Даже небольшие отклонения концентрации глюкозы в крови провоцируют целый ряд осложнений сердечно-сосудистой системы, ретинопатий, различных типов нефропатий, невропатий и других острых и хронических осложнений. Диабетики в большинстве случаев должны принимать гипогликемические препараты пожизненно, соблюдать строгие диетические нормы, следить за весом, балансировать физические нагрузки, не допускать повышения веса, постоянно следить за уровнем сахара в крови.

За последние 15 лет в два раза выросло количество больных и все больше среди них детей. «Дети перенимают образ жизни родителей. Высоко калорийная еда и малоподвижный образ жизни способствуют тому, что диабет второго типа диагностируется у детей, чего раньше никогда не было. Сейчас эта болезнь появляется у детей с 10 лет. Средние годовые затраты на лечение в расчете на одного пациента с сахарным диабетом второго типа достигают 70,8 тысяч рублей» — комментирует ситуацию для «Национальной службы новостей» директор Института диабета ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Министерства здравоохранения Р Ф Марина Шестакова.

Ряды диабетиков пополняют и люди ведущие вполне нормальный образ жизни, например, появляющийся в период вынашивания ребенка сбой, к сожалению, он не всегда ограничен сроками беременности и часто остается с пациентом в виде диагноза «диабет», есть случаи, когда диабет является продолжением букета других болезней. Существует также предиабет — повышенный уровень глюкозы в крови, что также может привести к развитию полноценного заболевания.

Сахарный диабет — хроническое заболевание неинфекционного типа, воздействует на скорость и качество метаболических процессов в организме, вызывающее осложнения и в значительной степени влияющее на качество жизни больных. Даже небольшие отклонения концентрации глюкозы в крови провоцируют целый ряд осложнений сердечно-сосудистой системы, ретинопатий, различных типов нефропатий, невропатий и других острых и хронических осложнений. Диабетики в большинстве случаев должны принимать гипогликемические препараты пожизненно, соблюдать строгие диетические нормы, следить за весом, балансировать физические нагрузки, не допускать повышения веса, постоянно следить за уровнем сахара в крови.

За последние 15 лет в два раза выросло количество больных и все больше среди них детей. «Дети перенимают образ жизни родителей. Высоко калорийная еда и малоподвижный образ жизни способствуют тому, что диабет второго типа диагностируется у детей, чего раньше никогда не было. Сейчас эта болезнь появляется у детей с 10 лет. Средние годовые затраты на лечение в расчете на одного пациента с сахарным диабетом второго типа достигают 70,8 тысяч рублей», — комментирует ситуацию для «Национальной службы новостей» директор Института диабета ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Министерства здравоохранения Р Ф Марина Шестакова.

Ряды диабетиков пополняют и люди ведущие вполне нормальный образ жизни, например, появляющийся в период вынашивания ребенка сбой, к сожалению, он не всегда ограничен сроками беременности и часто остается с пациентом в виде диагноза «диабет», есть случаи, когда диабет является продолжением букета других болезней. Существует также предиабет — повышенный уровень глюкозы в крови, что также может привести к развитию полноценного заболевания.

Существует более десяти типов диабета, но наиболее масштабными и опасными для здоровья являются два типа — диабет 1 типа (инсулинозависимый) и диабет 2 типа (инсулиннезависимый).

До половины страдающих диабетом людей не доживают до 60 лет, умирая преждевременно от сопутствующих заболеваний.

Масштабы распространенности диабета в России и в мире в целом давно позволяют говорить об эпидемии диабета. Так, по данным Международной федерации диабета (IDF), в 2019 г. число больных диабетом составляло более 463 млн чел., или 8,3% от всего населения 20−79 лет — фактически, один человек из одиннадцати. К 2045 году IDF прогнозирует увеличение численности больных СД до 700 млн чел., в основном за счет СД 2 типа, на долю которого приходится примерно 90% всех случаев СД. Диабет 2 типа зависит от генетической предрасположенности человека к метаболическим нарушениям, однако в основном провоцируется образом жизни (питание, движение, стрессы и режим отдыха).

Масштабы распространенности диабета в России и в мире в целом давно позволяют говорить об эпидемии диабета. Так, по данным Международной федерации диабета (IDF), в 2019 г. число больных диабетом составляло более 463 млн чел., или 8,3% от всего населения 20−79 лет — фактически, один человек из одиннадцати. К 2045 году IDF прогнозирует увеличение численности больных СД до 700 млн чел., в основном за счет СД 2 типа, на долю которого приходится примерно 90% всех случаев СД. Диабет 2 типа зависит от генетической предрасположенности человека к метаболическим нарушениям, однако в основном провоцируется образом жизни (питание, движение, стрессы и режим отдыха).

Одна из ключевых проблем в терапии диабета — недостаточная и поздняя выявляемость диабета 2 типа. По данным Минздрава, в 2019 г. было 5 110 090 больных всеми типами сахарного диабета, что дает 3,5% от всего населения, или 4,7% от населения 20−79 лет, если вести расчет по методике IDF, хотя в регистре учитываются также дети и подростки.

По расчетам IDF, число больных диабетом в России в 2019 г. было около 8,3 млн чел., на долю невыявленных случаев диабета 2 типа приходилось 54% всех больных, а количество смертей от осложнений диабета среди населения 20−79 лет составило 110 тысяч в 2019 г.

По оценкам российских экспертов, количество недиагностированных случаев сахарного диабета второго типа может достигать до 130−200% от зарегистрированных; то есть заболевание может затрагивать до 10% российской популяции.

Прирост численности больных сахарным диабетом, состоящих на учете в медицинских учреждениях (рисунок 2), с 2000 г. по 2012 г. шел неравномерно, большими ступенями — такие скачки в цифрах обусловлены, в первую очередь, повышением качества диагностики и выявляемости больных. При этом с 2016 по сегодняшний день прирост умеренный, 3−5% в год, что свидетельствует уже о новоприобретенных заболеваниях — так, уровень заболеваемости сахарным диабетом 2 типа непрерывно растет, являясь следствием изменения образа жизни россиян, особенно в крупных городах.

Сахарный диабет — заболевание хроническое, и ключевое место в его терапии в большинстве случаев отводится даже не лекарственным препаратам, а самоконтролю. Самоконтроль больного сахарным диабетом — понятие обширное, включающее дисциплину ввода инсулина при типе 1, питания и фиксирования количества хлебных единиц, режима дня и физической активности, приема лекарств и другие шаги, позволяющие больному избежать ухудшения здоровья. Однако центральным элементом самоконтроля выступает регулярное измерение уровня гликемии, позволяющее минимизировать риск наступления осложнени

В зависимости от типа заболевания и уровня компенсированности, самоконтроль гликемии показан от 2 до 12 раз и более в сутки, в среднем от 4 до 8 раз. В случае нестандартных ситуаций или резкого изменения самочувствия может быть показан более частый контроль показателей. Поэтому в основе медицинской помощи и лекарственного обеспечения в рамках государственных гарантий РФ лежит обеспечение зарегистрированных больных средствами самоконтроля, а именно глюкометрами (экспресс-анализаторами) и расходными материалами к ним (на 99% - тест-полосками).

Индустрия систем самоконтроля больных сахарным диабетом — одна из самых наукоемких. В настоящее время существуют, как минимум, полтора десятка новых технологий для приборов измерения уровня концентрации глюкозы в крови, но не имеющие сертификации в России из-за погрешностей в точности изменения. Глюкометр считается точным, если не менее 95% его результатов попадают в диапазон, регламентированный в ГОСТ 15 197.

По типу применения все приборы самоконтроля можно подразделить на четыре группы.

В подавляющем случае в России используются инвазивные глюкометры — как в льготном обеспечении пациентов с сахарным диабетом, так и за счет личных средств. Соотношение «точность — удобство — стоимость» у этой группы пока лучше, чем у других типов. Только инвазивные глюкометры имеют точность, соответствующую российским и международным стандартам. Кроме этого, традиционные системы наиболее экономически выгодны и позволяют охватить наибольший пул больных сахарным диабетом в условиях ограниченного бюджета. И вопрос не только в экономии — эти приборы наиболее просты и понятны большинству пациентов, что снижает риск возникновения экстренных медицинских ситуаций.

Тем не менее, мечта практически любого диабетика — измерение гликемии без ежедневных проколов пальцев или без установки временного датчика с иглой — неинвазивные, а в идеале и минимально контактные глюкометры. И дело даже не столько в неудобстве процедуре забора крови, а в том, что сниженный метаболизм больных диабетом не обеспечивает быстрой регенерации, и микроранки доставляют дискомфорт и являются источником риска, в т. ч. психогенного.

Минимум десятилетие ведутся научно-исследовательские работы и клинические испытания альтернативных систем самоконтроля — как малоинвазивных, так и неинвазивных, но на сегодня ни одна из разработок не зарегистрирована в России и не допущена к продаже из-за недостаточной точности, хотя остается вероятность регистрации отечественной системы в ближайшие год-два.

В России подобные приборы не имеют сертификации как глюкометры, а относятся к другим группам медицинской техники — например, к тонометрам или пульсоксиметрам. Разработчики неинвазивных систем, с учетом специфики методик измерения, рекомендуют данные приборы для больных сахарным диабетом 2 типа или имеющих синдром преддиабета, так как для больных диабетом 1 типа точность глюкометра имеет критическое значение из-за привязанности уровня глюкозы к дозе вводимого инсулина.

К приборам с повышенным удобствам среди инвазивных относится Accu-Check Mobile — интегрированная система для измерения уровня глюкозы крови с технологией «без тест-полосок», зарегистрированная в России в 2016 г. и имеет сертификат точности.

В набор входит пятьдесят тестовых полей, которые имеют вид сменной кассеты. Устройство не требует кодирования. В корпус глюкометра включен сам прибор и ручка-прокалыватель, имеющая барабан на шесть ланцет, а также тестовая кассета для проведения анализов крови на показатели глюкозы (рисунок 3). Устройство способно передавать получение данные исследований на компьютер для последующего анализа.

Устройство компактно и удобно из-за отсутствия отдельной стопки тест-полосок, но не относится к бюджетному сегменту — около 4 тысяч рублей стартовый набор и 1,5 тысячи за сменную кассету на 50 измерений.

Основаны на методе непрерывного мониторирования концентрации глюкозы крови (Continuous Glucose Monitoring, CGM). Суть метода — закрепление на теле человека датчика с временно внедренной в интерстициальную жидкость сверхтонкой гибкой иглой, через которую осуществляется забор материала на анализ. Определение уровня глюкозы возможно в любой момент, пока игла датчика находится в тканях — как по запросу, так и на регулярной основе.

Датчик закрепляется на теле в районе живота ниже талии или на руке для комфортного ношения и достаточного количества межтканевой жидкости для иглы датчика. Датчик не мешает вести привычный образ жизни пациента и не требует снимания на время душа или физической активности. Срок работы одного датчика — от 3 до 14 дней, в зависимости от модели.

Приемник, спаренный с датчиком, должен находиться в непосредственной близости — сигнал действует до 1 метра. Приемник может быть также спарен с инсулиновой помпой.

Специфика метода CGM — игла датчика не имеет контакта с кровью, а уровень глюкозы в интерстициальной жидкости запаздывает примерно на 5−20 минут по сравнению с капиллярной кровью. Это означает, что периодически может возникать потребность в измерении уровня гликемии традиционным способом с помощью инвазивного глюкометра для получения оперативных данных. Кроме этого, показания прибора CGM необходимо дважды в день калибровать по традиционному инвазивному глюкометру (= использовать тест-полоски).

Приборы на основе CGM имеют высокую стоимость и рекомендованы, преимущественно, для больных сахарным диабетом 1 типа. Методика легла в основу разработок систем т.н. «искусственной поджелудочной железы» — комплекса прибора CGM и автоматической инсулиновой помпы, оценивающего уровень глюкозы каждые 5 минут и осуществляющего инъекции инсулина при необходимости.

Метод CGM имеет ряд ограничений. Эти системы рекомендованы для взрослого населения, не имеют подтверждений безопасности для беременных и детей младше 4 лет, у детей с 4 до 17 лет могут использоваться только под присмотром взрослого. Системы CGM не имеют точности, необходимой для клинических решений, и требуют периодического контроля с помощью традиционных инвазивных глюкометров.

Метод предполагает субдермальное внедрение датчика на длительный период — примерно на два года. Датчик располагается под кожей до слоя жировой клетчатки. Метод измерения — электрохимический. На сегодня разработаны 2 независимые системы, в 2020 г. обе системы заявили о начале клинических испытаний: GlySens Eclipse® ICGM® System (США, Калифорния), GluSense GlydeTM CGM (Израиль).

Датчик заявлен разработчиками как имеющий особую устойчивость к различным побочным раздражителям — в частности, прием парацетамола (acetaminophen) не будет искажать результаты измерения. Датчик нужно будет калибровать по показаниям инвазивного глюкометра — по заявлению производителей, процедуру нужно будет производить нечасто. Дата появления опытных образцов для добровольцев — первый квартал 2021 г.

Датчик определяется как биосенсор с особым белком, имеющим две флюофорные группы и позволяющим применять метод флуоресцентного резонансного переноса энергии для определения уровня концентрации глюкозы и кислорода. Чувствительность сенсора была повышена для определения низких концентраций глюкозы, имеющих высокий риск для здоровья больных сахарным диабетом.

Биосенсор в датчике способен к восстановлению начальной структуры белка после каждого замера, а также отделен мембраной от тканей организма, чтобы иммунные клетки не нападали на него. Датчик не имеет батареек и подпитывается радиочастотами от приемника. Прибор не будет иметь ограничений по стилю жизни, срок работы одного датчика — два года и более. Внедрение датчика будет происходить под местным наркозом. Передача измерений возможна на приемник или смартфон с последующим анализом данных и динамики по желанию.

Неинвазивные приборы измерения уровня концентрации глюкозы в крови основаны на методах косвенного вычисления гликемии по косвенным физиологическим признакам — особенностям спектроскопии тканей, тонусу сосудов. Приборы этого типа являются наиболее ожидаемыми инновациями на рынке глюкометров, но пока нет серийного производства ни одного из них (как глюкометра). Часть приборов не подтвердила даже минимально необходимый уровень точности.

Неинвазивные приборы измерения уровня концентрации глюкозы в крови основаны на методах косвенного вычисления гликемии по косвенным физиологическим признакам — особенностям спектроскопии тканей, тонусу сосудов.

Все неинвазивные методы самоконтроля не проходят контрольные исследования на соответствие ГОСТ 15197-2015 «Тест-системы для диагностики in vitro. Требования к системам мониторинга глюкозы в крови для самоконтроля при лечении сахарного диабета» или, в случае зарубежных моделей, на соответствие ISO 15197:2013 "In vitro diagnostic test systems - Requirements for blood glucose monitoring systems for self-testing in managing diabetes mellitus".

Поэтому в РФ эти приборы не имеют сертификации как глюкометры, а относятся к другим группам медицинской техники. Кроме того, разработчики неинвазивных систем, с учетом специфики методик измерения, рекомендуют данные приборы для больных сахарным диабетом 2 типа или имеющих синдром преддиабета.

Спектроскопия в оптическом диапазоне длин волн с примыкающими к нему ультрафиолетовым и инфракрасным диапазонами. Рамановская спектроскопия — оценка специфики рассеивания спектра света кожей при разных состояниях. Раман-спектрометр глюкометр производит спектральный анализ кожи и выделяет из спектра глюкозу с помощью инфракрасного излучения.

В течение этой недели программное обеспечение изучает характеристики тела и собирает данные о пациенте, например, о цвете его крови и как он меняется со временем в зависимости от уровня сахара в крови. Когда прибор откалиброван, пациент вставляет свой палец в него и ждет около 40 секунд, в течение которых встроенная в CoG матрица светодиодов облучает палец светом, длина волны которого меняется в диапазоне от видимого до инфракрасного. Когда свет проходит сквозь ткани пальца, часть его поглощается, а часть — отражается. Сенсор камеры, похожий на тот, что используется в профессиональных цифровых фотоаппаратах, в реальном времени фиксирует изменения отраженного света. Используя разработанные компанией Cnoga алгоритмы и большой объем данных, полученных ранее, программное обеспечение анализирует корреляцию между полученным сигналом и био-параметрами пациента, получая таким образом показания уровня сахара в крови. Прибор имеет одобрение ЕС и продается в Европе.

По заявлению создателей глюкометра, устройство и методика обработки результатов измерений запатентованы не только в России, но и в США, Китае, Бразилии, Индии, Индонезии, Японии, Сингапуре и во всех европейских странах. В 2018 г. был начат процесс государственной сертификации прибора в России, чтобы запустить серийный выпуск в I квартале 2019 года, однако на сегодня на сайте компании есть только сертификаты соответствия безопасности и несколько патентов в других странах. Новостей о производстве пока нет.

Изначально был сравним по размерам с мини-ноутбуком, способен излучать световые волны особой длины из ближней инфракрасной спектральной области. Волны отражаются от участка кожи (поверхность пальца или предплечье) и попадают на приемник. Вариант отражения луча зависит от частоты колебания молекул жидкости. Количество глюкозы в жидкости напрямую влияет на число колебаний. Компьютер определяет частоту колебаний и уровень сахара, который вычисляется согласно заложенной программе. В конце 2018 г. была представлена модель в виде крупного напульсника.

Прибор производится израильской компанией Integrity Applications и разрешен к продаже в странах Европы. Глюкометр использует одновременно три технологии измерения: электромагнитное, ультразвуковое и термальное обследование. Устройство представляет собой датчик-клипсу, которая прикрепляется к мочке уха. От него идет провод к самому аппарату, который напоминает мобильный телефон.

Длительность службы датчика-клипсы — 6 месяцев, длительность работы без калибровки — 30 дней, для калибровки нужны дополнительные расходные материалы. Калибровка занимает около 30 минут, при этом разработчики рекомендуют визит к специалистам. Заявленная производителем точность — 92−95%. Сертификатов FDA и РФ нет. Модель рекомендована разработчиками для использования взрослыми людьми с диагнозом «сахарный диабет» 2 типа или синдромом преддиабета. Маркетинговая кампания GlucoTrack ориентирована на пожилых людей.

Прибор измеряет уровень гликемии трансдермально (через кожу). Чтобы корректно установить датчик и прибор показывал точные результаты, нужно предварительно обработать кожу специальным прибором — Prelude SkinPrep System. Этот прибор срезает верхний слой кожного покрова — убирается слой ороговевших клеток толщиной 0,01 мм. Процедура повышает теплопроводность и электропроводимость кожи. На подготовленную кожу плотно устанавливается датчик, который на основе анализа электропроводимости кожи определяет состояние и состав межтканевой жидкости, не повреждая целостностности кожи.

Прибор имеет небольшие размеры и толщину 1 мм, поэтому его называют «пластырем-глюкометром». Может быть закреплен на руке, ноге или нижней части живота. Технология основана на «притягивании» выборки ионов на электроды датчика и анализе электропроводимости содержимого. Прибор потребует разовой калибровки по инвазивному глюкометру, после чего может снимать показания каждые 5 минут от 7 до 14 дней. Кроме уровня гликемии, прибор будет анализировать содержание лактата и кислорода в крови, что расширяет область его применения. Целевой аудиторией выступают как больные сахарным диабетом, так и спортсмены и люди, занимающиеся фитнесом и контролирующие свой образ жизни.

Планировался к запуску продаж в 2018 г., потом дорабатывался, в 2019 г. заново разрешения на продажу в Европе, но пока так и не был запущен на рынки.

Оптические биосенсоры современного поколения содержат сферические частицы на поверхности сенсора, что повышает чувствительность более чем в 100 раз и позволяет определять концентрации сахара в биологических жидкостях человека (слюне, моче, поту). Эта технология находится в стадии разработки, но показывает перспективные результаты. Основным отличием технологии является полная неинвазивность измерения уровня глюкозы.

Метод — развитие метода оптических биосенсоров на глюкозу. Проект DermalAbyss. Исследователи Массачусетского технологического института разработали краску на основе биосенсоров — жидкости, меняющие свой цвет в ответ на изменения в кровотоке человека. «Мы создали 4 биосенсора, которые реагируют на три части биохимического состава крови», — рассказала группа исследователей. — «Датчик pH меняет фиолетовый цвет на розовый, датчик глюкозы варьируется между синим и коричневым, а датчик натрия и еще один pH-датчик подвергаются флуоресценции».

«Мы доказали, что в выдыхаемом человеком воздухе содержится глюкоза и показали, почему ранее её не удавалось зарегистрировать. Мы выявили положительную корреляцию между концентрациями глюкозы в крови и в конденсате выдыхаемого воздуха: изменение концентрации глюкозы в крови вызывает похожее изменение ее содержания в выдыхаемом воздухе», — Аркадий Карякин, д.х.н., профессор кафедры аналитической химии химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

В начале 2020 г. с аналогичной разработкой выступила исследовательская группа Кильского университета (CAU) и биомедицинской инженерии технического университета Молдовы. Команда разработала методику производства чрезвычайно чувствительных и энергоэффективных датчиков с использованием трехмерной печати. датчик способен измерять концентрацию паров ацетона с помощью специального структурирования на наноуровне с точностью до 1 ppm (частицы на миллион молекул воздуха). Для сравнения, дыхание людей с диабетом I или II типа имеет содержание ацетона более 2 ppm.

Разработчики создали нейросеть с помощью машинного обучения, которая анализирует изменения сигнала радара и соотносит их с отражением электромагнитных волн от кожи человека, т.к. уровень глюкозы влияет на отражение электромагнитных волн определенной частоты.

Голландский стартап NovioSense в конце 2018 г. создал датчик в форме отрезка гибкой проволоки, который устанавливается под нижнее веко. Устройство способно измерять гликемию и передавать данные на приемник по беспроводной (NFC) связи. Последние данные на 2019 г. — глюкометр находился на 2 фазе клинических испытаний.

Объем рынка государственных закупок глюкометров оценивается по официальным данным портала государственных закупок и учитывает только официальные монолоты по поставкам глюкометров. В случае, если поставщик сопровождал партию тест-полосок глюкометрами и это не было отражено отдельным пунктов на портале государственных закупок, поставка не учитывалась. Информацию по объему рынка государственных закупок глюкометров рекомендуется учитывать исключительно как ориентировочную.

По результатам анализа государственных и муниципальных закупок глюкометров, а также сайтов-агрегаторов данных, можно сделать вывод, что обеспечение основного пула пациентов с сахарным диабетом глюкометрами происходило в 2014—2016 гг., после чего закупки средств самоконтроля проводились в небольших количествах под самые крайние нужды пациентов.

В среднем за последние пять-шесть лет года приобретались около 18 тысяч глюкометров в год. В 2019 г. объем закупок составил 6,5 тысяч глюкометров, за 11,5 месяцев 2020 года- 7,9 тысяч, т. е. по сравнению с 2015 г., когда было приобретено 20,6 тысяч глюкометров, объемы сократились в 2,6 раза. Закупки совершались неравномерно по регионам и не имели единой системы.

Суммы контрактов на закупку сократились еще более заметно, чем объемы закупок: если в 2015 г. государство приобрело глюкометров на 34,8 млн руб., то в 2019 г. и 2020 г. суммы стали на порядок меньше — 3,4 млн руб. и 3,8 млн руб. соответственно .