Insulinpumpen für die kontinuierliche Insulininfusion (CSII)

Entwicklung von Insulinpumpen

Unabhängig von Insulinpens und Fertigpens wurden Insulinpumpen zur Insulininfusion entwickelt. Deren Grundlagen entstanden aus Anwendungen von Infusionspumpen im Klinikbereich, z.B. zur Behandlung von Stoffwechselentgleisungen. Wesentlich war dabei, dass ausschließlich kurzwirksames Insulin zur Erzielung der Glukosehomöostase eingesetzt wurde.

In Experimenten, in denen durch eine große Anzahl an Blutzuckermessungen de facto ein Glukosetagesprofil entstand – ähnlich wie es heute mit Systemen zur kontinuierlichen Glukosemessung (CGM) gemessen werden kann – wurde bestätigt, dass die Insulintherapie mit Insulinpumpen unter Alltagsbedingungen die bestmögliche Annäherung an den physiologischen Insulinbedarf zu realisieren vermag. Daraus entwickelt sich schließlich zunächst die Insulinpumpentherapie (CSII – Continuous subcutaneous Insulin Infusion) und in deren Folge die Technik der Infusionsgeräte. Dabei verringerten sich mit der Zeit die Abmessungen von der Größe einer Zigarrenschachtel mit eingespannten Insulinspritzen hin zu kleinen Geräten in der Größe einer Scheckkarte – eine ausgesprochen wichtige Entwicklung in Bezug auf den Tragekomfort und der Akzeptanz der Technik unter Alltagsbedingungen.


Abb. DT2: Beispiele von Insulinpumpen für die CSII. Oben Vergleich des Mill-Hill-Infusers von 1976 mit der Paradigm-Insulinpumpe von MiniMed 2002. Unten: Insulinpumpen der Firma Disetronic (ab 2002 zugehörig zu Roche Diabetes) aus den frühen 2000ter Jahren.

So funktioniert eine Insulinpumpe

Insulinpumpen geben ausschließlich kurzwirksames Insulin ab, sowohl als Insulinboli zur Abdeckung einer Mahlzeit oder zur Korrektur erhöhter Glukosewerte, als auch zur Realisierung des nahrungsunabhängigen basalen Insulinbedarfs. Letzterer wird bereitgestellt über kleinste basalen Abgabemengen von minimal (je nach Insulinpumpentyp) etwa 0,025 IE.

Insulinpumpen für die Insulinpumpentherapie (CSII) sind charakterisiert durch

• die basale Insulindosierung mit fortlaufender Abgabe kleiner Mengen kurzwirksamem Insulins, womit eine subtile Anpassung an den durchschnittlichen individuellen Insulinbedarf ihres Anwenders möglich ist,
• die Möglichkeit verschiedene Basalratenprofile zu nutzen, welche die Anpassung der Basalrate z.B. bei Schichtarbeit, Fernreisen mit Zeitverschiebung und auch in der Schwangerschaft erleichtern,
• die Verfügbarkeit von verschiedenen Bolusoptionen, womit sich Mahlzeiten mit langsam resorbierbaren Kohlenhydraten (mit einem verlängerten Bolus) oder mit unterschiedlichem glykämischen Index (mit einem Kombinationsbolus, zusammengesetzt aus kurzem und verlängerten Bolus) an die Glukoseanflutung anpassen lassen,
• die Integration eines Bolusrechners, der die Insulindosis auf Basis des aktuellen Blutzuckerwertes, des Blutzuckerzielwertes, der tageszeitabhängigen Insulinempfindlichkeit und der noch wirksamen Menge an Insulin vornimmt.

Diese Innovationen betrafen nicht nur die Pumpentechnik, sondern auch die Entwicklung der Infusionssets. Hier standen – ebenso wie bei den Kanülen für die Insulinapplikation mit Spritzen/Insulinpens – die möglichst schmerzfreie Insertierung, das einfache Handling und ein hoher Tragekomfort im Mittelpunkt.

Eine weitere Innovation in Bezug auf den Tragekomfort und den Umgang mit der Insulinpumpe stellen so genannte Patchpumpen dar. Diese werden wie ein Pflaster auf die Haut aufgeklebt („Patch“). Aus dem Korpus wird per Fernbedienung die Kanüle insertiert. Sämtliche Bedienfunktionen befinden sich in einem Steuergerät, ähnlich eines Smartphones. Der besondere Vorzug solcher Pumpen ist, dass kein Katheterschlauch den Patienten in seiner Bewegungsfreiheit behindern kann. Derzeit ist mit der mylife™ OmniPod® nur ein solches System in Deutschland verfügbar. Ähnlich ist noch die Insulinpumpe Kaleido, deren kleiner Korpus ebenfalls auf die Haut aufgeklebt werden kann, bei der aber ein kurzer Infusionsset angeschlossen und neben der Pumpe inseriert werden muss.

Erweiterung zur Sensorunterstützten Pumpentherapie (SuP)

Ab 2006 erweiterte sich die CSII durch die Verbindung mit dem CGM zur Sensorunterstützten Pumpentherapie (SuP). Diese lässt sich unterteilen in

• SuP, ohne Beeinflussung der Insulinabgabe durch den Glukosesensor
• SuP mit autonomer Unterbrechung der Insulinzufuhr beim Auftreten einer Hypoglykämie
• SuP mit autonomer prädiktiver Unterbrechung der Insulinzufuhr bei Gefahr des Auftretens einer Hypoglykämie
• Sie waren ein wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg zu AID-Systemen