Glukózový senzor: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
- selfreference
Ciernik M (diskusia | príspevky)
článok prepracovaný na základe nových publikácii
 
Riadok 9:
| dátum prístupu = 2018-03-24
| miesto = Bratislava
}}</ref> je zariadenie na kontinuálne meranie koncentrácie [[glukóza|glukózy]] v [[krv]]i (glykémia), alebo v [[intersticiálna tekutina|intersticiálnej tekutine]], ktorá zodpovedá koncentrácii glukózy v krvi. Údaje prenášajú cez transmiter do vonkajšej jednotky, ktorou môže byť aj poloautomatická [[inzulínová pumpa]], ktorá podľa nameraných hodnôt koriguje dávkovanie [[inzulín]]u, podávaného pacientovi s [[diabetes mellitus]] (cukrovkou) 1.typu
 
== ZariadenieÚčel zariadenia ==
Kontinuálne monitorovanie glykémie pomocou senzora je prínosom pre pacientov s [[diabetes mellitus]] (cukrovkou) 1. typu, ktorým hladina glykémie počas dňa silne kolíše a ohrozuje jednak akútnymi komplikáciami - hypoglykémiami, jednak chronickými komplikáciami, vyplývajúcimi zo zlej kompenzácie diabetu a dlhodobo zvýšenými koncentráciami glukózy v krvi (hyperglykémia). Opakované hypoglykémie časom vedú k vzniku syndrómu nerozpoznania hypoglykémie, ktorého následkom môže byť aj dlhodobé poškodenie centrálneho nervového systému. (viac v článku [[Diabetes mellitus]])
Glukózové senzory vyrába viacero výrobcov ako jednorazové zariadenia, väčšinou s trvanlivosťou niekoľkých dní. Merajú koncentráciu glukózy v intersticiálnej tekutine, ktorá je v prijateľnej zhode s koncentráciou glukózy v krvi.
 
== Druhy senzorov podľa spôsobu merania ==
Bežný princíp merania koncentrácie glukózy je [[Elektrochemický článok|elektrochemický]], kedy sa glukóza vo vzorke pôsobením enzýmu glukozooxidázy oxiduje na [[peroxid vodíka]], ktorého elektrochemickým rozkladom vzniká merateľný [[Elektrický prúd (pohyb častíc)|elektrický prúd]]. Prúd môže byť generovaný aj inými elektrochemickými reakciami, napríkad glukózy s NAD (nikotinamid-adenín-dinukleotid). K implantácii pod kožu pacienta sú vhodné až senzory nových generácii, ktoré fungujú bez potreby reagencii, ktoré by boli v priamom styku s telesnými tekutinami. Pracujú s organickými vodivými soľami a meranie bez priameho kontaktu s telesnými tekutinami využíva techniku mikrodialýzy.
Glukózové senzory vyrába viacero výrobcov. Niektoré ako jednorazové zariadenia, väčšinou s trvanlivosťou niekoľkých dnítýždňov. Merajú koncentráciu glukózy v intersticiálnej tekutine, ktorá je v prijateľnej zhode s koncentráciou glukózy v krvi, alebo priamo v krvi.<ref name=":0">{{Citácia knihy|titul=Endotext|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279046/|vydavateľ=MDText.com, Inc.|rok=2000|miesto=South Dartmouth (MA)|poznámka=PMID: 25905275|meno=Nihaal|priezvisko=Reddy|meno2=Neha|priezvisko2=Verma|meno3=Kathleen|priezvisko3=Dungan}}</ref>
 
Bežný princíp merania koncentrácie glukózy je [[Elektrochemický článok|elektrochemický]], kedy sa glukóza vo vzorke pôsobením enzýmu glukozooxidázy oxiduje na [[peroxid vodíka]], ktorého elektrochemickým rozkladom vzniká merateľný [[Elektrický prúd (pohyb častíc)|elektrický prúd]]. Prúd môže byť generovaný aj inými elektrochemickými reakciami, napríkad glukózy s NAD (nikotinamid-adenín-dinukleotid). K implantácii pod kožu pacienta sú vhodné až senzory nových generácii, ktoré fungujú bez potreby reagencii, ktoré by boli v priamom styku s telesnými tekutinami. Pracujú s organickými vodivými soľami a meranie bez priameho kontaktu s telesnými tekutinami využíva techniku mikrodialýzy.<ref name=":1">{{Citácia periodika|titul=A Prospective Multicenter Evaluation of the Accuracy of a Novel Implanted Continuous Glucose Sensor: PRECISE II|url=https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/dia.2017.0142|periodikum=Diabetes Technology & Therapeutics|dátum=2018-01-30|dátum prístupu=2021-03-11|ročník=20|číslo=3|strany=197–206|issn=1520-9156|doi=10.1089/dia.2017.0142|meno=Mark P.|priezvisko=Christiansen|meno2=Leslie J.|priezvisko2=Klaff|meno3=Ronald|priezvisko3=Brazg}}</ref><ref name=":2">{{Citácia knihy|titul=Endotext|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279046/|vydavateľ=MDText.com, Inc.|rok=2000|miesto=South Dartmouth (MA)|poznámka=PMID: 25905275|meno=Nihaal|priezvisko=Reddy|meno2=Neha|priezvisko2=Verma|meno3=Kathleen|priezvisko3=Dungan}}</ref>
Perspektívnym princípom je meranie [[Fluorescencia|fluorescencie]] špeciálneho proteínu v hydrogéli, ktorého súčasťou je receptor glukózy aj fluorofor. Jedno z nových testovaných zariadení napríklad pracuje na princípe [[Spektrofluorometria|spektrofluorometrického]] merania koncentrácie glukózy, reverzibilne naviazanej na indikátorový hydrogél. Sľubuje trvanlivosť najmenej 3 mesiace a zníženú potrebu kalibračných meraní, ktoré súčasné (rok 2017) zariadenia vyžadujú aspoň 1{{--}}2 denne. Všetky bežne používané senzory sa viac alebo menej potýkajú s problémom stability v biologickom prostredí, presnosťou a potrebou opakovaných kalibrácii.
 
Ďalšie zariadenia pracujú na princípe spektroskopie v oblasti blízkeho infračerveného pásma (NIRS) a impedančnej spektroskopie a iných optických metódach. Tieto trpia skreslením z absorpcie inými materiálmi, vysokou úrovňou šumového pozadia, driftom kalibrácie atď., napriek tomu sa už niektoré dostali do komerčného užívania, ale bez certifikácie ako lekárskeho prístroja.<ref name=":0" /><ref name=":2" />
Ďalším smerom vývoja je neinvazívne meranie na princípe infračervenej absorpčnej [[spektroskopia|spektroskopie]], Ramanovej spektrometrie a iných; takéto senzory však stále zápasia s technickými problémami, hlavne presnosťou meraní a nedočkali sa zatiaľ výraznejšieho rozšírenia.
 
Ďalším princípom je meranie [[Fluorescencia|fluorescencie]] špeciálneho proteínu v hydrogéli, ktorého súčasťou je receptor glukózy aj fluorofor. Jedno z testovaných zariadení napríklad pracuje na princípe [[Spektrofluorometria|spektrofluorometrického]] merania koncentrácie glukózy, reverzibilne naviazanej na indikátorový hydrogél. Sľubuje trvanlivosť najmenej 3 mesiace a zníženú potrebu kalibračných meraní.<ref>{{Citácia periodika|titul=Fluorescence Glucose Sensing, Part I: Overview of Fluorescence Glucose Sensing: A Technology with a Bright Future|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3570863/|periodikum=Journal of Diabetes Science and Technology|dátum=2012-11|dátum prístupu=2021-03-11|ročník=6|číslo=6|strany=1242|doi=10.1177/193229681200600602|jazyk=en|poznámky=PMID: 23294768|meno=David C.|priezvisko=Klonoff}}</ref> Ďalším smerom vývoja je neinvazívne meranie na princípe infračervenej absorpčnej [[spektroskopia|spektroskopie]], Ramanovej spektrometrie a iných; takéto senzory však stále zápasia s technickými problémami, hlavne presnosťou meraní a nedočkali sa zatiaľ výraznejšieho rozšírenia.
== Použitie ==
Senzory, určené na krátkodobé použitie sú jednorazové výrobky, ktoré sa zavádzajú do podkožia vpichom, prípadne špeciálnym aplikátorom, pričom transmiter, na ktoré sú obyčajne pripevnené, sa fixuje na kožu. Merania sa vykonávajú približne v 5-minútových intervaloch, čo dostačuje pre potreby kontinuálneho monitorovania glykémie. Senzory prenášajú namerané hodnoty údaje cez transmiter do vonkajšej jednotky. Touto môže byť ovládač, smartfón, alebo poloautomatická inzulínová pumpa. Senzory sa musia aj viackrát denne kalibrovať na základe hodnoty, nameranej [[glukometer|glukometrom]] z odobratej krvi.
 
Veľmi nádejný je senzor, založený na princípe mikrovlnového rezonátora, u ktorého sa predpokladajú minimálne rozmery, vysoká presnosť a nízka cena.<ref>{{Citácia periodika|titul=Non-invasive continuous-time glucose monitoring system using a chipless printable sensor based on split ring microwave resonators|doi=10.1038/s41598-020-69547-1|meno3=Mojgan|priezvisko2=Abbasi|meno2=Zahra|priezvisko=Baghelani|meno=Masoud|jazyk=en|issn=2045-2322|url=https://www.nature.com/articles/s41598-020-69547-1|strany=12980|číslo=1|ročník=10|dátum prístupu=2021-03-11|dátum=2020-07-31|periodikum=Scientific Reports|priezvisko3=Daneshmand}}</ref>
Kontinuálne monitorovanie glykémie pomocou senzora je prínosom pre pacientov, ktorým hladina glykémie počas dňa silne kolíše a ohrozuje ich komplikáciami, napríklad hypoglykémiami. Takéto výchyľky sa jednotlivými odbermi často nedajú zachytiť, liečba je neprimeraná a vedie k ďalším problémom (progresia chronických komplikácii cukrovky, syndróm nerozpoznania hypoglykémie, prípadne až poškodenie centrálneho nervového systému). Preto senzory disponujú aj prostriedkami na varovanie pacienta pred nebezpečnými hodnotami glykémie, prípadne pred jej rýchlymi zmenami. Komunikačné rozhranie s pacientom aj inými zariadeniami je predmetom rýchlej inovácie, niektorí výrobcovia ponúkajú aj integrované systémy, obsahujúce vzájomne komunikujúcu inzulínovú pumpu s glukózovym senzorom a tiež s pacientom prostredníctvom aplikácie v mobilnom zariadení (stav v roku 2017).
 
== Použiteľnosť ==
Trvácny a pacientom dobre tolerovaný glukózový senzor je predpokladom zlepšenia kvality liečby diabetu u tých najproblémovejších a najohrozenejších pacientov s labilným diabetom 1. typu, vrátane detských pacientov. Pravdepodobne umožní aj rozšírenie používania plne automatickej inzulínovej pumpy s funkciou [[Umelý pankreas|umelého pankreasu]], ktorej súčasné typy obmedzuje aj nedostatočne presný a málo stabilný glukózový senzor.
Pôvodné senzory boli jednorazové výrobky, určené na krátkodobé použitie, ktoré sa zavádzajú do podkožia vpichom, prípadne špeciálnym aplikátorom, pričom transmiter, na ktoré sú obyčajne pripevnené, sa fixuje na kožu. Merania sa vykonávajú približne v 5-minútových intervaloch, čo dostačuje pre potreby kontinuálneho monitorovania glykémie. Senzory prenášajú namerané hodnoty údaje cez transmiter do vonkajšej jednotky. Touto môže byť ovládač, smartfón, alebo poloautomatická inzulínová pumpa. Niektoré senzory sa musia aj viackrát denne kalibrovať na základe hodnoty, nameranej [[glukometer|glukometrom]] z odobratej krvi. Novšie zariadenia majú trvanlivosť až 3 mesiace a niektoré sú schopné spolupracovať s určitým typom inzulínovej pumpy v rôznom rozsahu, dokonca aj ako tzv. [[umelý pankreas]] v režime uzatvorenej regulačnej slučky. Jestvujú aj zariadenia bez nutnosti kalibrácie, zatiaľ však s kratšou životnosťou.<ref name=":1" /><ref name=":0" /> Ďalším perspektívnym použitím je monitorovanie koncentrácie glukózy v krvi u predčasne narodených detí, u ktorých sa často vyskytuje zdraviu nebezpečné kolísanie koncentrácie glukózy v krvi.<ref>{{Citácia periodika|titul=Real-time continuous glucose monitoring in preterm infants (REACT): an international, open-label, randomised controlled trial|jazyk=English|meno3=Catherine|priezvisko2=Thomson|meno2=Lynn|priezvisko=Beardsall|meno=Kathryn|poznámky=PMID: 33577770|doi=10.1016/S2352-4642(20)30367-9|url=https://www.thelancet.com/journals/lanchi/article/PIIS2352-4642(20)30367-9/abstract|issn=2352-4642|číslo=0|ročník=0|dátum prístupu=2021-03-11|dátum=2021-02-09|periodikum=The Lancet Child & Adolescent Health|priezvisko3=Guy}}</ref>
 
== Referencie ==
Řádek 33 ⟶ 34:
* Tammy Shifftett: ''Continuous Glucose Monitoring: Everything You Need to Know.'' Thediabetescouncil.com Dostupné online: https://www.thediabetescouncil.com/continuous-glucose-monitoring-everything-you-need-to-know/
* Eun-Hyung Yoo, Soo-Youn Lee: ''Glucose Biosensors: An Overview of Use in Clinical Practice.'' Sensors 2010, 10, str. 4558-4576; doi:10.3390/s100504558. Dostupné online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3292132/
* David C. Klonoff : ''Overview of Fluorescence Glucose Sensing: A Technology with a Bright Future.'' Journal of Diabetes Science and Technology Volume 6, Issue 6, November 2012. © Diabetes Technology Society. Dostupné online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3570863/
* Mark P. Christiansen et al.: ''A Prospective Multicenter Evaluation of the Accuracy of a Novel Implanted Continuous Glucose Sensor: PRECISE II.'' Diabetes Technology & Therapeutics, Volume 20, Number 3, 2018. Mary Ann Liebert, Inc. DOI: 10.1089/dia.2017.0142. Dostupné online: http://online.liebertpub.com/doi/10.1089/dia.2017.0142
 
[[Kategória:Medicínske prístroje]]