидуальных требований пациента.

Успехи в достижении компенсации сахарного диабета при применении инсулиновых помп стали возможны только благодаря появлению новых технологий, позволяющих пациентам быстро и точно определять сахар в крови. Самоконтроль глюкозы крови позволяет более точно подобрать скорость введения инсулина, имитирующую базисную его секрецию, и проводить коррекцию болюсной дозы инсулина, таким образом обеспечивая более точное и эффективное использование инсулина.

Доза вводимого инсулина может меняться в различные дни в зависимости от меняющегося режима жизни — например, рабочий или выходной день, праздник, отпуск, занятия спортом, путешествия, изменение чувствительности к инсулину, связанное с предменструальным периодом или интеркуррентным заболеванием. Болюсное введение инсулина может быть запрограммировано в соответствии с режимом и калоражем питания. Болюсная доза инсулина может быть также введена с помощью пульта дистанционного управления, облегчая введение инсулина пациентам или родителям детей младшего возраста, уменьшая страх, что «нажатие на кнопку» самыми маленькими пациентами приведет к неправильному введению инсулина.

На сегодняшний день на российском рынке представлены помпы шести производителей — Animas Corporation, Insulet Corporation, Medtronic MiniMed, Roche/Accu-Chek, Smiths Medical MD, Sooil.

Преимущества применения помп

Наиболее важным для успешного использования помпы в клинической практике является предоставление пациентам ясного понимания возможностей современных помп, а также тех функций, которые они не могут пока обеспечить.

Помпа — не способ излечения от диабета.

Помпа — это устройство, которое позволяет осуществлять более точный контроль над количеством введенного инсулина и, таким образом, количеством инсулина, которое будет доступно рецепторам клетки через какое-то время.

Использование инсулиновой помпы не отменяет интенсивную терапию, а помогает совершенствовать ее, с тем, чтобы доводить контроль углеводного обмена до целевых уровней.

Помпа непосредственно не требует большего количества времени и усилий от пациента или органов здравоохранения; это — способ достижения нормальных или улучшенных уровней гликемии.

Помпы — эффективный и удобный способ введения инсулина, когда целью лечения являются почти нормальные уровни гликемии. Она позволяет задавать физиологичный базальный уровень инсулина, учитывая индивидуальные особенности организма, что позволяет избежать ночных гипогликемий, феномена «утренней зари», добиться более стабильных показателей обмена веществ с лучшим уровнем сахара в крови и HbA_1c, следовательно, значительно снизить риск развития осложнений сахарного диабета.

Возможность использовать только ультракороткий инсулин и постоянно вводить его в малых дозах позволяет преодолеть инсулинорезистентность и избежать образования инсулиновых «депо».

Помпа избавляет от многократных, ежедневных инъекций — замена инфузионного набора происходит один раз в два-три дня. Это резко уменьшает травматизацию, что особенно важно для детей.

При использовании помпы снимаются ограничения на время, количество и состав принимаемой пищи.

Помпа проводит круглосуточное введение инсулина, что снимает необходимость самостоятельных ночных и утренних измерений, обеспечивая лучшее качество сна.

Помпа позволяет вести активный образ жизни, сохранять работоспособность независимо от внезапных стрессов и неупорядоченного рабочего дня.

Не имеется никакого возрастного ограничения для использования помп — они применялись у больных начиная с детей в возрасте 3 дня и кончая пациентами старше 80 лет.

Помпы имеют большое количество функциональных режимов, что позволяет пациентам осуществлять необходимый им выбор, а успех лечения зависит от мотивации, уровня подготовки больного и дальнейшего активного вовлечения его в процесс самоконтроля.

Следует иметь в виду, что при использовании инсулиновой помпы введение ультракороткого инсулина приводит к быстрому нарастанию кетоацидоза в случае отказа помпы или ее длительного отключения (более 1–1,5 часов) за счет небольшой продолжительности действия. Больные и их родители должны быть информированы о возможности отказа в работе помпы и необходимости временного перехода на множественные инъекции инсулина.

Технические характеристики инсулиновых помп

Инсулиновая помпа позволяет менять базисную скорость введения инсулина каждые полчаса, например с 12:00 до 12:30 вводить инсулин со скоростью 0,5 Ед/час, с 12:30 до 13:00 — со скоростью 0,6 Ед/час и т. д. Более того, есть возможность заранее запрограммировать скорость подачи инсулина в разные дни недели, что очень удобно для людей, имеющих, к примеру, сидячую работу и предпочитающих активный отдых. В случае резкого, неожиданного изменения режима дня помпа имеет режим «временная базисная доза». При активизации этой функции текущий базальный режим отменяется, и помпа начинает подавать инсулин в новом режиме, в течение от 30 минут до 24 часов. После отмены или прекращения времени действия этого режима помпа вновь возвращается к подаче текущей базисной дозы.

Для регуляции постпрандиальной гликемии помпа имеет болюсный режим введения инсулина. Человек, желающий перекусить, может запустить его непосредственно во время еды, и инсулин будет подаваться со скоростью 0,1 Ед в несколько секунд. Болюсный режим имеет несколько модификаций:

• «нормальный» — инсулин подается быстро;
• «квадратная волна» — в этом случае скорость подачи инсулина может быть растянута до 8 часов — это очень удобно при длительном застолье, если принимаются в основном «длинные углеводы»;
• «двойная квадратная волна» — сначала быстро подается болюсная доза на легкоусвояемые углеводы, а затем медленно — на «длинные углеводы».

Также эти функции могут быть полезны для людей, страдающих идиопатическим парезом желудка (замедленная усвояемость пищи).

Помпа имеет много дополнительных функций — программирование нескольких базальных уровней, возможность установки временного базального уровня, память, работа с дополнительным программным обеспечением, таким как «болюсный калькулятор», и многое другое. Это позволяет настраивать помпу в соответствии с индивидуальными потребностями.

При необходимости (например, принятие водных процедур) помпа может быть отключена, в общей сложности не более чем на 1–1,5 часа.

Помпа имеет память на введенные болюсные дозы (последние 20 доз), на общую суточную дозу инсулина за последние 7 дней. Кроме того, инсулиновая помпа сзади имеет инфракрасный порт, что позволяет через устройство com-station загрузить данные в компьютер. В этом случае для анализа доступны будут последние 400 введенных болюсных доз.

Помпа запрограммирована так, что более 50 независимых систем безопасности постоянно мониторируют все ее действия.

Для удобства использования инсулиновая помпа имеет звуковой и вибрационный режимы для оповещения о процессе подачи и завершении подачи болюсной дозы, окончании инсулина в резервуаре, разряжении элементов питания, появлении различные неисправностей и сбоев. Помпа имеет также подсветку и пульт дистанционного управления для подачи болюсной дозы и остановки подачи инсулина.

После введения подкожно игла удаляется, и в подкожно-жировой клетчатке остается только катетер, который прочно фиксируется пластырем. Для большего удобства пациентов установка катетера осуществляется с помощью устройства quick serter. При нажатии на кнопку устройства установленный в него катетер с иглой вводится быстро и безболезненно.

Инфузионная система устанавливается раз в три дня, далее, во избежание тромбирования катетера с прекращением подачи инсулина, рекомендуется установить новый инфузионный набор. Сама процедура установки в помпу резервуара, подключения и введения катетера очень проста, занимает не более 5 минут и не создает проблем у пациентов. Локализация мест установки катетеров такая же, как и мест введения инсулина. Следует учитывать, что, также как при других способах введения инсулина, максимальная скорость всасывания его происходит из подкожной клетчатки передней брюшной стенки. Эта локализация также является наиболее удобной при употреблении помпы для большинства больных.

Прогрессом в использовании помпы стало применение быстродействующих аналогов инсулина (лизпро и аспарт), имеющих новые фармакокинетические характеристики, отличные от простого (короткого) инсулина. Быстродействующие инсулины коммерчески доступны и в использовании обладают идеальными характеристиками для успеха в терапии с помощью инсулиновых помп, которая планировалась прежде при внутривенном введении инсулина, при сохранении преимуществ подкожного введения. Быстрота действия позволяет достичь лучшей настройки инсулина на характер пищи без так называемого «хвостового эффекта», который бывает при применении обычного инсулина и проявляется поздней постпрандиальной гипогликемией. Было доказано, что эти инсулины уменьшают частоту гипогликемий, улучшают уровень НbА1с, а через три месяца введения их с помощью помпы повышают возможности печени продуцировать глюкозу в ответ на глюкагон.

Принципы расчета дозы инсулина

Принципы расчета дозы инсулина при переводе на инсулиновую помпу очень просты. В качестве основы берется доза инсулина, которая была на режиме множественных ежедневных инъекций. 75% от этой дозы используется в инсулиновой помпе: 50% от нее идет на базисную дозу, 50% — на болюсную. 50% базисной дозы делится на 24 часа и устанавливается в помпе в режиме «базальный профиль». 50% болюсной дозы равномерно распределяется между основными приемами пищи. При наличии у больного феномена «утренней зари» в утреннем интервале к базисной дозе добавляется +0,1 Ед/час; при наличии гипогликемий в ночное время — базисная доза уменьшается на –0,1 Ед/час в том временном интервале, когда фиксировались эпизоды гипогликемии. При гипергликемии в ночное время или более чем 3 часа после приема пищи к базисной дозе добавляется +0,1 Ед/час. При постпрандиальной гипо- или гипергликемии болюсная доза инсулина меняется аналогично тому, как менялась доза инсулина короткого действия у данного больного на режиме множественных ежедневных инъекций.

В случае отказа помпы по тем или иным причинам очень быстро (в течение 2–3 часов) развивается декомпенсация сахарного диабета с кетоацидозом. Больному необходимо проверить поступление инсулина по инфузионной системе (отсоединив инфузионную систему от катетера, установить 1–2 Ед болюсной дозы инсулина и визуально проверить ее прохождение). При нормальном поступлении инсулина проанализировать другие возможные причины: забыл сделать болюсную дозу на прием пищи, стресс, острое инфекционное заболевание, постгипогликемическая гипергликемия и пр. и ввести дополнительно болюс в небольших дозах. При неисправности помпы переходить на инъекции инсулина с помощью шприц-ручек или одноразовых шприцев с последующим обращением в специализированное сервисное обслуживание для выяснения причин отказа помпы. При закупорке инфузионной системы — поменять ее на новую.

Развитие технологии не стоит на месте. Ведутся работы над комплексом оборудования, который по праву можно назвать искусственной поджелудочной железой. При интеграции инсулиновой помпы с аппаратом, постоянно измеряющим сахар в крови (типа глюкометра постоянного ношения), введение инсулина производится согласно данным об уровне сахара в крови, постоянно измеряемом глюкометром. В таком сочетании искусственная поджелудочная железа максимально точно имитирует работу настоящей поджелудочной железы, тем самым обеспечивая максимально физиологичную компенсацию диабета.

В. В. Смирнов, доктор медицинских наук, профессор
Г. Е. Горбунов
РГМУ, Москва