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糖尿病是一种全球性的健康问题,影响着数亿人的生活。为有效管理血糖水平,连续血糖监测技术(CGM)应运而生,为糖尿病患者提供了一种几乎连续实时监测血糖水平的方法。这项技术通过在皮下组织中插入一个小型传感器,能够每1到5分钟提供一次血糖读数,显著减少了传统血糖监测的需要,同时提供了更多关于血糖波动和趋势的信息。
CGM系统的核心是一个小型的葡萄糖氧化酶传感器,它能够通过化学反应检测皮下组织间液中的葡萄糖水平。这种传感器通常包括一个涂有葡萄糖氧化酶的铂电极,当葡萄糖存在时,电极会催化葡萄糖氧化,产生电信号。

CGM系统检测原理
CGM技术的发展历程可以追溯到1999年,当时美国食品药品监督管理局(FDA)批准了第一个专业CGM系统。尽管早期系统存在准确性不高等问题,但随着技术的进步,新一代CGM系统在准确性、舒适性和功能性方面都有了显著提升。例如,Medtronic的Enlite CGM系统和Abbott的Freestyle Navigator II系统都显著提高了准确性,并且延长了传感器的使用寿命。CGM传感器的设计和制造使用MEMS技术,这使得传感器可以做得非常小,同时集成了多个电子元件,如微型电池、电路和存储器。CGM设备通常通过无线方式将数据传输到接收器或智能手机应用,这依赖于蓝牙或其他无线通信协议。

近年来,CGM技术取得了重大突破,如Dexcom的G5 Mobile和G6系统,以及Abbott的Freestyle Libre系统,这些设备不仅提高了准确性,还减少了校准需求,甚至实现了无需指尖血糖测试的监测。这些进步使得CGM设备更加易于使用,从而提高了患者的接受度和使用率。

CGM技术的应用不仅限于个人血糖管理,还可以作为专业设备用于医疗研究和临床实践。专业CGM系统可以收集连续的血糖数据,但不在实时显示给用户,而是在监测结束后由医疗专业人员进行分析。这种盲数据收集有助于医疗专业人员更准确地了解患者的血糖模式,并据此调整治疗方案。
CGM技术的发展也推动了糖尿病治疗决策支持系统(DSS)的出现。这些系统能够自动收集、传输、聚合、分析、存储和呈现数据,为用户提供实时的个性化决策支持。例如,DreaMed的Advisor Pro应用程序能够提供基于患者特定行为的实时分析,帮助制定最佳的胰岛素治疗方案。现代CGM系统开始集成机器学习算法,以更好地预测血糖变化,个性化警报阈值,并提供更准确的决策支持。

此外,CGM技术的进步也为“人工胰腺”的发展奠定了基础。人工胰腺是一种闭环系统,能够根据CGM读数自动调节胰岛素泵的注射。2017年,Medtronic推出了MiniMed 670G,这是第一个商业化的混合闭环系统,它在提高血糖控制方面显示出了显著的临床效果。

随着技术的发展,未来的CGM设备预计将更小、更便宜,并且能够与更多的设备互操作,如活动追踪器和其他生理传感器。这种集成将允许改进血糖预测算法,并自动调节基础胰岛素输注,从而为糖尿病患者提供更加个性化和精准的治疗。
总之,连续血糖监测技术的发展为糖尿病患者提供了更安全、更有效的血糖管理工具,改善了他们的生活质量,并为糖尿病治疗的未来开辟了新的可能性。随着技术的不断进步和成本的降低,CGM技术有望为更广泛的糖尿病患者群体带来福音。
*文中图片来源:互联网、各产品公司页
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作者 | 赵婧雅
编辑 | 罗虎
审核 | 医工学人理事会
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