Bild 1: Herkömmliche Blutzuckermessgeräte benötigen einen Teststreifen aus Papier, auf den der Patient aus der Fingerkuppe entnommenes Blut aufbringt.

Bild 1: Herkömmliche Blutzuckermessgeräte benötigen einen Teststreifen aus Papier, auf den der Patient aus der Fingerkuppe entnommenes Blut aufbringt.

Blutzuckermessgeräte überprüfen den Zuckerspiegel im Blut des Menschen mithilfe eines Teststreifens aus Papier, auf den der Patient aus der Fingerkuppe entnommenes Blut aufbringt (Bild 1). Der Teststreifen enthält das Enzym Glukose-Oxidase, das auf Glukose reagiert. Im Inneren des Blutzuckermessgeräts übersetzt eine Elektrode den Verlauf der Glukosereaktion in ein elektrisches Signal, das das Glukometer zur Berechnung des Blutzuckerwerts nutzt.

Eck-daten

Die klassischen Geräte zur Messung des Blutzuckers sind in die Jahre gekommen und werden von den Betroffenen zügig durch neue Generationen ersetzt, die den Zuckergehalt im Blut des Menschen kontinuierlich messen (CGM) und auf einem Memory-in-Pixel-Display von Sharp grafisch aufbereitet darstellen.

Mit dieser Methode lässt sich der Blutzuckergehalt exakt messen. Allerdings sind die erforderlichen Teststreifen mit laufenden Kosten verbunden. Zusätzlich sind die mehrmals täglich vorzunehmenden Stiche in die Fingerspitzen bei den Patienten unbeliebt. Blutzuckermessgeräte, die nach diesem Prinzip arbeiten, gibt es bereits seit Jahrzehnten. Die meisten von ihnen verwenden ein Sieben-Segment-LCD mit Hintergrundlicht und bieten trotz unterschiedlicher Hersteller eine ähnliche Ausstattung.

Blutzucker rund um die Uhr messen

Neben diesen herkömmlichen Messgeräten gibt es jetzt auch Geräte zur kontinuierlichen Glukosemessung (CGM, Continuous Glucose Monitoring) rund um die Uhr. Statt die Messung an einer Blutprobe durchzuführen, messen die neuen Geräte den Blutzuckerspiegel in der Interzellularflüssigkeit direkt unter Haut. Diese Flüssigkeit ist praktisch der Wasseranteil, der sich zwischen den Körperzellen befindet.

CGM-Systeme bestehen aus drei Teilen: Sensor, Transmitter und Empfänger. Als Sensor nutzen CGM-Systeme einen feinen Draht, den sich der Patient unter die Haut schiebt. Genau wie herkömmliche Blutzuckermessgeräte setzen CGM-Sensoren auf Glukose-Oxidase, um ein elektrisches Signal zu generieren. Der drahtlose Transmitter der Systeme übernimmt das Signal aus dem Sensor und leitet es zum Empfänger weiter. Der Empfänger stellt die Tendenz des Blutzuckerwertes sowie weitere Informationen grafisch auf einem Bildschirm dar.

Die meisten Empfängergeräte verwenden eine Hintergrundbeleuchtung, die ihre Batterielaufzeit auf wenige Tage beschränkt. Außerdem müssen CGM-Sensoren regelmäßig, mindestens alle zwei Wochen, gewechselt werden, da das Immunsystem des menschlichen Körpers auf das Metalldrähtchen unter der Haut reagiert.

CGM-Geräte verursachen hohe Kosten

Für den mehrmaligen Austausch der Sensoren pro Monat entstehen Kosten, die die aktuellen Kosten für die Teststreifen zur Glukosespiegelüberwachung übersteigen. Ferner sind gelegentlich zusätzliche Teststreifen erforderlich, um die CGM-Geräte zu kalibrieren. Somit entstehen beim Einsatz von CGM-Geräten derzeit sogar noch höhere Kosten.

Trotz der hohen Kosten der Blutzuckerkontrolle mit CGM übernehmen einige Versicherer die Kosten für die Geräte. Denn mit CGM können Patienten beobachten, in welche Richtung sich ihr Blutzuckerspiegel entwickelt. Ein akustisches Alarmsignal warnt Patienten ferner rechtzeitig vor kostspieligen medizinischen Notfalleinsätzen. Displays mit höherer Auflösung können die Veränderungen des Blutzuckerspiegels über den Tag als Verlaufsdiagramm darstellen. Das Empfängerteil der meisten CGM-Systeme nutzt einen TFT-Monitor mit einer Akkulaufzeit von drei Tagen.

Die Papierteststreifen für konventionelle Testgeräte sowie die Sensoren für CGM-Geräte stellen eine größere Einnahmequelle dar als die Geräte selbst. Daher könnte es für Gerätehersteller sinnvoll sein, mit moderneren und subventionierten Geräten Marktanteile zu gewinnen, um mit den Folgeeinnahmen für Teststreifen und Sensoren Gewinne zu generieren.

Bild 2: Auf dem MiP-Display LS013B7DH05 von Sharp Devices Europe lassen sich Blutzuckermessergebnisse und Trends grafisch darstellen.

Bild 2: Auf dem MiP-Display LS013B7DH05 von Sharp Devices Europe lassen sich Blutzuckermessergebnisse und Trends grafisch darstellen. Sharp Devices Europe

Da die Sieben-Segment-Displays herkömmlicher Glukosemessgeräte nicht mehr den Wünschen der Verbraucher entsprechen, sind soeben die ersten Messgeräte mit integriertem Insulinrechner auf den Markt gekommen. Die zusätzlichen Funktionen der neuen Geräte benötigen ein grafisches Display, wobei Patienten, die auf ihre Glukosemessgeräte angewiesen sind, eine lange Batterielaufzeit besonders schätzen.

Memory-in-Pixel-Display-Technologie

Bei den für neue Gerätegenerationen geeigneten Memory-in-Pixel-Displays (MiP) von Sharp verfügt jedes Pixel auf einem MiP-LCD über einen Speicher von einem Bit und stellt damit einen internen Bildspeicher zur Verfügung. Prozessor und Datenbus müssen dadurch nicht permanent Daten übertragen, um die Anzeigen auf dem Display zu aktualisieren. Für Blutzuckermessgeräte bedeutet dies, dass sich die letzten errechneten Glukosedaten ruck- und flackerfrei über einen längeren Zeitraum kontinuierlich darstellen lassen.

MiP-LC-Displays arbeiten ohne beziehungsweise mit einer nur schwachen Hintergrundbeleuchtung und ermöglichen eine Bilddarstellung bei 10 µW. Ein MiP-LCD mit 1,26 Zoll benötigt beispielsweise rund 15 µW, während ein Standard-LCD für dieselbe Bilddarstellung etwa 2 mW aufnimmt.

Sharp wird bereits in naher Zukunft Memory-in-Pixel-Farbdisplays anbieten. Ein CGM-Empfänger mit MiP-Display würde neben der längeren Akkustandzeit Patienten vor allem mehr Unabhängigkeit, Ruhe und weniger Aufwand mit dem häufigen Aufladen bieten. Die derzeitigen CGM-Systeme könnten überdacht und von drei Komponenten auf zwei verkleinert werden, indem man die Displaydarstellung schon in den Transmitter integriert und so auf den Empfänger verzichten kann.

Lösungskonzepte für die Zukunft

Derzeit prüft die Branche mehrere neue Ansätze für das individuelle Glukose-Monitoring. Die vorgeschlagenen Technologien reichen von Kontaktlinsen mit Miniaturantennen bis hin zu Armbändern mit gas- und hochdruckbetriebenen Nadeln zur regelmäßigen automatischen Blutuntersuchung. Der anhaltende Trend hin zu tragbaren Geräten könnte Impulse geben, Modelle mit reflektiven Displays zu entwickeln, die sich mit Smartphone-Apps verbinden lassen. Die „künstliche Bauchspeicheldrüse“ ist beispielsweise ein geschlossenes umlaufendes System, das die Blutzuckerüberwachung mit der Insulingabe kombiniert.