Zusammenfassung
Menschen mit Typ-1-Diabetes empfinden bei ihrem Diabetesmanagement die Blutzuckerselbstkontrolle als besonders belastenden Faktor. Die bei der Blutgewinnung notwendige Selbstverletzung bewirkt deutlich mehr Schmerzen, als sie beim Spritzen von Insulin auftreten. Deshalb ist der Wunsch nach einer schmerzfreien, d. h. nichtinvasiven Glucosemessung ausgesprochen verständlich. Schon seit Jahrzehnten gibt es Bemühungen, entsprechende Produkte zu entwickeln. Im vorliegenden Beitrag werden die verschiedenen physikalischen Möglichkeiten für eine verletzungsfreie Glucosemessung zusammenfassend dargestellt und einige Beispiele für Entwicklungen nichtinvasiver Glucosemesssysteme gegeben. Dabei stellt sich besonders das ungünstige Signal-Rausch-Verhältnis als problematisch heraus, d. h., das Herausfiltern der eigentlichen Glucosesignale aus dem durch diverse andere Faktoren bedingten Rauschen ist extrem schwierig. Fast alle bisher präsentierten Systeme zum nichtinvasiven Glucose-Monitoring stellten nur Funktionsmuster dar, mit denen optimistisch stimmende Resultate unter definierten Laborbedingungen erzielt wurden. Von den wenigen Geräten, die eine CE-Markierung aufwiesen, also auf den Markt gekommen sind oder kommen sollten, hat keines seine Tauglichkeit unter alltäglichen Lebensbedingungen von Patienten nachweisen können. In der Vergangenheit wurden solche Ansätze recht euphorisch der Öffentlichkeit vorgestellt, die dann im Endeffekt die Erwartungen nicht erfüllen konnten. Es kann aber sein, dass der rasante Fortschritt in der Mikro- und Nanotechnik die Entwicklung von nichtinvasiven Messsystemen so befördert, dass doch irgendwann der Durchbruch wirklich gelingt.
Abstract
Patients with type 1 diabetes feel that blood glucose monitoring is a particularly burdensome factor of diabetes management. The self-injury necessary for blood sampling is much more painful than the injection of insulin. There is therefore a thoroughly understandable desire for a pain-free, i.e. noninvasive, glucose monitoring and efforts to develop such products have been made for decades. This article presents a summary of the various physical possibilities for an injury-free glucose monitoring and some examples of developments of noninvasive glucose measurement systems. A particular problem is the unfavorable signal-to-noise ratio, i.e. the filtering out of the actual glucose signal from the noise created by various other factors is extremely difficult. Nearly all systems for noninvasive glucose measurement presented so far represent only functional patterns with which optimistically sounding results can be achieved under defined laboratory conditions. Of the few instruments which have an approved CE label, i.e. already on the market or will soon come onto the market, none has achieved a proven suitability under routine daily life conditions of patients. In the past such approaches were euphorically presented to the public only to find that the end effect did not live up to expectations. However, it could be that the rapid progress in microtechnology and nanotechnology will promote the development of noninvasive measurement systems in such a way that the breakthrough will actually be achieved.
Literatur
Thomas A, Hasche H (2003) Selbstkontrolle bei Diabetes: Aufgabe und Notwendigkeit. Kirchheim, München, ISBN 3-87409-354-9
Thomas A, Heinemann L (2006) Unblutiges Glukosemonitoring: Hoffnungen und Enttäuschungen. Diab Stoffwechsel Herz 15:55–66
Thomas A (2006) Das Diabetes-Forschungsbuch, 2. Aufl. Kirchheim, München
ISO 15197 (2013) Testsysteme für die In-vitro-Diagnostik – Anforderungen an Blutzuckermesssysteme zur Eigenanwendung beim Diabetes mellitus (ISO/DIS 15197:2013), kostenpflichtig zu erhalten unter http://www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-15197/193588607. Zugegriffen: 03. Januar 2014
Mattu M, Makarawicz MR, Blank TB et al (2008) Evaluation of a guideless non-invasive glucose sensor. Diabetes 57(Suppl 1):A117
Jovanovich L, Ahmann A, Edelman S et al (2007) Human factors assessment for measuring glucose non-invasively. Diabetes 56(Suppl 1):A9
Combs AH, Harjunmaa HI, Kun S et al (2013) Optical noninvasive glucometer achieves ISO required clinical accuracy in pilot study. Diabetes Technol Ther 15(Suppl 1):A7
Lyandres O, Yuen JM, Shah NC et al (2008) Progress toward an in vivo surface-enhanced Raman spectroscopy glucose sensor. Diabetes Technol Ther 10:257–265
Lipson J, Bernhardt J, Block U et al (2009) Requirements for calibration in noninvasive glucose monitoring by Raman spectroscopy. J Diabetes Sci Technol 3:233–241
Arbeitsgemeinschaft Diabetologische Technologie (AGDT) (o J) Stellungnahme der Sensorgruppe der AGDT zu einer Produktankündigung der Firma C8 MediSensors. http://www.diabetes-technologie.de/download/stellungnahme-c8-agdt-2012-02-17.pdf. Zugegriffen: 03. Januar 2014
DeHennis AD, Tankiewicz S, Raisoni B et al (2013) An integrated wireless fluorimeter for a long term implantable, continuous glucose monitoring system. Diabetes Technol Ther 15(Suppl 1):A58
Kristensen JS (2005) Transcutaneous fluorescence lifetime based continuous glucose reading for long term interrogation. Diabetologia 48(Suppl 1):A49
Nielsen JK, Christiansen JS, Kristensen JS et al (2009) Clinical evaluation of a transcutaneous interrogated fluorescence lifetime-based microsensor for continuous glucose reading. J Diabetes Sci Technol 3:98–109
Thomas A (2006) Nanotechnologie, Nanosensoren und ihre Anwendung bei der Glukosemessung bei Patienten mit Diabetes mellitus. Internet Electron J Nanocs Moletron 4:682–694
Strano M (2009) The chemistry of single walled carbon nanotubes. Applications to nanotube separation and biomolecule detection. Proceedings 2nd International Conference on Advanced Technology and Treatments for Diabetes, O-37
Einhaltung ethischer Richtlinien
Interessenkonflikt. A. Thomas ist Scientific Manager der Fa. Medtronic, Geschäftsbereich Diabetes; einem Hersteller und Vertreiber von Insulinpumpen und CGM-Systemen. Er ist nicht stimmberechtigtes Mitglied im Beirat der Arbeitsgemeinschaft Diabetische Technologie der Deutschen Diabetes-Gesellschaft und Chefredakteur der Zeitschrift Diabetes und Technologie. L. Heinemann ist Berater einer Reihe von Firmen, die neue diagnostische und therapeutische Optionen für die Diabetestherapie entwickeln. Er ist Vorsitzender der Arbeitsgemeinschaft Diabetische Technologie der Deutschen Diabetes-Gesellschaft und Redakteur der Zeitschrift Diabetes und Technologie. Weiterhin ist er Managing Editor der Journal of Diabetes Science & Technology. Der Beitrag enthält keine Studien an Menschen oder Tieren.
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Thomas, A., Heinemann, L. Nichtinvasive Glucosemessung. Diabetologe 10, 36–42 (2014). https://doi.org/10.1007/s11428-013-1126-z
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