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CGM- und AID-Systeme

Wichtige Fachbegriffe und häufige Abkürzungen

Die neuen Technologien bringen es mit sich: Immer mehr Abkürzungen und Fachbegriffe bestimmen den Diabetesalltag. Einige von ihnen werden synonym verwendet oder überschneiden sich in ihren Bedeutungen mit anderen Begrifflichkeiten. Die häufigsten davon sollen hier kurz erläutert werden.

AID-Systeme

Als AID-System – oder auch Closed-Loop-System – werden Systeme zur automatisierten Insulindosierung bezeichnet (englisch: „Automated Insulin Delivery“). Diese lassen sich noch einmal unterteilen in

  • Hybrid-AID-System: Das System besteht aus einem Gerät zur kontinuierlichen Glukosemessung (CGM), einer Insulinpumpe und einem Algorithmus, der die Glukosemessungen in Echtzeit analysiert. Die Sicherstellung des nahrungsunabhängigen (basalen) Insulinbedarfs erfolgt automatisch anhand der aktuellen Messwerte eines Glukosesensors, während der Mahlzeiten-Insulinbedarf weiterhin manuell abgedeckt werden muss – daher die Bezeichnung „hybrid”.
  • Advanced-Hybrid-AID-System: Solche fortgeschrittenen Hybrid-AID-Systeme geben darüber hinaus automatisch Korrekturboli ab, um Glukosewerte in den Zielbereich zurückzubringen.
  • Interoperables AID-System: Hierbei handelt es sich um ein „Baukastensystem“, bei dem Insulinpumpe, CGM-System und Algorithmus verschiedener Hersteller im Einsatz sind und Daten untereinander austauschen.
  • Open-Source-DIY-AID-System: Open-Source beschreibt quelloffene Software, die für alle frei zugänglich ist. Die Abkürzung DIY steht für englisch „Do It Yourself“ und bedeutet übersetzt: Mache es selbst. Ursprünglich angestoßen von einer kleinen Gruppe engagierter Patient*innen beziehungsweise Eltern, wurde die Entwicklung maßgeblich durch die 2013 entstandene und stetig wachsende Bewegung #WeAreNotWaiting beschleunigt. Zunehmend mehr Betroffene haben im „Do-It-Yourself”-Verfahren aus kommerziell erhältlichen CGM-Systemen, Insulinpumpen und einer von der Community entwickelten Software ihr eigenes AID-System „gebaut“. Open-Source- DIY-AID-Systemen fehlt die Zulassung durch eine regulatorische Behörde; sie können nur auf eigenes Risiko genutzt werden.

Algorithmus

Ein Algorithmus gibt ein Verfahren vor, mit dem ein bestimmtes Problem gelöst werden kann. Im Algorithmus verbirgt sich eine Folge von Anweisungen, die Schritt für Schritt ausgeführt werden, um eine bestimmte Aufgabe zu lösen. Dafür werden Eingabedaten in Ausgabedaten umgewandelt. Ein Algorithmus innerhalb einer Software ist in der Lage, große Datenmengen in kürzester Zeit zu analysieren, auf dieser Basis Berechnungen anzustellen und dazuzulernen. Erklärung am Beispiel eines Hybrid-Closed-Loop-Systems: Das CGM-System überträgt alle fünf Minuten den Glukosewert auf eine Smartphone-App oder einen mobilen Diabetes- Manager. Der darin enthaltene Algorithmus analysiert laufend die Daten und berücksichtigt auch die von den Anwendenden zuvor eingegebenen Informationen und Standardparameter wie Gewicht und Tagesinsulindosis, aber auch Glukosezielbereich, Hypoglykämie-Schwelle et cetera. Der Algorithmus gibt – auf Basis seiner Berechnungen – die Anweisung an die Insulinpumpe, über die die Basalrate entsprechend angepasst wird.

Bihormonales System (Bionic Pancreas)

Ein bihormonales System beschreibt ein AID-System, das neben Insulin auch Glukagon – den Gegenspieler von Insulin – abgeben kann. Bi steht für „zwei“ beziehungsweise „doppelt“. Es wird auch als „Bionic Pancreas“ (künstliche Bauchspeicheldrüse) bezeichnet. (Insulin und Glukagon sind Hormone, die in der Bauchspeicheldrüse gebildet werden. Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, Glukagon bewirkt einen Anstieg desselbigen.) Abhängig vom Glukosespiegel könnte ein bihormonales System entweder Insulin oder Glukagon abgeben. Derzeit ist noch kein bihormonales System auf dem Markt verfügbar.

CGM

CGM beziehungsweise rtCGM steht für „(real-time) Continuous Glucose Monitoring – auf Deutsch: kontinuierliche Glukoseüberwachung (in Echtzeit). Bei der kontinuierlichen Glukosemessung wird der Glukosegehalt in der Zwischenzellflüssigkeit des Unterhautfettgewebes rund um die Uhr gemessen. Für den täglichen Einsatz bei Patient*innen zugelassen sind CGM-Systeme seit 2005. 2016 folgte die offizielle Aufnahme von Systemen in die vertragsärztliche Versorgung, die die Werte in Echtzeit ermitteln (rtCGM-Systeme).

Closed-Loop-System

Der Begriff „Closed-Loop“ beschreibt das Prinzip der regelmäßigen Messung und Analyse von Glukosewerten zur automatisierten Insulindosierung und -abgabe mithilfe eines Mehrkomponenten-Systems. Closed-Loop-System ist eine alternative Bezeichnung für AID-System (mehr Informationen dort).

Künstliche Intelligenz (KI)

KI wird in so vielen unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, dass die genaue Bestimmung des Begriffs variieren kann. Aus diesem Grund soll hier ein bisschen weiter ausgeholt werden. Mit der Definition beschäftigt hat sich unter anderem das Fraunhofer Institut, einige der Ergebnisse sind nachfolgend genannt:

  • Bei KI handelt es sich um klar definierte, mathematische Algorithmen, deren Ergebnisse durch die Eingabedaten eindeutig bestimmt sind.
  • Ist die Datenbasis einer KI unzureichend oder gar fehlerhaft, wird die KI diese Fehler reproduzieren oder unter Umständen sogar noch verschärfen.
  • KI kann aus den Daten, mit denen man sie füttert, lernen und ist in der Lage, bestimmte Arbeitsabläufe besser, genauer und schneller zu erledigen als menschliche Intelligenz, wird allerdings nie selbstständig beginnen, neue Aufgabenstellungen zu lösen. Bezogen auf die Diabetestechnologien wird KI eingesetzt, um die großen Mengen an Daten, die in CGM- und Insulinpumpen- Systemen gesammelt werden, schnell zu berechnen und zur besseren Steuerung des Glukosestoffwechsels beizutragen. Auch bei der Entwicklung von anpassungsfähigen Steuerungsalgorithmen spielt KI eine wichtige Rolle. So soll die nächste Generation von AID-Systemen individuelle Muster bei der Glukosesteuerung und Therapie automatisch erkennen, daraus lernen und Schlussfolgerungen zur selbststeuernden Therapieanpassung ziehen.

Sensorunterstützte Pumpentherapie (SuP)

Der Begriff „Sensorunterstützte Pumpentherapie (SuP)“ kommt ursprünglich aus dem Englischen – „Sensor Augmented Pump Therapy (SAP)“ – und bedeutet, dass die Insulinpumpen-Therapie durch die kontinuierliche Glukosemessung mittels CGM-System unterstützt wird. Von einer sensorunterstützten Pumpentherapie mit Hypoglykämie-Management spricht man, wenn die Insulinzufuhr bei drohender Unterzuckerung automatisch gestoppt wird.

Quellen: https://blog.iao.fraunhofer.de/was-ist-kuenstliche-intelligenz-eine-definition-jenseits-von-mythen-und-moden und 2021-Sonderausgabe DIGITAL-corner_AID Systeme in der Praxis; wikipedia

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