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胰岛素用于糖尿病治疗已超过一个世纪,自20世纪80年代中期以来,胰岛素给药工具得到了快速发展。过去十年中,多种用于糖尿病管理的医疗产品已连接到数字生态系统。这种连接不仅包括对血糖水平的精密监测,还包括对胰岛素给药(类型、剂量、给药时间)的监测。它促进了糖尿病患
胰岛素用于糖尿病治疗已超过一个世纪,自20世纪80年代中期以来,胰岛素给药工具得到了快速发展。过去十年中,多种用于糖尿病管理的医疗产品已连接到数字生态系统。这种连接不仅包括对血糖水平的精密监测,还包括对胰岛素给药(类型、剂量、给药时间)的监测。它促进了糖尿病患者、各种糖尿病技术设备和医疗保健专业人员之间的互动。本白皮书旨在讨论并对市场上现有的不同类型的胰岛素笔、连接胰岛素笔和胰岛素笔帽以及智能胰岛素笔系统(SPSs)进行分类。连接笔捕获数据以提供关于所应用胰岛素细节的信息。SPSs与持续葡萄糖监测(CGM)系统配对,通过整合算法,可基于多种因素提供个体化剂量计算。这些SPSs还可基于当前和预测的葡萄糖及胰岛素数据推荐胰岛素剂量;此功能需要与CGM系统连接。然而,SPSs的临床优势是什么?该系统为糖尿病患者及其医疗保健提供者带来了哪些附加价值?在一项叙述性综述中,研究人员讨论了当前的监管路径和市场环境,以及连接胰岛素笔与SPSs的影响因素。研究人员旨在基于(智能)设计方面、监管考虑和临床结果,为这一分类提供理由和依据。本综述得出结论:虽然标准胰岛素笔仍然是安全且常见的选择,连接胰岛素笔和SPSs可能在血糖管理、治疗依从性和患者满意度方面显示出改善,并代表着糖尿病护理的重大进步。然而,进一步的研究,包括高质量的临床和卫生经济学研究,对于证实连接胰岛素笔和SPSs的价值以及推动支付方和医疗保健系统更广泛的接受至关重要。
**Introduction**:文章回顾了胰岛素给药工具从注射器到自动胰岛素给药(AID)系统的发展历程。标准胰岛素笔虽广泛使用,但接受每日多次注射(MDI)的糖尿病患者血糖达标率仍然较低,依从性不佳导致血糖波动和酮症酸中毒风险增加。尽管持续葡萄糖监测(CGM)和AID系统已是指南推荐的标准疗法,但受成本、可及性和使用中断等限制,仍有大量患者未受益。智能医疗设备与数字生态系统的概念被引入,指出标准胰岛素笔缺乏剂量支持与互联功能,而连接胰岛素笔可捕获并传输给药数据,但不提供决策支持。在此基础上,文章提出区分连接胰岛素笔与智能胰岛素笔系统(SPSs)的必要性,并介绍了美国糖尿病协会(ADA)对连接笔的B级推荐证据。
**Types of insulin pens**:胰岛素笔被分为标准笔、连接笔和SPSs三类。标准笔为“哑设备”,无电子记录功能;连接笔通过蓝牙或近场通信(NFC)将剂量、时间等数据单向传输至智能手机应用,部分配有可附加于标准笔的智能笔帽。SPSs则具备内置智能算法,提供剂量计算器、胰岛素-on-board(IOB)跟踪、漏注射提醒等决策支持,并与CGM系统双向数据联通。文章强调,智能笔与连接笔的本质区别在于是否提供实时治疗建议,SPSs是智能笔、应用程序与数字平台的整合系统,应作为独立医疗器械类别管理。
**Functionality and potential benefits of SPSs**:SPSs可为患者提供实时、个体化的胰岛素剂量建议,并支持自定义设置,如IOB、胰岛素-碳水化合物比值(I:C比)和胰岛素敏感系数(ISF)。系统可发送高/低血糖警报、漏注射提醒及校正剂量提示,并允许远程数据共享给医护人员。研究显示,这些功能有助于改善MDI和基础胰岛素治疗依从性,降低认知负担和糖尿病相关困扰,减少漏注射和重复注射风险,提高患者对胰岛素管理的信心。部分SPSs还能追踪胰岛素温度暴露,提示药物活性可能受损。但文章指出,并非所有SPSs都具备全部功能,且目前缺乏针对运动记录等功能的研究。
**Clinical evidence for standard insulin pens, connected insulin pens and SPSs**:针对胰岛素笔的临床证据主要来自10项随机对照试验(RCT)和54项非随机研究(含9项成本研究)。RCT结果显示,标准胰岛素笔安全有效且患者偏好度高;连接胰岛素笔在降低HbA
1c(幅度约2.2–5.2 mmol/mol,即0.20%–0.48%)、改善治疗依从性和患者满意度方面优于MDI。非随机研究中,连接笔(如NovoPen 6、Insulclock等)通过剂量提醒和记录功能减少漏注射并改善血糖时间在范围内(TIR)。目前真正意义上的SPSs研究仍较少,已有真实世界证据显示,使用SPSs的患者平均TIR约为55%,对警报快速响应(如1小时内追加胰岛素)者的TIR可显著提高。文章呼吁更多大规模高质量RCT和卫生经济学研究。
**Regulatory pathways**:监管分类取决于产品的预期用途、软件功能和胰岛素剂量决策的影响程度。在欧洲,胰岛素笔属于医疗器械,根据MDR附件VIII的规则进行风险分级,连接笔通常为IIa类,而SPSs因具备临床决策支持可能被归为IIb类,需要更高水平的临床证据和公告机构(NB)审查。智能手机应用程序若执行医疗功能,则按MDR第11条作为医疗器械软件单独分类。在美国,预填充胰岛素笔被视为药物-器械组合产品,可重复使用笔则通常作为II类医疗器械通过510(k)途径上市。风险分级直接影响报销决策和支付方对证据的要求。
**Market environment and influencing factors**:欧洲智能笔市场预计从2024年的约1.09亿美元增长至2030年的2.23亿美元,尽管技术潜力获认可,但实际使用率不足20%,远低于CGM和胰岛素泵的采用率。主要障碍包括:设备成本(每支100–250美元vs普通笔20–40美元)、支付方报销覆盖碎片化、缺乏证明卫生经济学价值的证据、医护人员存在“临床惰性”和对数据负担的担忧、患者对技术复杂性有顾虑,以及胰岛素笔芯兼容性和互用性不足。区域采购偏向低成本生物类似药可能进一步限制SPSs的使用。
**Solutions**:为促进SPSs采用,文章提出多项策略:开展证明血糖改善和低血糖减少的临床研究;将SPSs纳入数字健康报销框架(如德国DiGA路径);为医护人员和患者提供培训,突出实际益处;实施包含患者援助和设备借用方案的试用计划;在监管层面推动不同CGM系统与不同胰岛素笔之间的互用性,以及统一通信协议。
**Education/training for SPS use**:SPSs的使用需要专门教育和培训,但现有数据十分有限。培训应区分制造商提供的技术操作指导和由医护人员进行的个体化教育。医护人员需要掌握设备设置、数据解读和后续调整技能,而患者则需学习基础胰岛素治疗知识(如注射技术、碳水化合物估算)。文章建议制作实用指南,开展“MDI学校”等课程,帮助经验不足的医生提高胰岛素治疗水平。对年长患者和数字素养较低者需给予特别关注。
**Titration of basal insulin with SPSs**:基础胰岛素滴定是优化血糖控制的重要环节,但传统算法难以在临床中执行。SPSs可通过减少计算负担辅助滴定,但当前系统若仅支持餐时胰岛素,仍需手动输入长效胰岛素信息,这一步骤可能成为使用障碍。部分连接笔或智能笔帽已配备基础滴定算法(如基于空腹血糖调整剂量),意大利已有连接笔帽与基础滴定应用程序关联的案例。未来,CGM数据与算法结合的自动基础剂量优化正在发展中。针对连接笔和SPSs的基础滴定支持仍需大规模RCT验证安全性及疗效。
**Barriers/hurdles to uptake of SPSs**:尽管SPSs具有潜在优势,但其临床应用仍面临多重障碍:设备设计未完全满足患者需求;临床指南因证据不足而很少提及;医护人员对潜在获益认知不足,导致未向患者推荐;使用SPSs需要兼容的智能手机,对特定人群(如儿童、老年人或经济困难者)构成挑战;不同CGM系统和SPSs之间的互用性不足,以及与电子健康档案(EHR)集成的困难;此外,胰岛素笔芯标准不统一会影响使用。文章强调,需要更全面地理解患者的未满足需求以改善使用率。
**Future of SPSs**:未来SPSs预计将集成人工智能(AI)和机器学习算法,借鉴AID系统经验,实现自动剂量选择并支持数据回传至胰岛素笔,患者仅需执行注射。这种“简易版AID”需获批新型监管路径和临床证据。更先进的系统可能整合行为数据(如活动、睡眠、饮食、压力、环境温度)以及女性月经周期等影响胰岛素敏感性的因素,提供更精准的个体化建议。SPSs还可与AID系统交替使用,但相关设置转换尚需手动调整。
**Conclusion**:本综述认为,尽管标准胰岛素笔仍是安全且普遍的选择,连接胰岛素笔和SPSs在血糖管理、治疗依从性和患者满意度方面具有潜在改善,并代表糖尿病管理的重要进展。未来需开展大规模、高质量临床与卫生经济学研究,以证实其价值并促进支付方和医疗系统的接受。同时,必须解决报销、命名、监管路径、患者和临床教育以及系统互用性等关键障碍。随着机器学习、闭环概念和数字孪生技术的融合,SPSs有望进一步改善胰岛素治疗和个体化糖尿病管理。