Nichtinvasive Glucosemessung

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.