Die Insulinpumpe: Was ist das und wie funktioniert sie?
Die Geschichte der Insulinpumpe
Wir gehen in das Jahr 1980 zurück, von dort stammen die ersten Insulinpumpen. Sie sahen noch ganz anders aus als heute. Aber warum “bauten” die Erfinder eine Insulinpumpe? Man wollte die Bauchspeicheldrüse nachahmen, um somit seinen Blutzuckerspiegel besser kontrollieren zu können. [2,3]
Die Insulinpumpen von heute haben mit denen von 1980 nicht mehr viel gemeinsam. Aber immer mehr Menschen mit Diabetes nutzen sie [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. Dies geschieht durch eine 24 stündige Programmierung der Basalrate in der Insulinpumpe. [1,2,3,4].
CSII-Geräte bestehen aus:
- einer kleinen elektronischen Pumpe, die über einen flexiblen Schlauch oder ein Rohr (60 bis 110 cm lang) mit der Bauchdecke verbunden ist
- einer Teflonkanüle oder einer Edelstahlnadel, die eine subkutane Injektion von Insulin ermöglicht [1,5]
Die Pumpe enthält:
- ein Insulinreservoir, das 200 bis 300 Einheiten Insulin fassen kann [5]
- einen Anzeige- und Kontrollbildschirm, der es dem Benutzer ermöglicht, verschiedene Parameter einzustellen, einschliesslich der Insulindosierung und der Verabreichungszeiten [6].
Ähnlich wie eine gesunde Bauchspeicheldrüse gibt die Insulinpumpe eine Dosis Basalinsulin nach Bedarf ab [2], die dann durch zusätzliche Boli zu den Mahlzeiten oder zur Korrektur einer Hyperglykämie ergänzt wird [1].
Insulinpumpen und CGM
Die Insulindosis kann entsprechend dem Blutzuckerspiegel angepasst werden, der mit einem tragbaren Blutzuckermessgerät gemessen wird [1,6]. Einige Pumpen sind direkt an das kontinuierliche Blutzuckermessgerät (CGM) angeschlossen, sodass Benutzer die Blutzuckerveränderungen genauer steuern können als bei Glukosemessgeräten [1,3,6].
Das CGM-Gerät fungiert als Sensor und Sender, was besonders für Diabetiker nützlich ist, die Schwierigkeiten haben, ihre Hypoglykämie und Hyperglykämie zu kontrollieren [5]. Ein Sensor misst alle 5 bis 15 Minuten die Glukosekonzentration im Zellzwischenwasser und überträgt die Daten dann an einen speziellen Empfänger oder ein mobiles Gerät (Smartphone oder Smartwatch) [6].
Heute sind Insulinpumpen dank des Fortschritts in der Informationstechnologie und der Miniaturisierung von mikroelektronischen Komponenten zuverlässiger, komfortabler und kleiner geworden [2]. Drahtlose Übertragunssysteme wie Bluetooth machen es möglich, den flexiblen Schlauch zu eliminieren und gleichzeitig eine Kommunikationsverbindung zwischen der Pumpe und dem CGM-Gerät aufrechtzuerhalten [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 die Insulinpumpe eingesetzt?
Der Beginn einer Insulintherapie mit einer Insulinpumpe muss von einem spezialisierten Gesundheitsteam (Ärzte, Krankenschwestern und -pfleger, die auf Diabetes oder Endokrinologie spezialisiert sind, und Diätassistenten) überwacht werden, das in der Anwendung von Insulinpumpen geschult ist. Die Patienten müssen bereit und motiviert sein und sich an die grundlegenden Empfehlungen halten:
- häufige Selbstkontrolle des Blutzuckerspiegels (vier- bis sechsmal am Tag);
- Aufzeichnung der Anzahl der während einer Mahlzeit aufgenommenen Kohlenhydrate;
- Zusammenarbeit mit dem medizinischen Team und Erlernen des richtigen Umgangs mit der Insulinpumpe [5].
Eine Insulinpumpe gibt über eine feine Kanüle oder Nadel, die in das subkutane Gewebe eingeführt wird, kontinuierlich 24 Stunden am Tag Insulin 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 manuell oder automatisch implantiert werden, wenn das Gerät über ein Einführgerät verfügt. 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]. CGM-Sensoren werden ebenfalls über eine Nadel oder einen Sensor subkutan implantiert. Sie sollten alle 5 bis 7 Tage ausgetauscht werden [5].
In der Pumpe wird die Basalarate programmiert. Diese Basalrate gibt 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 einigen Pumpen kann auch ein Bolusrechner verwendet werden, 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, einen Fernzugriff auf Daten (Batterieladung, Füllstände der Insulinreservoirs usw.) und ein Verzeichnis der Nahrungsenergiewerte zur präzisen Einstellung der vor einer Mahlzeit erforderlichen zusätzlichen Insulindosis.
Durch die Nutzung aller von der Insulinpumpe aufgezeichneten Daten ist es möglich, das Diabetes-Management zu optimieren und das Auftreten von Komplikationen zu begrenzen [2,4].
Sources
- 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.
