它是如何24h监测你的葡萄糖水平

小编按:目前连续葡萄糖监测系统已逐步开始代替指尖血糖测量,可用于糖尿病、糖原累积病等疾病的监测。今天我们就来了解下连续葡萄糖监测系统在糖原累积病患儿中的应用吧~

糖原累积病

糖原累积病(Glycogen storage disease, GSD)是一组由于先天性酶缺陷所造成的代谢性疾病,其共同特征是糖原代谢异常,除GSD 0(a/b)型外,其余各型糖原累积症均会导致糖原在肝脏、肌肉、肾脏等组织中贮积增加(图1)。因为不同的代谢酶缺陷,以及代谢酶在肝脏、肾脏、骨骼肌及心脏相对表达不同,各类糖原累积病的临床表现不尽相同(表1)。

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图1 糖原代谢通路及各型糖原累积症相关代谢酶

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表1 各型糖原累积症基因及临床特点(滑动查看更多)

一般而言,根据临床表现和受累器官可分为肝糖原累积病和肌糖原累积病。肝糖原累积病通常有低血糖和肝大表现;而肌糖原累积病常表现为以下两种类型之一:运动不耐受及横纹肌溶解如GSD V、GSD VII,或不伴横纹肌溶解的肌力下降,如GSD II。其中部分疾病也会同时表现出明显的肝脏及肌肉受累症状,如GSD III、GSD IV。

常见实验室检查异常包括:肝糖原累积病患者表现为空腹低血糖、肝功能异常(ALT、AST升高)、高脂血症、高尿酸血症、高乳酸血症等;肌糖原累积病患者的CK、LDH常明显升高,如有心肌受累会有心肌标志物的升高。部分患者可出现肾小管功能损伤表现,尤其多见于GSD I 型及GSD XI型。

治疗而言,除GSD II型可采用酶替代治疗外,大部分糖原累积病目前尚无特效治疗,治疗方案以对症治疗为主。针对肝糖原累积病,控制血糖稳定是治疗中极为关键的一环。一方面,糖原累积病的患者需要通过进食等手段避免出现低血糖,但另一方面,这些患者又必须避免血糖过高导致继发胰岛素升高造成血糖进一步降低。目前,对于糖原累积病的患者推荐加用生玉米淀粉饮食控制血糖,其具体用量根据不同类型的GSD有相应调整。

因此,糖原累积病的患者的血糖监测在治疗中十分关键。通常而言,在初始治疗及后续随访前2-3天,需要记录每次进餐、服用生玉米淀粉、运动前后的血糖情况;而每次调整生玉米淀粉用量后,从进食生玉米淀粉4h后开始每间隔1h都需要监测血糖水平。总体而言,目标空腹血糖应>70mg/dl(约3.9-4mmol/L)。

连续血糖仪

除了传统测量指尖血糖的方法外,最近连续葡萄糖监测系统也逐渐应用于糖原累积病患者的管理。其基本原理是通过获取组织间液并检测其中葡萄糖浓度。这项技术实际测量的并不是血液中葡萄糖的浓度,而是组织间液的葡萄糖浓度。目前认为:

血糖相对平稳时,两者间葡萄糖浓度接近;

血糖迅速变化时,两者间的平衡需要约4-10min

其中当机体处于低血糖时,组织间液糖浓度变化相比于血糖更为敏感,其原因是:

葡萄糖的消耗发生在组织细胞内; 胰岛素促进细胞对葡萄糖利用,造成组织间液葡萄糖先于血糖下降。

根据获取组织间液方式不同,连续葡萄糖监测系统可分为以下几类:

1. 微创植入式:将细针型葡萄糖传感器植入皮下,组织间液中葡萄糖会与传感器上葡萄糖氧化酶发生反应,产生电流信号,并经算法换算为数值,如图2A所示; 2.无创微透式:利用反向离子泳或微透析等无创技术,用微弱电流电极通过皮肤使葡萄糖渗透出皮肤进行检测,如图2B所示;

3. 无创持续葡萄糖监测:通过红外光谱、拉曼光谱等技术从体表直接检测组织间液或末梢毛细血管中葡萄糖水平。

三类系统中,目前以微创植入式技术最为成熟。

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图2 连续葡萄糖监测系统工作原理

相比于传统方法,连续葡萄糖监测系统有以下优势:

1. 检测方便:相比于指尖取血,连续葡萄糖监测系统在传感器安装后只需要应用扫描仪靠近传感器即可获得实时血糖数据;

2. 可显示血糖变化趋势:连续葡萄糖监测系统可每分钟自动记录血糖情况,并在显示界面上显示目前血糖是否处于迅速下降/上升阶段,从而提高对于低血糖的预警。尤其适用于刚开始用生玉米淀粉治疗的患儿,家长可以及时发现血糖变化,及时干预并即刻见效。

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图3 连续血糖仪监测界面

3. 生成电子报告:通过程序统计电子数据,可以生成报告,统计患儿低血糖时间占比、日间葡萄糖波动趋势、日内葡萄糖波动趋势等数据从而为临床决策提供依据。例如绘制患者全天血糖波动曲线,提示易发生低血糖的时段,从而指导患者日常饮食。

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图4 儿科病房一名GSD Ia患儿的血糖报告。经分析认为患儿早9-11点间出现低血糖可能性高,此后让家长注意这段时间适量进食,监测低血糖(<3.9mmol/L)较前明显减少。

但连续葡萄糖监测系统目前也存在一定的不足:

1. 准确性和同步性仍有待进一步提高:目前连续葡萄糖监测系统相对于指尖血糖的测量值仍存在一定的差异,一般认为可能存在10%的波动可能,尤其在血糖波动较大时,仍需要采用指尖血糖复测核实; 2.植入部位损伤:目前微创植入式连续葡萄糖监测系统使用前需要在体表植入微创针形传感器,因而会带来植入部位疼痛、红肿、出血等情况。尤其对于儿科患儿而言,寻找一个适合植入传感器且不受孩子活动干扰的部位有时候仍有困扰;

3. 经济成本高:就微创植入式连续葡萄糖监测系统而言,目前传感器使用时长约为2周左右,到期后需更换传感器。相比于指尖血糖测量,经济成本更高。

自去年下半年开始,北京协和医院儿科已开始试用微创植入式连续葡萄糖监测系统替代指尖血糖测量对GSD患儿进行葡萄糖监测,希望日后随着技术的发展,这些常常监测葡萄糖的孩子们能够得到更好的呵护,更个体化、准确化的治疗。

参考文献

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

[2] Kishnani PS, Austin SL, Abdenur JE, et al. Diagnosis and management of glycogen storage disease type I: a practice guideline of the American College of Medical Genetics and Genomics. Genet Med. 2014;16(11):e1.

[3] 程歆琦, 王煜非. 扫描式葡萄糖监测技术解析 [J] . 中华糖尿病杂志,2019,11( 3 ): 222-224.

[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.

(图片自参考文献)


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