Wie funktioniert eine Insulinpumpe?
Die Geschichte der Insulinpumpe
Die ersten Insulinpumpen stammen aus dem Jahr 1980. Die damaligen Modelle unterschieden sich optisch von den heutigen Insulinpumpen. Sie wurden entwickelt, um die Funktion der Bauchspeicheldrüse nachzuahmen und so den Blutzuckerspiegel besser zu kontrollieren. [2,3]
Die Insulinpumpen von heute haben mit denen von 1980 nicht mehr viel gemeinsam. Aber immer mehr Menschen mit Diabetes nutzen heutzutage eine Insulinpumpe. [2,4] Aber was ist genau eine Insulinpumpe? Woraus besteht sie und wie funktioniert sie?
Was ist eine Insulinpumpe?
Eine Insulinpumpe ist ein medizinisches Gerät, welches durch eine kontinuierliche subkutane Insulininfusion (CSII) das natürliche Verhalten der Bauchspeicheldrüse nachahmt. Die Dosierung erfolgt durch eine rund um die Uhr programmierte Basalrate in der Insulinpumpe. [1,2,3,4]
CSII-Geräte bestehen aus:
- einer kleinen elektronischen Pumpe, die über einen flexiblen Schlauch (60 bis 110 cm lang) mit der Bauchdecke verbunden ist
- einer Teflonkanüle oder einer Stahlkanüle, die eine subkutane Injektion von Insulin ermöglicht [1,5]
Die Pumpe enthält:
- ein Insulinreservoir, das, je nach Hersteller, 200 bis 300 Einheiten Insulin fassen kann [5]
- Einen Bildschirm, der es dem Benutzer ermöglicht, alle wichtigen Parameter, einschließlich Insulindosierung und Verabreichungszeiten, einzustellen [6].
Ähnlich der gesunden Bauchspeicheldrüse gibt die Insulinpumpe bedarfsgesteuert eine Dosis Basalinsulin ab [2]. Diese wird bei Mahlzeiten oder zur Korrektur einer Hyperglykämie durch zusätzliche Boli ergänzt [1].
Insulinpumpen und CGM
Die Insulindosis kann entsprechend dem Blutzuckerspiegel angepasst werden, der mit einem Blutzuckermessgerät gemessen wird [1,6]. Einige Pumpen sind direkt mit einem kontinuierlichen Glukosemessgerät (CGM) verbunden, sodass Nutzer die Glukoseveränderungen präziser steuern können als mit herkömmlichen Blutzuckermessgeräten [1,3,6].
Das CGM-Gerät fungiert als Sensor und Sender und ist besonders nützlich für Menschen mit Diabetes, die Schwierigkeiten bei der Wahrnehmung von Hypoglykämien und Hyperglykämien haben [5]. Ein Sensor misst alle 5 bis 15 Minuten die Glukosekonzentration im Zwischenzellflüssigkeit und überträgt die Daten dann an einen speziellen Empfänger oder ein mobiles Gerät (Smartphone) [6].
Heute sind Insulinpumpen dank des Fortschritts in der Informationstechnologie und der Miniaturisierung von mikroelektronischen Komponenten zuverlässiger, komfortabler und kleiner geworden [2]. Durch drahtlose Übertragungssysteme wie Bluetooth entfällt der flexible Schlauch, während die Kommunikationsverbindung zwischen Pumpe und CGM-Gerät gewährleistet bleibt [2,5]. In Zukunft werden Bluetooth oder ähnliche Technologien mit extrem niedrigem Stromverbrauch den Energiebedarf weiter senken und damit die Batterielebensdauer von Insulinpumpen erhöhen [2].
Wie wird eine Insulinpumpe verwendet?
Der Beginn einer Insulintherapie mit einer Insulinpumpe muss von einem spezialisierten Gesundheitsteam (Ärzte, Diabetesberater:innen, Krankenpfleger:innen,die auf Diabetes oder Endokrinologie spezialisiert sind, und Diätassistent:innen) überwacht werden, das in der Anwendung von Insulinpumpen geschult ist.
Patienten müssen bereit und motiviert sein, mit dem medizinischen Team zusammenzuarbeiten um die richtige Anwendung einer Insulinpumpe zu erlernen.[5] Daten dann an einen speziellen Empfänger oder ein mobiles Gerät
Eine Insulinpumpe gibt kontinuierlich über 24 Stunden Insulin über eine feine Kanüle oder Nadel in das Unterhautgewebe ab [2,5].
Wie wird eine Insulinpumpe verwendet?
Der Beginn einer Insulintherapie mit einer Insulinpumpe muss von einem spezialisierten Gesundheitsteam (Ärzte, Diabetesberater:innen, Krankenpfleger:innen,die auf Diabetes oder Endokrinologie spezialisiert sind, und Diätassistent:innen) überwacht werden, das in der Anwendung von Insulinpumpen geschult ist.
Patienten müssen bereit und motiviert sein, mit dem medizinischen Team zusammenzuarbeiten um die richtige Anwendung einer Insulinpumpe zu erlernen.[5] Daten dann an einen speziellen Empfänger oder ein mobiles Gerät
Eine Insulinpumpe gibt kontinuierlich über 24 Stunden Insulin über eine feine Kanüle oder Nadel in das Unterhautgewebe ab [2,5].
Wo platziert man eine Insulinpumpe?
Die Infusionsstelle befindet sich normalerweise am Unterbauch, an der Aussenseite der Oberschenkel, an den Hüften, an den Armen oder am Gesäß [5]. Die Kanüle muss alle 2 bis 3 Tage gewechselt werden und kann je nach Pumpe bzw. Infusionsset, manuell oder automatisch gesetzt werden. Es ist ratsam, die Position der Kanüle bei jedem Wechsel zu variieren, um das Auftreten von Lipodystrophie (Ansammlung oder Verschlechterung von Hautfett) und Infektionen zu vermeiden [5].
In der Pumpe wird die Basalarate programmiert. Auf Grundlage der Basalrate gibt die Insulinpumpe kontinuierlich eine bestimmte Menge Insulin in einem programmierbaren Zeitsegment ab. Dadurch lassen sich individuelle Situationen wie z.B.: das Dawn-Phänomen besser kontrollieren [5].
Die Insulinpumpensysteme werden immer ausgefeilter und bieten über spezielle Smartphone-Anwendungen Funktionen zur Speicherung und Anzeige von Informationen. Bei den meisten Pumpen wird ein Bolusrechner verwendet, um...um zusätzliche Insulindosen in Abhängigkeit von Parametern wie:
- dem Blutzuckerspiegel vor der Mahlzeit
- die Kohlenhydratzufuhr während der Mahlzeit
- dem Blutzuckerzielwert, der nach der Mahlzeit erreicht werden soll. [2].
Darüber hinaus verfügen einige Insulinpumpen über eine Warnfunktion für Benutzer und Betreuer, und einen Fernzugriff auf Daten (Batterieladung, Füllstände der Insulinreservoirs usw.)
Durch die Nutzung aller von der Insulinpumpe aufgezeichneten Daten ist es möglich, das Diabetesmanagement zu optimieren und das Auftreten von Komplikationen zu begrenzen [2,4].
Quellen
- Ministry of health and long term care-Ontario. Continuous Subcutaneous Insulin Infusion (CSII) Pumps for Type 1 and Type 2 Adult Diabetic Populations. Ontario Health Technology Assessment Series 2009;9(20) ; octobre 2009
- Andrew Fry. Insulin delivery device technology 2012: where are we after 90 years? J Diabetes Sci Technol. 2012 Jul 1;6(4):947-53. doi: 10.1177/193229681200600428.
- I. Vecchio et al. The discovery of insulin : an importatnt milestone in the history of medecine. Frontiers in Endocrinology 23 octobre 2018
- B. Karges et al. Association of Insulin Pump Therapy vs Insulin Injection Therapy With Severe Hypoglycemia, Ketoacidosis, and Glycemic Control Among Children, Adolescents, and Young Adults With Type 1 Diabetes. JAMA 10 octobre 2017 ; 318 (14); 1358-1366
- JC. Pickup, B.M., D.Phil. Insulin-Pump Therapy for Type 1 Diabetes Mellitus. NEJM 2012;366:1616-24.
- Klemen Dovc, Tadej Battelino. Evolution of Diabetes Technology. Endocrinol Metab Clin North Am. 2020 Mar;49(1):1-18. doi: 10.1016/j.ecl.2019.10.009. Epub 2019 Dec 4.