它是如何24h監測你的葡萄糖水平

小編按:目前連續葡萄糖監測系統已逐步開始代替指尖血糖測量,可用於糖尿病、糖原累積病等疾病的監測。今天我們就來了解下連續葡萄糖監測系統在糖原累積病患兒中的應用吧~

糖原累積病

糖原累積病(Glycogen storage disease, GSD)是一組由於先天性酶缺陷所造成的代謝性疾病,其共同特徵是糖原代謝異常,除GSD 0(a/b)型外,其餘各型糖原累積症均會導致糖原在肝臟、肌肉、腎臟等組織中貯積增加(圖1)。因為不同的代謝酶缺陷,以及代謝酶在肝臟、腎臟、骨骼肌及心臟相對錶達不同,各類糖原累積病的臨床表現不盡相同(表1)。

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圖1 糖原代謝通路及各型糖原累積症相關代謝酶

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表1 各型糖原累積症基因及臨床特點(滑動查看更多)

一般而言,根據臨床表現和受累器官可分為肝糖原累積病和肌糖原累積病。肝糖原累積病通常有低血糖和肝大表現;而肌糖原累積病常表現為以下兩種類型之一:運動不耐受及橫紋肌溶解如GSD V、GSD VII,或不伴橫紋肌溶解的肌力下降,如GSD II。其中部分疾病也會同時表現出明顯的肝臟及肌肉受累症狀,如GSD III、GSD IV。

常見實驗室檢查異常包括:肝糖原累積病患者表現為空腹低血糖、肝功能異常(ALT、AST升高)、高脂血症、高尿酸血癥、高乳酸血癥等;肌糖原累積病患者的CK、LDH常明顯升高,如有心肌受累會有心肌標誌物的升高。部分患者可出現腎小管功能損傷表現,尤其多見於GSD I 型及GSD XI型。

治療而言,除GSD II型可採用酶替代治療外,大部分糖原累積病目前尚無特效治療,治療方案以對症治療為主。針對肝糖原累積病,控制血糖穩定是治療中極為關鍵的一環。一方面,糖原累積病的患者需要通過進食等手段避免出現低血糖,但另一方面,這些患者又必須避免血糖過高導致繼發胰島素升高造成血糖進一步降低。目前,對於糖原累積病的患者推薦加用生玉米澱粉飲食控制血糖,其具體用量根據不同類型的GSD有相應調整。

因此,糖原累積病的患者的血糖監測在治療中十分關鍵。通常而言,在初始治療及後續隨訪前2-3天,需要記錄每次進餐、服用生玉米澱粉、運動前後的血糖情況;而每次調整生玉米澱粉用量後,從進食生玉米澱粉4h後開始每間隔1h都需要監測血糖水平。總體而言,目標空腹血糖應>70mg/dl(約3.9-4mmol/L)。

連續血糖儀

除了傳統測量指尖血糖的方法外,最近連續葡萄糖監測系統也逐漸應用於糖原累積病患者的管理。其基本原理是通過獲取組織間液並檢測其中葡萄糖濃度。這項技術實際測量的並不是血液中葡萄糖的濃度,而是組織間液的葡萄糖濃度。目前認為:

血糖相對平穩時,兩者間葡萄糖濃度接近;

血糖迅速變化時,兩者間的平衡需要約4-10min

其中當機體處於低血糖時,組織間液糖濃度變化相比於血糖更為敏感,其原因是:

葡萄糖的消耗發生在組織細胞內; 胰島素促進細胞對葡萄糖利用,造成組織間液葡萄糖先於血糖下降。

根據獲取組織間液方式不同,連續葡萄糖監測系統可分為以下幾類:

1. 微創植入式:將細針型葡萄糖傳感器植入皮下,組織間液中葡萄糖會與傳感器上葡萄糖氧化酶發生反應,產生電流信號,並經算法換算為數值,如圖2A所示; 2.無創微透式:利用反向離子泳或微透析等無創技術,用微弱電流電極通過皮膚使葡萄糖滲透出皮膚進行檢測,如圖2B所示;

3. 無創持續葡萄糖監測:通過紅外光譜、拉曼光譜等技術從體表直接檢測組織間液或末梢毛細血管中葡萄糖水平。

三類系統中,目前以微創植入式技術最為成熟。

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圖2 連續葡萄糖監測系統工作原理

相比於傳統方法,連續葡萄糖監測系統有以下優勢:

1. 檢測方便:相比於指尖取血,連續葡萄糖監測系統在傳感器安裝後只需要應用掃描儀靠近傳感器即可獲得實時血糖數據;

2. 可顯示血糖變化趨勢:連續葡萄糖監測系統可每分鐘自動記錄血糖情況,並在顯示界面上顯示目前血糖是否處於迅速下降/上升階段,從而提高對於低血糖的預警。尤其適用於剛開始用生玉米澱粉治療的患兒,家長可以及時發現血糖變化,及時干預並即刻見效。

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圖3 連續血糖儀監測界面

3. 生成電子報告:通過程序統計電子數據,可以生成報告,統計患兒低血糖時間佔比、日間葡萄糖波動趨勢、日內葡萄糖波動趨勢等數據從而為臨床決策提供依據。例如繪製患者全天血糖波動曲線,提示易發生低血糖的時段,從而指導患者日常飲食。

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圖4 兒科病房一名GSD Ia患兒的血糖報告。經分析認為患兒早9-11點間出現低血糖可能性高,此後讓家長注意這段時間適量進食,監測低血糖(<3.9mmol/L)較前明顯減少。

但連續葡萄糖監測系統目前也存在一定的不足:

1. 準確性和同步性仍有待進一步提高:目前連續葡萄糖監測系統相對於指尖血糖的測量值仍存在一定的差異,一般認為可能存在10%的波動可能,尤其在血糖波動較大時,仍需要採用指尖血糖複測核實; 2.植入部位損傷:目前微創植入式連續葡萄糖監測系統使用前需要在體表植入微創針形傳感器,因而會帶來植入部位疼痛、紅腫、出血等情況。尤其對於兒科患兒而言,尋找一個適合植入傳感器且不受孩子活動干擾的部位有時候仍有困擾;

3. 經濟成本高:就微創植入式連續葡萄糖監測系統而言,目前傳感器使用時長約為2周左右,到期後需更換傳感器。相比於指尖血糖測量,經濟成本更高。

自去年下半年開始,北京協和醫院兒科已開始試用微創植入式連續葡萄糖監測系統替代指尖血糖測量對GSD患兒進行葡萄糖監測,希望日後隨著技術的發展,這些常常監測葡萄糖的孩子們能夠得到更好的呵護,更個體化、準確化的治療。

參考文獻

[1] Kanungo S, Wells K, Tribett T, El-Gharbawy A. Glycogen metabolism and glycogen storage disorders. Ann Transl Med. 2018;6(24):474.

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[4] Chen Y, Lu S, Zhang S, et al. Skin-like biosensor system via electrochemical channels for noninvasive blood glucose monitoring. Sci Adv. 2017;3(12):e1701629.

(圖片自參考文獻)


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