Moderní technologie pro léčbu a monitoraci diabetu

Kontinuální monitorace glukózy přinesla do diabetologie nový pohled na kompenzaci diabetu a zároveň otevřela nové možnosti pro jeho léčbu. Přestože je tato technologie u obou dominantních typů diabetu, tedy diabetu 1. i 2. typu, dobře využitelná, u pacientů s diabetem 1. typu je dnes monitorace glukózy pomocí senzorů jednoznačně preferována v doporučených postupech. Tito pacienti bez vlastní sekrece inzulinu navíc významně profitují z používání automatických systémů pro dávkování inzulinu. Moderní systémy pro automatické dávkování inzulinu bylo možné vytvořit zejména díky významným pokrokům ve vývoji senzorů pro kontinuální monitoraci glukózy, ultra rychle působících inzulinových analog a díky úspěchům ve vývoji softwarového nástroje (algoritmu) pro přesné dávkování inzulinu na základě hodnot glukózy měřených kontinuálním senzorem. Přestože komerčně dostupné uzavřené okruhy pro dávkování inzulinu zatím vyžadují od pacientů informaci o množství sacharidů před jídlem, již nyní představují přelomový moment v léčbě diabetu 1. typu. Kromě zlepšení kompenzace diabetu bez rizika nárůstu hypoglykemie totiž pacientům usnadňují každodenní zvládání diabetu a umožňují jim vykonávat více běžných denních činností s menší stresovou zátěží. Nové technologie jsou však dostupné i pro pacienty, kteří nechtějí používat inzulinové pumpy. V praxi jsou již dostupná chytrá inzulinová pera, která ukládají informace o dávkování inzulinu a umožňují je přenášet a vzdáleně zpracovávat, což představuje nové diagnostické a terapeutické možnosti u pacientů léčených intenzifikovaným inzulinovým režimem pomocí inzulinových per.

Kontinuální monitorace glukózy v reálném čase pomocí glukózových senzorů

 Monitorace glukózy v reálném čase (real‑time CGM, rt‑CGM) poskytuje informace o aktuální glykemii, zobrazuje vývoj glykemie v čase a umožňuje predikci dalšího vývoje glykemie a jeho vizualizaci pomocí trendových šipek. K dispozici jsou například systémy Medtronic (Guardian Connect) nebo Dexcom (aktuálně v ČR dostupný ve verzi G6). Při překročení předem nastavených hraničních hodnot glykemie a/nebo rychlosti její změny mohou systémy pro rt‑CGM pacienta varovat pomocí alarmů jak při hypoglykemii, tak i při hyperglykemii. Uvedené funkce rt‑CGM přispívají k prevenci hypoglykemií a hyperglykemií v reálném čase díky aktivnímu postupu pacienta na základě znalosti aktuální hodnoty glukózy a predikce trendu. Systémy pro monitoraci v reálném čase mohou fungovat samostatně nebo mohou být součástí systémů inzulinové pumpy včetně nejmodernějších systémů pro automatické dávkování inzulinu. U pacientů, kteří používají rt‑CGM, dochází ke snížení hodnoty glykovaného hemoglobinu (HbA_1c) a současně ke snížení výskytu hypoglykemií – a to včetně hypoglykemií závažných. Navíc se ukazuje, že rt‑CGM může být účinným nástrojem při snižování glykemické variability – snížení glykemické variability nastává prakticky ve všech studiích velmi záhy po zahájení rt‑CGM a přispívá k výraznému zlepšení kompenzace diabetu díky nižšímu riziku hypoglykemií. Opakovaně bylo potvrzeno, že zlepšení kompenzace úzce souvisí s frekvencí používání rt‑CGM a že dobrých výsledků dosahují v průměru ti pacienti, kteří používají rt‑CGM po více než 70 % času. Nejlepších výsledků pochopitelně dosahují pacienti, kteří používají rt‑CGM prakticky trvale. Na druhou stranu se ukazuje, že řada pacientů alarmy rt‑CGM z psychologických důvodů netoleruje a volí raději jiné možnosti monitorace glukózy. Kontinuální monitorace glukózy je dnes na základě silných důkazů doporučena pro všechny pacienty s diabetem 1. typu a další pacienty bez vlastní sekrece inzulinu.

Okamžitá monitorace glukózy – flash glucose monitoring (FGM)

Okamžité monitorování glukózy, výrobcem označované jako „flash glucose monitoring” (FGM), představuje technologii na pomezí mezi glukometry a rt‑CGM. Jediným zástupcem v této kategorii je v současnosti systém FreeStyle Libre (Abbott). Informace o aktuální hodnotě glykemie, jejím minulém průběhu a odhadu trendu se pacientovi u první generace tohoto systému zobrazí teprve v okamžiku, kdy pacient aktivně přiloží speciální čtečku (nebo „chytrý“ telefon s příslušnou aplikací) do blízkosti senzoru a dojde k přenosu dat. Životnost senzoru je 14 dnů a je výrobcem kalibrován již v procesu výroby na celou dobu své životnosti – při běžném používání jej tedy není nutné kalibrovat pomocí glukometru. Vysílač je fixní součástí senzoru. Nové generace systému FGM však mají zavedenu i funkci alarmů, jejichž přítomnost je pro některé pacienty velmi důležitá, a blíží se tak funkcionalitou systémům pro monitoraci glukózy v reálném čase.

Hlavní význam technologie FGM spočívá v odbourání potřeby používat při monitoraci diabetu glukometr. Při monitoraci glukózy pomocí FGM se průměrná frekvence skenů senzorů pacientem (každý sken zjednodušeně odpovídá jednomu měření glykemie pomocí klasického glukometru) ve velkém souboru pacientů pohybuje okolo patnácti denně, přičemž někteří pacienti se skenují více než 30krát denně. Důležité také je, že i pacienti, kteří mají různé psychologické bariéry při měření klasickým glukometrem, využívají s vysokou frekvencí měření pomocí FGM. Významnou výhodou FGM je jednoduchost systému, což se mimo jiné projevuje také nižšími nároky na edukaci pacientů při zahájení používání FGM ve srovnání s iniciací systémů pro rt‑CGM. Dostupná data ukazují, že technologie FGM může vést ke zlepšení kompenzace diabetu i u pacientů s diabetem 2. typu zejména tehdy, jsou‑li léčeni inzulinem, případně intenzifikovaným režimem. Již dnes může pacient s diabetem 2. typu senzory používat, pokud si je sám uhradí. V budoucnu se senzory patrně stanou běžným prostředkem monitorace glukózy i u diabetiků 2. typu.

Nové parametry kompenzace diabetu

Jedním ze základních měřítek úspěšnosti léčby diabetu je hodnota glykemie jako jednoduše měřitelný parametr krátkodobé kompenzace a glykovaný hemoglobin A₁c (HbA_1c) jako parametr dlouhodobé kompenzace diabetu. V souvislosti s kontinuální monitorací glukózy (CGM) se však zavádějí zcela nové parametry, jako jsou čas strávený v cílovém rozmezí (time in range, TIR), v hypoglykemii (time below range, TBR) a v hyperglykemii (time above range, TAR), přičemž jsou definována pásma hypoglykemie a hyperglykemie 1. a 2. stupně podle závažnosti odchylky od normy (obr. 1). Velké množství glykemických dat umožňuje i výpočet odhadované dlouhodobé kompenzace diabetu podle parametru GMI (Glucose Management Indicator), což je vypočítaná hodnota odhadující glykaci (odpovídá ideální hodnotě glykovaného hemoglobinu založené na jeho výpočtu vycházejícím z průměrné glykemie pacienta, avšak nerespektuje interindividuální variabilitu glykace). Nové glykemické parametry umožňují jasně definovat terapeutické cíle a popisují míru normoglykemie, riziko hyperglykemie, ale i riziko hypoglykemie. Mohou proto sloužit jako komplexní indikátor kvality léčby u pacientů s diabetem.

Hybridní uzavřený okruh: jak funguje?

Systémy s uzavřeným okruhem pro dávkování inzulinu jsou založeny na algoritmu, který ovládá inzulinovou pumpu pro automatizované podávání inzulinu na základě koncentrace glukózy měřené kontinuálním senzorem. Významně zlepšují kompenzaci diabetu, zatímco snižují zátěž pacientů vyplývající z jejich onemocnění a nutnosti samostatného managementu diabetu. Nezbytným úkolem pacienta zatím zůstává oznámení o množství sacharidů ve stravě před jídlem. Nejedná se tedy o plně automatické dávkování inzulinu, ale o hybridní systém automatického uzavřeného okruhu a pacientem spouštěných bolusů inzulinu k jídlu. Příklad fungování automatického systému s úpravami rychlosti podávání inzulinu pacientovi podle aktuálního trendu vývoje koncentrace glukózy je v detailním pohledu zobrazen na obrázku 2.

Při správném použití tyto systémy podávání inzulinu nabízejí lepší kompenzaci diabetu, snižují riziko hypoglykemie a představují nejpokročilejší formu podávání inzulinu dostupnou pro pacienty s diabetem. U pacientů s diabetem 1. typu, kteří jsou zcela závislí na přesném a optimálně časovaném dávkování inzulinu, odstraňuje algoritmus velkou část zátěže kladené na pacienta při samostatném rozhodování o správném dávkování a časování inzulinu a významně zlepšuje kvalitu jeho života.

Hybridní uzavřený systém tvoří tři hlavní součásti: kontinuální glukózový senzor zavedený do podkoží, inzulinová pumpa, která dávkuje inzulin, a počítačový program (algoritmus), který načítá data z glukózového senzoru, vyhodnocuje je a automaticky upravuje dávkování inzulinu pumpou. Algoritmus může být zabudovaný v inzulinové pumpě, nebo může fungovat odděleně např. v „chytrém“ telefonu – smartphonu. V takovém případě musí být algoritmus spuštěný nepřetržitě a telefon musí neustále komunikovat se senzorem a pumpou.

Úspěšnost hybridních uzavřených okruhů při dosahování glykemických cílů

Při použití automatických systémů po více než 85 % celkového času je u většiny pacientů cílem dosáhnout 70 % času stráveného v cílovém rozmezí glukózy 3,9–10,0 mmol/l a současně maximálně 5 % času v hypoglykemii, z toho maximálně 1 % času s hodnotou glukózy pod 3,0 mmol/l. Dosažení těchto cílů je přitom obvykle spojeno s hodnotou HbA_1c nižší než 53 mmol/mol, což označujeme jako uspokojivou kompenzaci diabetu, řada pacientů však může dosáhnout i hodnot HbA_1c méně než 44–46 mmol/mol, což je hodnoceno jako výborná kompenzace diabetu hraničící již s normoglykemií. Již během prvních studií prodloužilo použití hybridních uzavřených okruhů čas strávený v cílovém rozmezí glukózy 3,9–10 mmol/l až na 76 % a zároveň došlo ke snížení rizika hypoglykemie. V klinické praxi se navíc tyto výborné výsledky potvrzují, pacienti již běžně dosahují přes 90 % času stráveného v cílovém rozmezí.

Vzdálená monitorace pacientů a možnosti jejího využití v telemedicíně

Prakticky všechny systémy, jejichž součástí je kontinuální monitorace glukózy, dnes prostřednictvím smartphonů a vzdálených úložišť dat v cloudech umožňují široké sdílení pacientských dat. Cloudové systémy umožňují rychlé zpracování dat a vyhodnocení dat za definovaný časový úsek, výpočet průměrů glykemie, jejich variability (směrodatná odchylka – SD, nebo variační koeficient – CV), TIR, TBR, TAR a souhrnný pohled na denní glykemické křivky – tzv. modální den nebo nověji AGP – Ambulatory Glucose Profile (obr. 3). Z dostatečného množství dat je možno hodnotit GMI a compliance pacienta (čas, po který používá příslušnou technologii, a způsob, jakým s ní pracuje). Vzdáleně lze hodnotit nastavení inzulinové pumpy, bolusového kalkulátoru, ale i riziko hypoglykemie. Jednorázovým propojením záznamů pacientů s klinickým pracovištěm je možné trvale sledovat v reálném čase pacientská data a poskytovat pacientům konzultace podle potřeby bez nutnosti jejich návštěvy v ordinaci.

Chytrá inzulinová pera – „smart insulin pens“

Technologie přináší nová řešení i pro pacienty, kteří jsou inzulinem léčeni pomocí inzulinových per. V současné době je u nás sledování inzulinové léčby pacientů léčených inzulinovými pery založeno na sdělení pacientů nebo na jejich poznámkách a zápiscích a nemusí vždy odpovídat realitě. Moderní inzulinová pera s elektronikou, pamětí a možností přenosu dat nahrazují zápisník pacienta a umožňují pohled na inzulinovou léčbu obdobně, jako je tomu u dat stažených z inzulinových pump, kde již dnes lékaři získají kompletní přehled o bazální dávce, aplikovaných bolusech, jejich výši a přesném času aplikace. Chytrá inzulinová pera si mohou uložit informace až o tisíci dávkách inzulinu a komunikují se smartphonem stejnou technologií, kterou používají platební terminály pro bezdrátové platby. Pacient používá aplikaci, s níž se chytré pero propojí a která prostřednictvím cloudu umožňuje sdílení dat a propojení se zdravotnickým týmem. Toto řešení je možné použít jak u pacientů s diabetem 1. typu, kteří nechtějí nebo nemohou být léčeni inzulinovou pumpou, tak i u ostatních pacientů léčených inzulinem pomocí inzulinových per. Příkladem takového chytrého pera je například Novopen 6 (NovoNordisk).

V současnosti jsou mezi pacienty oblíbena předplněná inzulinová pera, která jsou určena k jednorázovému použití a po spotřebování náplně inzulinu se vyhazují. V chytrých inzulinových perech se naproti tomu používá inzulin ve vyměnitelných náplních a tato pera jsou určena k opakovanému použití. Pro jednorázová pera již dnes existují různé nástavce, které mají funkci paměti. Je však otázkou budoucnosti, zda jednou nebude technologie chytrých per natolik levná a dostupná, že budou běžně používána i chytrá předplněná inzulinová pera k jednorázovému použití.

Závěr

Podle aktuálních doporučení by měl každý pacient s diabetem 1. typu trvale používat k monitoraci glukózy kontinuální glukózové senzory, preferenčně takové, které umožňují monitoraci glukózy v reálném čase. U pacientů, kteří jsou ochotni používat inzulinové pumpy, jsou doporučovány moderní inzulinové pumpy s automatickými funkcemi. Hybridní uzavřené okruhy pro automatické dávkování inzulinu dnes představují nejpokročilejší systém managementu glykemie u pacienta s diabetem 1. typu a u dalších pacientů bez vlastní sekrece inzulinu. Významně zlepšují kompenzaci diabetu, snižují riziko hypoglykemie a podstatně zvyšují kvalitu života pacientů. Zároveň díky snadnému přístupu zdravotnického týmu k pacientským datům (glykemické parametry a dávkování inzulinu) usnadňují v diabetologii provádět reálnou telemedicínu. Zároveň jsou dostupná nová technologická řešení ve formě „chytrých“ inzulinových per i pro pacienty, kteří si aplikují inzulin pomocí inzulinových per.

Literatura

1. American Diabetes Association. Glycemic Targets: Standards of Medical Care in Diabetes—2021. Diabetes Care 2021;44(Supplement 1):S73–S84.
2. Battelino T, Danne T, Bergenstal RM, et al. Clinical Targets for Continuous Glucose Monitoring Data Interpretation: Recommendations From the International Consensus on Time in Range. Diabetes Care Jun 2019, dci190028; DOI: 10.2337/dci19‑0028
3. Beck RW, Riddlesworth T, Ruedy K, et al.; DIAMOND Study Group. Effect of Continuous Glucose Monitoring on Glycemic Control in Adults With Type 1 Diabetes Using Insulin Injections: The DIAMOND Randomized Clinical Trial. JAMA 2017;317:371–378.
4. van Beers CA, DeVries JH, Kleijer SJ, et al. Continuous glucose monitoring for patients with type 1 diabetes and impaired awareness of hypoglycaemia (IN CONTROL): a randomised, open‑label, crossover trial. Lancet Diabetes Endocrinol 2016;4:893–902.
5. Collyns OJ, Meier RA, Betts ZL, et al. Improved Glycemic Outcomes with Medtronic MiniMed Advanced Hybrid Closed‑loop Delivery: Results from a Randomized Crossover Trial Comparing Automated Insulin Delivery with Predictive Low Glucose Suspend in People with Type 1 Diabetes. Diabetes Care 2021;44:969–975.
6. Česká diabetologická společnost ČLS JEP: Doporučený postup péče o diabetes 1. typu. https://www.diab.cz/dokumenty/doporucenypostup.pdf
7. Česká diabetologická společnost ČLS JEP: Použití inzulínové pumpy a glukózových senzorů u pacientů léčených inzulínem. https://www.diab.cz/dokumenty/doporuceny_postup_inzulin_pumpa.pdf
8. Česká diabetologická společnost ČLS JEP: Diabetes mellitus – laboratorní diagnostika a sledování stavu pacientů. https://www.diab.cz/dokumenty/standard_labor_2019.pdf.
9. Garg SK, Schwartz S, Edelman SV. Improved glucose excursions using an implantable real‑time continuous glucose sensor in adults with type 1 diabetes. Diabetes Care 2004;27:734–738.
10. Hásková A, Radovnická L, Petruželková L, et al. Real‑time CGM Is Superior to Flash Glucose Monitoring for Glucose Control in Type 1 Diabetes: The CORRIDA Randomized Controlled Trial. Diabetes Care 2020;43:2744–2750. doi: 10.2337/dc20‑0112. Epub 2020 Aug 28. PMID: 32859607; PMCID: PMC7576432.
11. Krakauer M, Botero JF, Lavalle‑González FJ, et al. A review of flash glucose monitoring in type 2 diabetes. Diabetol Metab Syndr 2021;13:42. https://doi.org/10.1186/s13098‑021‑00654‑3
12. Leelarathna L, Choudhary P, Wilmot EG, et al. Hybrid closed‑loop therapy: Where are we in 2021? Diabetes Obes Metab 2021;23:655–660. doi: 10.1111/dom.14273. Epub 2020 Dec 20. PMID: 33269551.
13. Lind M, Polonsky W, Hirsch IB, et al. Continuous Glucose Monitoring vs Conventional Therapy for Glycemic Control in Adults With Type 1 Diabetes Treated With Multiple Daily Insulin Injections: The GOLD Randomized Clinical Trial. JAMA 2017;317:379–387.
14. Šoupal J, Petruželková L, Grunberger G, et al. Glycemic outcomes in adults with T1D are impacted more by continuous glucose monitoring than by insulin delivery method: 3 years of follow‑up from the COMISAIR study. Diabetes Care 2020;43:37–43.