Сравнение систем непрерывного мониторинга глюкозы. ЧАСТЬ 1

Дизайн сравнения, установка, чувствительность устройств к изменениям гликемии

Дизайн сравнения систем НМГ

Любое сравнение, которое проводится для научно-популярной литературы и статей, опирается на определенные требования и условия тестирования технологии. Представленный в данном разделе список представляет основные направления, выбранные для проведения сравнения и оценки систем непрерывного и flash-мониторинга уровня глюкозы. Для данной статьи, мы постарались подготовить универсальный набор тестов для приборов НМГ которые, могут выполнять пользователи в повседневной жизни, для проверки точности и корректности показателей гликемии замеряемой с помощью глюкометра и системы НМГ.
В основе сравнения лежат:

• Описание особенностей заболевания
• Особенности терапии заболевания и ведения пациентов с СД
• Описание принципа действия систем НМГ
• Сравнение технических характеристик систем от Medtronic и Abbott
• Установка сенсоров и активация системы
• Калибровка и точность измерения
• Необходимость калибровки по капиллярной крови в Medtronic Real-Time и FreeStyle Libre
• Сравнение времени реакции прибора на изменения уровня ГК
• Сравнение влияния различных типов еды на гликемию и ее динамику при помощи НМГ
• Влияние физических нагрузок на гликемию и реакцию приборов
• Спокойное состояние, без физических нагрузок или сон
• Умеренные физические нагрузки (короткий промежуток (до 3-х часов), продолжительный период (до 8 часов))
• Чувствительность НМГ при гипогликемии и визуализация уровня ГК (ощущение при низком уровне ГК (пример 2.5, 3.5, 4 ммоль/л)).
• Загрузка и визуализация данных
• Анализ данных с помощью систем FreeStyle Libre, LibreView и Medtronic CareLink Pro и CareLink Personal
• Облачные решения LibreView и CareLink Personal
• Визуализация данных с помощью Diabetes:M (импорт данных из LibreView и CareLink Pro в D:M)
• «Области предсказания» - предвидение гликемии и своевременное принятие решений

Сравнительный обзор сформирован в виде PDF с возможностью печати для последующего применения пациентами с СД.

Условия проведения сравнения

Для достижения наиболее оптимального результата в процессе тестирования я придерживался ряда правил и общих рекомендаций, согласованных с консультирующим специалистом, опирающихся на действие препарата инсулина, диету и физические нагрузки. Cравнение, проводилось по заранее распланированному дню проведения наблюдения, это могли быть и выходные дни, когда велись домашние дела, это мог быть и рабочий день, когда выполнялась работа, например, находясь в офисе (без тяжелой физической нагрузки) и т.п.
Измерение ГК выполнялось при следующих событиях:

• Натощак
• Перед завтраком
• Через 2 часа после завтрака
• Перед обедом
• Через 2 часа после обеда
• Перед полдником (если прием был осуществлен)
• Перед ужином
• Через 2 часа после ужина
• Перед отходом ко сну
• Перед тренировкой
• В процессе тренировки
• После тренировки
• В экстренных случаях (гипо-, гипергликемии)

Инструменты калибровки и синхронизация значений

Опорным инструментом тестирования и калибровки был выбран глюкометр марки Contour TS компании Bayer откалиброванный относительно значений глюкозы плазмы/сыворотки крови.

• ДЛЯ MEDTRONIC GUARDIAN: Калибровка выполняется дважды в сутки с помощью ввода значения уровня глюкозы в крови, получаемого с помощью глюкометра Contour TS. Ввод значения осуществляется согласно получаемым от помпы уведомлениям.
• ДЛЯ FREESTYLE LIBRE: Калибровка выполняется с помощью двух устройств, приоритетным является встроенный во FreeStyle Libre Reader анализатор с возможностью измерения уровня глюкозы в крови и кетонов. Вторым является глюкометр Contour TS, на основе которого ведётся ключевое измерение уровня ГК.

ВАЖНО! Это особенность реализации калибровки по встроенному во FreeStyle Libre анализатору, а не через ввод данных со сторонних устройств. Устройство чтения FreeStyle Libre Reader автоматически корректируется между капиллярной кровью и анализом глюкозы в крови взятому из крови находящейся в подкожно-жировой клетчатке.

Управление процессом сравнения

Коррекция терапии осуществлялась согласно рекомендациям консультирующего специалиста врача-эндокринолога в целях достижения нормогликемии и для предотвращения резких изменений, которые могут спровоцировать неточность в значениях, получаемых системой НМГ или глюкометром.

Физические нагрузки во время сравнения

Я являюсь фанатом аэробных физических нагрузок, поэтому физические нагрузки должны  были быть заранее запланированным событием с учетом активации режима временной базальной дозы при конфигурации работы инсулиновой помпы. Параметры режима временной базальной дозы на понижение или повышение дозировки препарата инсулина подбирались с учетом индивидуальных особенностей в потребности и заранее рассчитанных коэффициентов на еду и чувствительности к препаратам инсулина.
ВАЖНО! Перед самостоятельным проведением сравнения, желательно чтобы вы рассчитали коэффициенты и ЦЕИ подходящие для вас. Это можно сделать с врачом-эндокринологом или при помощи специального программного обеспечения, наподобие DiaCalcJ (для PC, Mac и Linux), Diabet2000 (PC) или Diabetes:M (для мобильных устройств).

Ведение записей

Каждое событие записывалось в дневник самоконтроля. В качестве дневника выступает мобильное приложение системы Diabetes:M. Последующая выборка, анализ и сравнение результатов выполняется с помощью on-line сервиса Diabetes:M Analitycs (https://analytics.diabetes-m.com/login).
В дневник записываются следующие данные:

• Уровень глюкозы в крови
• Значение HbA1полученное во время тестирования
• Уровень артериального давления (преиодически)
• Масса тела в начале, середине и по завершении теста
• Еда (БЖУ, ккал, ХЕ)

Данные дневника сравниваются с полученными записями и графами в системах CareLink Pro и FreeStyle Libre.ВАЖНО! Все приведенные в данной публикации графы построены с помощью системы Diabetes:M. Данные загружаются с помощью формата CSV, создаваемым с помощью систем FreeStyle Libre View и Medtronic CareLink Pro.

Еда

Прием пищи является одним из сложных для проведения тестов. Каждый человек индивидуален и в его организме происходит множество процессов связанных с обменом веществ и усвоением микроэлементов и микронутриентов, но при этом они могут значительно отличаться от других людей. Например, если тарелка гречневой каши (на 3 ХЕ) у одного человека спокойно пройдет и усвоится без резкого пика, то у другого, эти же 3 ХЕ могут значительно повысить уровень глюкозы в крови позже, уже после того времени, когда инсулин уже будет утрачивать свою силу, а в крови уменьшится его концентрация.
В сравнении мною были использованы определенные виды блюд, как простых, так и сложных. Для надежности теста, были заново рассчитаны коэффициенты потребности в инсулине и необходимых дозировках для компенсации съеденной порции пищи.
Количество хлебных единиц в блюде рассчитывалось на основе базы данных продуктов в системе Diabetes:M, в ряде блюд калорийность и пищевая ценность продукта берется у производителей напрямую.

Определение сахарного диабета и его классификация

Если вы впервые знакомитесь с темой Сахарного Диабета и технологиями управления данным заболеванием, то в данном разделе я постараюсь дать вводное описание о данном заболевании, его видах и подвидах. За основу была взята информация из медицинской литературы, посвященной СД и его осложнениям.
Сахарный диабет является одним из самых распространенных заболеваний в мире. Более 440 миллионов жителей Земли болеют Сахарным Диабетом. Больший процент отводится пациентам с поставленным диагнозом Сахарный Диабет тип 2, по статистике это порядка 90% от всех выявленных случаев, 10% от всех пациентов поставлен диагноз Сахарный Диабет тип 1. В Российской Федерации по официальным данным, на 1 января 2015 года [1] было зарегистрировано 4,094 млн. больных, что составляло 2,8% населения Российской Федерации (на 01.01.2015 по оценке Росстата в РФ было 146 310 418 постоянных жителей). Согласно статистическим данным, собранным с помощью единого регистра, по всем возрастным группам распространенность СД типа 1 составляла 340 462 больных, а распространенность СД типа 2 составляла 3 705 102 больных.
В данном разделе, мы разберем основные различия СД типа 1 и СД типа 2. Но не бойтесь, это не так сложно, как может показаться на первый взгляд.

Рис. 1. Эффект инсулина в захвате и метаболизме глюкозы [2]. Связывание рецептора с инсулином(1) запускает активацию большого количества белков (2). Например: перенос GLUT4-переносчика на плазматическую мембрану и поступление глюкозы внутрь клетки(3), синтез гликогена(4), гликолиз (5), синтез жирных кислот (6).
Сахарный диабет является группой метаболических заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией, которая является результатом нарушения секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов. Хроническая гипергликемия при СД сочетается с повреждением, дисфункцией и развитием недостаточности различных органов, особенно глаз, почек, нервов, сердца и кровеносных сосудов [3]. В развитии диабета участвуют несколько патогенетических процессов: от аутоиммунного повреждения β-клеток поджелудочной железы с развитием в последующем абсолютного дефицита инсулина до нарушений, вызывающих развитие периферической резистентности к действию инсулина. Основой нарушений метаболизма углеводов, жиров и белков при диабете считается недостаточность действия инсулина в тканях-мишенях.

СД типа 1

Причиной сахарного диабета 1-го типа является абсолютный дефицит секреции инсулина. Лица с высоким риском развития этого типа диабета часто могут быть идентифицированы по серологическим признакам аутоиммунного патологического процесса в панкреатических островках, а также по генетическим маркерам.
СД типа 1 характеризуется деструкцией β-клеток, обычно ведущей к развитию абсолютного дефицита инсулина. От 5% до 10% от общего количества больных занимает аутоимунная форма диабета, прежде обозначавшаяся терминами инсулинозависимый диабет, диабет 1-го типа, диабет с ювенильным началом, является результатом клеточно-опосредованной аутоимунной деструкции β-клеток поджелудочной железы. Учеными были выявлены маркеры имунной деструкции β-клеток, в которых выступают аутоантитела к разным структурам β-клеток: инсулину, островковым клеткам и к транспортерам цинка. Положительные аутоантитела определяются у 85 — 90% лиц в дебюте заболевания.
При этой форме диабета этапы прогрессирования деструкции β-клеток различны. В детском возрасте утрата β-клеток происходит быстро и уже к концу первого года заболевания остаточная функция угасает. У детей и подростков клиническая манифестация заболевания зачастую протекает с явлениями кетоацидоза. При развитии заболевания после 25 лет, отмечается умеренная гипергликемия натощак [4], которая нередко при присоединении инфекции или стресса может быстро смениться выраженной гипергликемией и/или кетоациодозом. В то же время у взрослых остаточная функция β-клеток сохраняется достаточно долго. Причем этот уровень секретируемого инсулина считается достаточным для предотвращения кетоациода в течение многих лет. В дальнейшем секреция инсулина постепенно снижается и развивается абсолютный дефицит инсулина, что подтверждается низким или неопределимым уровнем C-пептида плазмы.
Так, в возрасте после 35 лет наряду с СД типа 2 часто встречается и диабет типа 1. Последний, характеризующийся очень медленным прогрессированием, был назван латентным аутоимунным диабетом у взрослых / latent autoimmune diabetes in adults (LADA). Отмечают, что ранее данный тип диабета называли диабетом типа 1.5. Данный подтип диабета рассматривается как вариант течения сахарного диабета 1-го типа.
Этиология некоторых типов диабета типа 1 неизвестна, в данном случае данную форму именуют Идиопатическим диабетом. Данный тип диабета описан в литературе, он упоминается также под различными названиями: атипичный диабет, Flatbush-диабет, а позднее сахарный диабет со склонностью к кетозу.
В данной форме заболевание характеризуется острым началом, выраженной гипергликемией в дебюте заболевания, развитием кетоацидозом, однако затем наступает период ремиссии и оптимальный уровень гликемии поддерживается при соблюдении у пациентов отсутствуют маркеры аутоимунного поражения β-клеток — антитела к антигенам β-клеток.

СД типа 2

Как было сказано выше, сахарный диабет типа 2 наиболее распространен среди населения планеты и занимает 80-90% от всех диагностированных случаев. Нарушения, наблюдаемые при данном типе диабета, могут варьировать от выраженной инсулинорезистентности с относительным инсулинодефицитом до преобладающего дефекта секреции инсулина с инсулинорезистентностью.
Эта форма диабета прежде называлась инсулиннезависимым диабетом, или диабетом 2-го типа, диабетом со «взрослым» началом, — название, применяемое к больным, характеризующимся резистентностью к инсулину и обычно относительной (чаще, чем абсолютной) недостаточностью инсулина.
Большинство людей с данной формой диабета, имеют ожирение, и оно само по себе вызывает некоторую степень инсулинорезистентности. Характерен абдоминальный тип ожирения. Кетоацидоз развивается редко и обычно связан со стрессом в результате другого заболевания, например инфекции. Эта форма диабета часто остается недиагностированной в течение многих лет, так как гипергликемия развивается постепенно. Тем не менее такие больные находятся в состоянии повышенного риска развития макро- и микрососудистых осложнений. Лица с данной формой диабета могут иметь уровень инсулина близкий к норме или повышенный одновременно с высоким уровнем гликемии.
Чем человек старше, обладает лишним весом (ожирением) и недостаточно двигается, тем больше возрастает риск развития СД типа 2. Он чаще возникает у женщин с предшествовашим гестационным сахарным диабетом и у пациентов с гипертонией и дислипидимией, и его частота варьирует в разных расовых и этнических подгруппах. Заболевание характеризуется сильной генетической предрасположенностью, в большей мере, чем аутоимунная форма сахарного диабета 1-го типа. Однако генетика этой формы диабета сложна и пока четко не определена.

Гестационный сахарный диабет

Ранее гестационный СД определялся как любое нарушение толерантности к глюкозе, выявленное впервые во время беременности. Однако после анализа результатов крупнейшего многонационального исследования «Гипергликемия и неблагоприятные исходы беременности» (Hyperglycemia and Adverse Prognancy Outcomes Study (HAPO)), включавшего более 23 тыс. беременных женщин, стало очевидным, что существовавшие ранее позиции требуют пересмотра. К примеру, среди наблюдаемых женщин неблагоприятные исходы беременности прямо пропорционально возрастали, начиная со значительно более низкого уровня гликемии, чем считали ранее.
Гестационный СД является заболеванием, характеризующимся гипергликемией, впервые выявленной во время беременности, но не соответствующее критериям «манифистного сахарного диабета».
Пациентки, перенесшие ГСД, составляют группу высокого риска развития ГСД в последующие беременности, имеют повышенный риск развития сахарного диабета 2-го типа и должны находиться под наблюдением эндокринолога.
На текущий момент, исследователи выделили не только две больших группы, представив их в виде двух типов диабета, но и определили и сформировали описание еще несколькими менее выраженными и с гораздо меньшей распространенностью видов данного заболевания. Многие из них проявляются за счет определенных генетических маркеров и могут развиваться незаметно, вызывая постепенное ухудшение усвоения глюкозы клетками и секрецию или чувствительность клеток к эндогенному инсулину и как следствие, развитие СД.

Терапия СД

Сахарный диабет достаточно индивидуален, как в плане биологических процессов, так и в плане практик ведения пациентов, поэтому эндокринологи подбирают стратегию терапии индивидуально, для каждого пациента, опрашивая, собирая анамнез и вычисляя и подбирая основные дозировки препаратов, а также давая базовые знания о жизни с диабетом. Ключевой задачей самоконтроля является нормализация гликемии и снижение рисков развития гипо- и гипергликемии, а в дальнейшем, поздних осложнений.
Создавая инсулин и разрабатывая надежные методы измерения уровня глюкозы в моче и крови, ученые совместно с врачами-терапевтами и врачами-эндокринологами разрабатывали образовательные программы для обучения пациентов правилам самоконтроля. Так как все действия выполняются в первую очередь самими пациентами, обучение стоит во главе начала и последующего лечения.
Для упрощения работы врачей, разработаны различные методики ведения пациентов, дающие определенную стратегию лечения и приводящих максимально быстро к нормализации гликемии, а для пациентов доступны все необходимые материалы по техникам самоконтроля и наблюдения за собственным здоровьем, что позволяет достичь нормализации гликемии и снижения рисков развития осложнений в будущем. Важную роль играет обучение в школах диабета, где преподаватели, а зачастую преподавателями являются сами врачи, рассказывают о том, что такое сахарный диабет, о диете, самоконтроле, различных лекарственных препаратах, технических решениях, об осложнениях и о многом другом.
Можно выделить четыре ключевых рекомендации, которые выполняются ежедневно и которых должны придерживаться люди с сахарным диабетом, заранее продумывая шаги и при анализе допущенных ошибок:

• Измерение уровня глюкозы в крови
• Подсчет количества углеводов (расчет ХЕ), жиров и белков
• Инъекции препаратов инсулина или принятие сахароснижающих препаратов в виде таблеток
• Ведение дневника самоконтроля с максимально подробными записями событий

Кажется, это достаточно просто, но на самом деле, требует определенных знаний и опыта. Базовые знания даются на занятиях в школе диабета и врачами-терапевтами, эндокринологами, а более широкий опыт появляется уже при самостоятельном контроле и самостоятельном наблюдением за собственным здоровьем.
Последовательность действий зачастую не отличается и первым действием всегда идет измерение уровня глюкозы в крови. Это легко объяснить, благодаря первоначальному измерению уровня глюкозы в крови вы можете определить, какую необходимо подобрать дозу инъекции инсулина, как для коррекции гликемии, так и для компенсации съеденной еды. Далее идет инъекция инсулина и соответственно коррекция уровня глюкозы в крови. Для контроля после приема пищи или до, а затем и после физических нагрузок желательно выполнять контрольные измерения уровня глюкозы в крови и дальнейшее принятие решения о приеме дополнительной порции пищи или введение корректирующей дозы инсулина.
В обычной жизни, и для большинства пациентов в сознательном возрасте (подростки и старше), вполне достаточно 6 – 10 измерений глюкозы в крови в сутки. Но в ряде случаев, может потребоваться гораздо больше измерений. К таким случаям можно отнести:

• Болезнь
• Изменение уровня глюкозы в крови в течение суток
• Коррекция терапии и изменение коэффициентов чувствительности, дозировок препарата и др.
• Определение действия различных видов еды на уровень глюкозы в крови

В процессе коррекции терапии, как в стационаре, так и в домашних условиях, а также определении того, как проходит компенсация еды или определения периода действия инсулина в организме после введения, с расчетом необходимых коэффициентов, иногда требуется значительно больше измерений уровня глюкозы в крови.
В данном контексте, для снижения частоты травмирования кожи на пальцах, а также для снижения болевых ощущений, идеально подходят системы непрерывного и flash-мониторинга глюкозы. С появлением и распространением инсулиновых помп, необходимость в увеличении частоты измерений стала возрастать. При этом благодаря увеличенной частоте измерений, можно лучше выполнять визуализацию изменений уровня глюкозы в крови и принимать соответствующие решения.
В случае с гестационным сахарным диабетом, переход на помповую инсулинотерапию обусловлен тщательной поддержкой постоянного уровня глюкозы в крови для минимизации рисков, связанных с его перепадами и влиянием на плод. Здесь, постоянный мониторинг глюкозы позволяет с высокой вероятностью предотвратить те или иные события, препятствующие нормальному прохождению беременности, а также гораздо точнее корректировать базальный профиль и рассчитывать коэффициенты на еду и физические нагрузки.

Знакомство с принципом действия системы НМГ

Перед тем как мы приступим к сравнению систем непрерывного мониторинга глюкозы, необходимо разобраться, как же работают данные системы и откуда берется информация о количестве глюкозы в крови. Сама технология достаточно проста и основана на электрохимической реакции электродов с глюкозой в крови. Но, в данном методе используется не простая капиллярная кровь, как это делается при измерении при помощи стандартного глюкометра, а используется кровь, попадающая в подкожно-жировую клетчатку.
На рисунке 2 приведен пример на основе сенсора Enlite компании Medtronic. Сенсор измеряет уровень глюкозы в интерстициальной жидкости, находящейся между верхними слоями кожи и мышечной тканью. Небольшие сосуды пронизывают слой подкожно-жировой клетчатки и подходят к поверхности кожи, питая волоски и клетки верхних слоев кожи.

Рис. 2. Положение сенсора НМГ на поверхности кожи и усик сенсора, находящийся в подкожно-жировой клетчатке. Модифицированная иллюстрация из документа M968964A001, 950M15267-011 20160715 © 2016 Medtronic MiniMed, Inc. Модификация выполнена автором.Именно благодаря сосудам в тканях, в подкожно-жировую клетчатку выделяется немного крови, и она остается в интерстициальной жидкости.
Помещенный в подкожно-жировую клетчатку усик сенсора, взаимодействует с кровью, находящейся в интерстициальной жидкости и вступает в электрохимическую реакцию с глюкозой, передавая электрический сигнал на сенсор, а далее трансмиттер передает записанную информацию на устройство чтения или инсулиновую помпу.
Одним из важнейших критериев данного подхода, является точность результата измерений, необходимо понимать, что результат измерения глюкозы крови из интерстициальной жидкости, будет отличаться от результата измерения из капиллярной крови, взятой из кончика пальца. Для этого, разработчики используют алгоритмы, корректирующие результат и максимально сближающие их. Поэтому существует некоторое расхождение в результатах измерения, о котором мы поговорим чуть подробнее.

Рис. 3. Понимание Глюкозы Сенсора (SG) и Глюкозы Крови (BG). Значения в mmol/L Модифицированная иллюстрация из документа M968964A001, 950M15267-011 20160715 © 2016 Medtronic MiniMed, Inc. Модификация выполнена автором.
Когда уровни глюкозы стабильны, значения Глюкозы Сенсора (SG) и Глюкозы Крови (BG) будут одинаковыми, но редко точно такими же (Рис. 3 (A)). Но поднимаясь вверх, значение BG будет больше, чем значение SG, которое следует за ним (Рис. 3 (B)). Но, двигаясь вниз или резко снижаясь, значение BG опережает (ниже) и теперь оно меньше значения SG.
При использовании НМГ вам нужно сосредоточиться на тенденциях глюкозы сенсора (SG). Тенденции дают представление о скорости и направлении изменения глюкозы в крови. Это позволяет:

• меньше сосредотачиваться на индивидуальных значениях сенсора глюкозы.
• больше сосредотачиваться на том, как быстро глюкоза может повышаться или снижаться.

Стрелки направления, отображаемые на экране помпы или устройства приемника системы flash-мониторинга, предоставляют вам необходимую информацию. Вы можете заметить, что вы можете увидеть одну, две или три стрелки, в зависимости от изменения скорости изменения глюкозы сенсора (SG).
В таблице 1 приведены данные по скорости изменения глюкозы в системе flash-мониторинга FreeStyle Libre и системе непрерывного мониторинга Medtronic Guardian.

Таблица 1. Скорость изменения глюкозы в крови и отображение динамики на дисплее устройства flash-мониторинга и НМГ на помпе.
Как вы можете заметить, обе системы охватывают высокий диапазон скоростей повышения или понижения уровня глюкозы в крови. Сенсоры Medtronic охватывают больший диапазон по сравнению с FreeStyle Libre, что позволяет делать гораздо более точные прогнозы в тенденциях к повышению или понижению глюкозы в крови. Это очень важно, так как система Guardian в связи с помпами моделей 754 и 600 серии позволяет приостанавливать подачу инсулина в случае гипогликемии, и правильное предвидение грядущего события очень важно. Это значительно выделяет продукты компании Medtronic от других решений.
Для повышения точности результатов в тенденции, каждая система требует определенной калибровки. Методика калибровки была описана выше, в разделе Инструменты калибровки и синхронизации значений.
Узнав основную теорию систем непрерывного мониторинга и flash-мониторинга, давайте подробно познакомимся со сравнением функционала и результатами тестов точности реакции сенсоров при различных условиях.

Сравнение систем НМГ

Главная тема данной статьи посвящена непосредственному сравнению системы непрерывного мониторинга глюкозы и системы flash-мониторинга, а также их возможностей. Мы рассматриваем базовые функции, заложенные в них самими разработчиками и позволяющими добиться хорошего результата у взрослого человека.
С детьми немного сложнее, дети достаточно подвижны и много питаются, так как развивающемуся организму ребенка необходимо большое количество энергии и СД у детей требует определённого подхода и подготовки к вариативности событий. Но глобально принципы анализа глюкозы в крови не меняются.
На данный момент в Российской Федерации зарегистрировано два решения в виде систем непрерывного мониторинга глюкозы – система компании Medtronic, в виде многокомпонентного решения Medtronic Guardian и Medtronic iPro 2, а также набравшая высокую популярность система flash-мониторинга – FreeStyle Libre компании Abbott. Система iPro 2 ориентирована в первую очередь на профессиональное применение в госпиталях и эндокринологических отделениях, где требуется вести мониторинг изменений уровня глюкозы в крови у нескольких пациентов, и работает коллектив специалистов, поэтому в данном сравнении она не участвует.
В данном разделе собраны основные технические сведения об этих системах и их ключевые отличия. Технические характеристики представлены в таблице 2. Каждое из устройств обладает определенными возможностями, которые позволяют выполнять не только запись значений уровня глюкозы в крови, но и их обработку.

Таблица 2. Сравнение технических характеристик систем CGMS. (Продолжение, начало на странице 13)
Каждая система обладает своими и достоинствами и недостатками. Конечно, система FreeStyle Libre оказалась очень простой и в то же время информативной, способной выполнять замеры уровня глюкозы в крови каждую минуту и представлять их в визуально информативных графиках и отчетах. Но если говорить о многофункциональности и более высокой точности вводимых данных и получаемых отчетов, система Medtronic Guardian предоставляет наиболее полноценное решение для многостороннего управления терапией для пациентов находящихся на помповой инсулинотерапии. Здесь же могут быть введены и точные значения гликемии, количество съеденных углеводов (в граммах или ХЕ), вычислено необходимое количество инсулина и учтён профиль базального инсулина, чего нельзя сделать при использовании системы flash-мониторинга.
НА ЗАМЕТКУ. Данная статья подготовлена на основе сведений о предыдущем поколении системы Medtronic Guardian, на момент издания, компания Medtronic уже ведет продажи системы Guardian нового поколения, рассчитанные на работу с помпами 600 серии. Она поддерживает как возможности связи с помпами нового поколения, так и поддерживает работу с мобильными устройствами.

Установка сенсоров

Установка сенсоров является единственным действием, которое может вызвать временный дискомфорт. Это касается в первую очередь детей, так как они более чувствительны и могут бояться уколов. Но со стороны взрослого человека, установка сенсора не вызывает ни каких проблем, если следовать стандартным для обеих систем рекомендациям.
Для обзора мы сравнили простоту и удобство установки сенсоров FreeStyle Libre Sensor и Medtronic Enlite, а также подготовили обобщающую таблицу, в которой оценили болезненность установки и ее удобство. Чем выше оценка, тем лучше.

Таблица 3. Сравнение установки сенсоров FreeStyle Libre и Medtronic Enlite. Оценка по пятибалльной шкале.
С консультирующим специалистом мы постарались провести тест как можно точнее и аккуратнее, и приблизить к рекомендациям, указанным в инструкции. В инструкции сказано, что сенсоры flash-мониторинга лучше устанавливать в области трицепса на руке, там, где находится больше подкожно-жировой клетчатки. Но в то же время, сенсоры Enlite разработчики компании Medtronic рекомендуют устанавливать не только в области трицепса, так и на животе, причем на животе, носить сенсор удобнее с практической стороны, так как трансмиттер ближе к помпе и тем самым уменьшается риск потери связи между трансмиттером и помпой.
Наиболее простым в плане установки оказалась установка сенсора FreStyle Libre Sensor, который может быть с легкостью выполнен даже подростком. А входящие в комплект поставки салфетки с дезинфицирующей жидкостью значительно облегчают установку в дороге или в офисе. Рисунок 4 наглядно демонстрирует простоту установки сенсора FreStyle Libre в области трицепса на руке.

Рис. 4 а. Установка сенсора FreeStyle Libre на руку в области трицепса.
Что же касается болезненности установки сенсоров FreeStyle Libre, то за счет простоты установки это не так заметно. Так как все делается в одно касание. Единственное на что можно обратить ваше внимание, так это на возможное попадание в нервные окончания, таким образом, могут быть вызваны болевые ощущения, которые со временем пройдут. Это сугубо индивидуальная особенность и зависит исключительно от анатомических особенностей устанавливающего сенсор человека.
У Medtronic конструкция и использование независимого сертера и отдельного трансмиттера, выглядит несколько более сложной, а необходимость подгибов фиксирующих пластырей, может быть неудобной, при установке сенсора в область трицепса. Но с другой стороны сенсор Enlite можно очень успешно установить и в области живота и в области ягодиц, и даже на бедро, самое главное - минимизировать разрыв связи между трансмиттером и инсулиновой помпой.
Если же говорить об установке сенсора Enlite на руку, то лучше всего это выполнять с помощью ассистента, так как может потребоваться дополнительная помощь для более точной фиксации. В рассматриваемом нами примере, сенсор был установлен совместно с врачом, которая помогла придержать сенсор, и зафиксировала трансмиттер в области трицепса клейкой лентой. Но в обычной жизни, сенсоры стараются размещать на животе.
Достаточно спорным моментом, который я выявил в практике ношения сенсоров Enlite и трансмиттеров Guardian является их значительно больший размер и масса по сравнению с FreeStyle Libre, при этом у Enlite используются дополнительные пластыри, что может приносить легкий дискомфорт, особенно если занимается небольшая площадь поверхности.

Снятие сенсоров

Многие пациенты, кто пользуется системами непрерывного мониторинга, описываю аллергические реакции на клейкое покрытие на пластыре у сенсора. У автора статьи достаточно низкая чувствительность к подобным раздражениям и кожа значительно не взаимодействует с клеем. Скорей всего описываемые проблемы, связанные с раздражением, являются исключительно индивидуальной особенностью. Зачастую, раздражение может формироваться из-за слабой очистки поверхности кожи перед установкой, или при излишнем потоотделении и взаимодействия с солями, особенно при интенсивных физических нагрузках.

Рис. 4 б. Легкое раздражение кожи в области волосков после снятия сенсора FreeStyle Libre. Красными прямоугольниками выделены области раздражения вокруг волосяных луковиц, синим прямоугольником выделена область прокола и проникновения усика сенсора FreeStyle Libre.
В моем случае, зачастую раздражение проявлялось именно в областях волосков, выходящих из кожного покрова, это не настолько критично, так как раздражение проходит достаточно быстро, после снятия сенсоров. Но если сравнить объективно, то сенсоры Enlite от Medtronic раздражают меньше чем сенсоры FreeStyle Libre, но зачастую это можно отнести к вопросам очистки поверхности кожи и внешних раздражителей. Для минимизации аллергических реакций стоит придерживаться нескольких простых правил:

• Если у вас есть длинные волоски, их можно сбрить, чтобы они не формировали неровности, в которых может скапливаться жир и пот, способствующие увеличению раздражения
• Помойте область установки сенсора теплой водой с мылом и оботрите насухо
• Протрите поверхность спиртовой салфеткой или ватным тампоном, смоченным спиртом
• Дождитесь, когда спирт испарится, начните установку сенсора

Активация сенсоров

Активация сенсоров FreeStyle Libre выполняется достаточно просто, для этого просто необходимо включить и поднести к сенсору FreeStyle Libre Reader или мобильный телефон с приложением LibreView.
Сенсоры Enlite активируются по-иному и зависят в первую очередь от связи с трансмиттером, а трансмиттер зависит от связи с инсулиновой помпой. Первое что необходимо сделать, убедиться в том, что трансмиттер установил связь с сенсором Enlite. Далее активация нового сенсора и первоначальная синхронизация выполняются с помощью инсулиновой помпы. Особенностью системы Guardian является то, что каждый трансмиттер должен быть связан с помпой с помощью индивидуального идентификатора, который вводится в начале создания связи между устройствами.
Так как FreeStyle Libre по своей сути является универсальным глюкометром, он не может оказывать влияние на работу других устройств или сигнализировать о критических изменениях уровня глюкозы в крови. Задача flash-мониторинга - быстрая визуализация уровня глюкозы в крови и ведение записей дневника, на основе которых строится подробный отчет.
Система Medtronic Guardian является комплексным решением для мониторирования изменений уровня глюкозы в крови, что позволяет не только визуализировать изменения, но и уведомлять о достижении критических значений, а в случае расширенных функций инсулиновых помп, система может приостанавливать подачу инсулина при достижении нижней границы и гипогликемии. При этом, ее отчеты содержат большое количество дополнительной информации, которая может быть использована для построения детальных отчетов, с помощью которых можно выявить причины ошибок в терапии и скорректировать их.
Одним из недостатков системы Guardian предыдущего поколения, является отсутствие поддержки связи с другими типами устройств. Не было официальной поддержки и реализации возможности считывания данных сенсора с помощью мобильного телефона и обработка с помощью специального программного обеспечения. Но более современная и улучшенная версия системы Guardian 2, уже предоставляет возможности использования системы, как в качестве элемента помповой инсулинотерапии, так и в качестве отдельной и независимой системы мониторинга уровня глюкозы в крови.

Чувствительность НМГ при гипогликемии и визуализация уровня ГК

Одним из наиболее часто встречаемых осложнений СД является гипогликемия, данное осложнение может быть вызвано большим количеством введённого инсулина на некорректно рассчитанную порцию еды, или при активных физических нагрузках, когда вводимая базальная доза инсулина велика или же еще действует введенный на прием пищи перед тренировкой болюсный инсулин.
В данном сравнении мы хотели разобраться с важным моментом – скорость и точность реакции сенсора на изменения глюкозы в крови и с тем, как точно определяется гипогликемия и возможные расхождения со значениями на глюкометре. Гипогликемия была вызвана как намеренно, так и сформирована в процессе какого-то события, например – тренировки.
Два события были отражены в трех графиках, маркерами отмечены низкие и высокие значения гликемии. Низкий уровень глюкозы отмечен красным маркером, а повышенный и высокий, синим.

 

Рис. 5. График изменения глюкозы в крови и записи замеров, выполненных с помощью глюкометра. Кривая отображает среднюю величину между выполненными измерениями.
Обратите внимание на график, представленный на рисунке 5. Данный график построен на основе измерений уровня глюкозы крови выполненных с помощью глюкометра. За счет этих значений мы ориентировались при определении чувствительности систем CGM и их точности, а также в расхождении реакции сенсора по времени.

Рис. 6. График уровня глюкозы в крови, построенный на основе данных с сенсора FreeStyle Libre.
Рисунок 6 демонстрирует изменение уровня глюкозы в крови, записанное с помощью системы flash-мониторинга FreeStyle Libre. Устройство считывания показало отличимый от глюкометра результат в первом случае, и более приближенный к глюкометру, результат во втором случае. Но при этом, была выполнена дополнительная запись, которая показала наглядно резкое понижение уровня глюкозы в крови ближе к 15 часам. Эта гипогликемия была вызвана аэробной тренировкой, в виде прогулки, но вовремя выявлена самостоятельно и подтверждена глюкометром. Обратите внимание также на то, что FreeStyle Libre на низком уровне глюкозы в крови показывает достаточно заниженный результат, но видно, как гипогликемия начинала развиваться в утренние часы, что мы не всегда можем выявить при измерении с помощью стандартного глюкометра (кроме тех случаев, когда такие измерения делаются преднамеренно).

Рис. 7. График уровня глюкозы в крови, построенный на основе данных с сенсора Medtronic Enlite.
Полученные с помощью сенсора Medtroinic Enlite данные дали еще более интересный результат. В отличие от Libre, Enlite записывает больше данных в виде записей событий, что позволяет лучше выполнять выборку в таких приложениях как Diabetes:M (Рис. 7). Все гипогликемии в 8 утра и в 14.30 были записаны в виде нескольких измерений, с периодом в 10 – 15 минут, что позволило лучше определить динамику понижения уровня глюкозы в крови.
Утренняя гипогликемия начала развиваться в 7 утра, о чем свидетельствует запись с сенсора, затем, в 14 часов начала развиваться вторая гипогликемия, вызванная послеобеденной прогулкой. Здесь стоит отметить, что повышенное количество записей с сенсора Enlite позволило точнее определить время начала событий и их завершения.
Также, в отличие от значения, полученного с помощью сенсора FreeStyle Libre, значения уровня глюкозы крови, полученные с помощью сенсора Enlite, оказались ближе к опорным измерениям с помощью глюкометра, а объем данных выше, что позволяет лучше визуализировать все изменения и точнее выявлять начало развития гипогликемии.
В какой-то мере нами были подтверждены слова некоторых пользователей системы FreeStyle Libre о том, что данная система периодически занижает показатели или повышает их выше реального значения. Поэтому мы повторим рекомендацию о проверке показателей гипо- и гипергликемии с помощью глюкометра.
Каждая система мониторинга записывает уровень глюкозы крови через определенный промежуток времени, а специальное программное обеспечение производит анализ собранных данных. Но чем больше записей мы осуществим, тем точнее может быть выполнен прогноз изменения уровня глюкозы крови или определены точки начала изменений, которые можно сопоставить с определенными событиями.

Расхождение в точности измерений

Так как точность измерений является одним из важнейших критериев любой системы мониторинга глюкозы и любого глюкометра, при подготовке данной публикации мы несколько раз провели тест на точность измерения и оценку динамики изменения уровня глюкозы крови.

Рис. 8. Сравнение реакции сенсоров на изменение уровня глюкозы в крови после гипогликемии. A – глюкометр, B – FreeStyle Libre, C – Medtronic Enlite.
Немного опишу процесс тестирования. Так как в день тестирования началом теста была гипогликемия, которая была купирована 100 мл газированного напитка и кусочком хлеба, тест проводился с проведением измерений каждые 15 минут. Сначала, проводится тест с помощью глюкометра, затем, тест с помощью глюкометра, встроенного во FreeStyle Libre Reader. Следующим ведется считывание данных с сенсора Libre, а затем с помощью помпы считывались данные с сенсора Enlite. Все значения записывались в дневник.
На рисунке 8 приведен график всех записей, выполненных в процессе тестирования. Обратите внимание на значения уровня глюкозы в иллюстрации B и C. Результат сенсора Enlite на 1 ммоль/л был ниже, по сравнению с данными сенсора Libre. С другой стороны, тесты, проведенные на нижнем уровне глюкозы, показали, что Libre записал значения ниже, по сравнению со значениями сенсора Enlite, но так как у Libre есть тенденция к занижению показателей, это различие, можно отнести к особенностям самой CGM. Сенсор Enlite провел записи в то же время, но при этом, это были равные показатели, на нижней границе (порог гипогликемии), отмеченной, в моем случае рамками 3.8 ммоль/л.
Все же значительным преимуществом сенсоров Enlite является частота записей, мы провели более 15 измерений за период тестирования на протяжении 3-х часов, и и результат в плане частоты записей и точности построения линии графа оказался выше именно у системы Guardian.
Именно благодаря системе Guardian удалось определить все изменения гликемии впоследствии при импорте в систему Diabetes:M, в то время как FreeStyle Libre дает только обобщенный результат на основе измерений выполненных пользователем, без отображения внутренних записей.

Рис. 9. Сравнение графов гликемии полученных с помощью систем FreeStyle Libre и Medtronic Guardian в рамках тестирования с помощью многократных измерений глюкозы крови.
Рисунок 9 демонстрирует пример визуализации графа изменения уровня глюкозы крови построенный обеими системами – FreeStyle Libre и Medtronic Guardian. Период проведения теста выделен рамкой.
Заметьте, что в отчете CareLink Pro линия графика не настолько точно повторяет все записи измерений. Впоследствии данные с помпы были импортированы в Diabetes:M, все записи точек измерения отобразились корректно, благодаря этому получен точный график, представленный на рисунке 8C.

Чувствительность НМГ при физических нагрузках

Одним из ценных применений любой системы мониторинга уровня глюкозы в крови является оценка уровня глюкозы в крови во время тренировок. Из личного опыта могу сказать, что у автора данной статьи значительно увеличивается чувствительность к инсулину и усвояемость глюкозы во время тренировок, даже простая прогулка на 1 – 2 км, может существенно снизить глюкозу в крови, особенно если тренировка проводилась сразу после основного приема пищи (завтрак, обед, ужин). Это понижение можно легко объяснить – в крови присутствует достаточное количество инсулина, которое при активности усвояется с большей скоростью, чем при гиподинамии. Поэтому, если при активности уровень глюкозы понижается, лучше съесть пару хлебных единиц на тренировку и предотвратить гипогликемию.
Этот вопрос особенно актуален среди маленьких пациентов, дети от природы очень активны и желание познавать мир, бегать, прыгать и гоняться за своим «львом Бонифацием» стоит на первом месте. Но принцип действия не отличим от описанного выше примера для взрослого человека – перекусить перед тренировкой, за исключением того, что нужно понимать, у детей и подростков изменения происходят очень быстро и зачастую гипогликемию или гипергликемию можно вовремя не определить обычными методами. Для таких случаев, актуальность применения систем непрерывного мониторинга возрастает, особенно при наличии средств удаленного подключения и получения данных с сенсоров.
Мы подготовили два примера визуализации изменений уровня глюкозы в крови при тренировках. Так как тесты проводились в разные дни и при различных условиях, были получены различные результаты. Мы решили привести оба из них, как наглядную демонстрацию ошибки пациента и как отреагировали системы непрерывного мониторинга.
Первый тест был проведен через два часа после завтрака, но в крови оставалось примерно 2.7 единицы инсулина, а перед тренировкой был измерен уровень глюкозы в крови, который составил 5.0 ммоль/л. Но с учетом того, что при тренировке повышается чувствительность к инсулину, перед нагрузкой был съеден кусок хлеба. В процессе прогулки был повторно измерен уровень глюкозы в крови, который составил 4.1 ммоль/л, но так как в крови все же оставалось примерно 1.9 единицы инсулина, снижение уровня глюкозы в крови продолжилось, предупреждения резкого понижения, было выпито кофе с сахаром. Так как в итоге кофе не помогло ни как, уровень глюкозы в крови понизился до 3.8 ммоль/л. Конечно это не самый фатальный показатель, но во время даже легкой физической нагрузки снижается уровень достаточно быстро. Для уже сформировавшейся гипогликемии, было выпито 150 мл газированного напитка, и только через час уровень глюкозы повысился до приемлемого уровня в 6.2 ммоль/л. Здесь хочется заметить, что в организме уже снизился уровень инсулина введенного перед едой, соответственно повышение уровня глюкозы в крови было ожидаемо.
НА ЗАМЕТКУ. Если вы хотите знать, сколько осталось активного инсулина, воспользуйтесь мобильным приложением Diabetes:M или аналогичным, которое поддерживает алгоритм расчета активного инсулина. Хотя это исключительно приближенный результат вычислений, но он опирается на введенное вами в настройках программы продолжительность действия инсулина. Продолжительность действия инсулина это индивидуальный показатель, который пациенты могут определить самостоятельно с помощью введения 1 единицы инсулина и найдя время прекращения действия препарата с помощью измерения уровня глюкозы в крови на протяжении 3 – 4 часов, с шагом в 30 минут.

Рис. 10. Сравнение реакции сенсоров на изменение уровня глюкозы в крови во время тренировки и последствий ошибки расчета дозировки болюсного инсулина. A – глюкометр, B – FreeStyle Libre, C – Medtronic Enlite.
Приведённый на рисунке 10 пример графиков уровня глюкозы в крови показал практически идентичный с нашим сравнением на чувствительность к гипогликемии. Обратите внимание на то, что сенсор FreeStyle Libre в случае гипогликемии показал заниженный результат, а вот сенсор Enlite представил максимально близкий к измерению с помощью глюкометра результат. После купирования гипогликемии, сенсоры продемонстрировали практически одинаковую кривую роста уровня глюкозы в крови, а результаты итогового по окончанию тренировки измерения отличались всего на 0.5 ммоль/л.
Впоследствии, по окончанию тренировки и обеда, уровень глюкозы в крови поднялся до 10 ммоль/л. Это нормально, так как обед был осуществлен на уровне 7.4 ммоль/л, и далее следовал рост уровня глюкозы в крови за счет съеденной гречневой каши и густого супа. Также, последующий рост и удерживание уровня глюкозы в крови на уровне выше 8 ммоль/л был обусловлен «откатом» организма после тренировки и после гипогликемии, в данном случае это особенность организма, выявленная годами наблюдения.
В следующем примере мы рассмотрим реакцию сенсоров на изменение уровня глюкозы в крови при достигнутой нормогликемии. Если правильно рассчитаны коэффициенты, правильно подобрана еда, изменение уровня глюкозы в крови будут минимальны. Так как у автора статьи достаточно высокая чувствительность к инсулину во время физической активности, а также повышенная потребность в инсулине при гиподинамии (когда он малоподвижен), то подобрать профиль базального инсулина и коэффициенты, бывает достаточно сложно, особенно в период изменений в организме или непредвиденных ситуаций. Результат второго теста во время физической нагрузки был более удачным и в то же время показал чувствительность сенсоров при нормогликемии и при нормальной компенсации употребленной пищи.

Рис. 11. Сравнение реакции сенсоров на изменение уровня глюкозы в крови во время тренировки при достижении нормогликемии. A – глюкометр, B – FreeStyle Libre, C – Medtronic Enlite.
На рисунке 11 приведен пример реакции сенсоров на изменение уровня глюкозы во время тренировки, но при достигнутой нормогликемии и правильно подобранной дозировке болюсного инсулина на еду. Наиболее приближенным к реальным измерениям с помощью глюкометра оказались измерения сенсора FreeStyle Libre, а вот сенсор Enlite наоборот показал более равномерный, но чуточку завышенный от глюкометра результат.
За счет большего количества записей измерений, сенсор Enlite и система Guardian позволили построить граф с более равномерным изменением уровня глюкозы в крови, по сравнению с самостоятельными измерениями и с помощью системы FreeStyle Libre.

Общий взгляд на результат тестирования

Подведем итог проведенного нами сравнения. Данное тестирование наглядно продемонстрировало точность измерений двух систем непрерывного мониторинга глюкозы в крови. Учитывая тот факт, что тестирование проводилось в достаточно равномерных и стабильных условиях, мы смогли более точно оценить точность устройств. Как вы могил заметить, FreeStyle Libre при низких значениях (ниже 3.5 ммоль/л), явно занижает показатели, а при высоких значениях (выше 12 ммоль/л) может повышать. Что не наблюдалось при использовании сенсоров Enlite входящих в систему Guardian. Однако, решение Guardian все же демонстрировало изрядно равномерные показатели.
Самое главное любой системы НМГ – алгоритмы усреднения и коррекции показателей, а также определение трендов, которые помогают определять, растет уровень глюкозы крови или понижается. Линии трендов у обеих систем могут отличаться и каждая из них, может по определенным алгоритмам определять и визуализировать направление тренда.

Список литературы

 [1] - Сахарный диабет типа 1: реалиии и перспективы / Под ред. Академика РАН И.И. Дедова, члена-корреспондента РАН М.В. Шестаковой – М.: ООО “Издательство “Медицинское информационное агенство”, 2016 – 504 с.: ил. - Глава 4. Эпидемиология и Государственный регистр сахарного диабета в РФ.
[2] - Автор: Insulin_glucose_metabolism_ZP.svg: Изначально этот файл был загружен участником XcepticZP из английской Википедия derivative work: Anton Diaz - Insulin_glucose_metabolism_ZP.svg, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7282266
[3] - Сахарный диабет типа 1: реалиии и перспективы / Под ред. Академика РАН И.И. Дедова, члена-корреспондента РАН М.В. Шестаковой – М.: ООО “Издательство “Медицинское информационное агенство”, 2016 – 504 с.: ил. - Глава 1. Определение и классификация сахарного диабета.
[4] - Умеренное повышение уровня глюкозы в крови натощак.
[5] - Поддерживаются только определенные модели телефонов, со списком поддерживаемых устройств и операционных систем можно ознакомиться на сайте компании-производителя по ссылке: https://www.freestylelibre.co.uk/libre/products/mobile-app-librelink.html

Авторы и консультанты

Автор статьи: Чехлов Дмитрий
Публицист, специалист по IT. Независимый эксперт в области компьютерной графики и технологий компьютерной визуализации. Автор научно-технических статей по компьютерной графике и технологиям. Автор книги «Визуализация в Autodesk Maya | mental ray renderer».
Сахарный диабет диагностирован в 2001 году.
Блог автора: http://dimson3d.blogspot.com/
Страница автора во ВКонтакте: https://vk.com/dimson3d

Научный консультант: Харлова А. В.
Врач-эндокринолог, диабетолог, диетолог, преподаватель школы диабета.
Научный консультант: Зеленина М. С.
Врач-эндокринолог, диабетолог, диетолог, преподаватель школы диабета.