جهاز قياس الجلوكوز

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

جهاز قياس الجلوكوز، أو ما يُعرف أيضًا باسم " مقياس السكر "، [ 1 ] هو جهاز طبي يُستخدم لتحديد تركيز الجلوكوز التقريبي في الدم . ويمكن أن يكون شريطًا ورقيًا يُغمس في مادة معينة ويُقاس على مخطط الجلوكوز. وهو عنصر أساسي في فحص الجلوكوز ، بما في ذلك مراقبة مستوى الجلوكوز في الدم في المنزل (HBGM) التي يُجريها مرضى السكري أو نقص سكر الدم . تُؤخذ قطرة صغيرة من الدم، عن طريق وخز طرف الإصبع بإبرة صغيرة ، وتُوضع على شريط اختبار للاستخدام لمرة واحدة، ثم يقرأه الجهاز ويستخدمه لحساب مستوى الجلوكوز في الدم. بعد ذلك، يعرض الجهاز المستوى بوحدات ملغم/ديسيلتر أو مليمول/لتر .

منذ حوالي عام ١٩٨٠، كان الهدف الرئيسي لإدارة داء السكري من النوع الأول والنوع الثاني هو تحقيق مستويات جلوكوز في الدم قريبة من المعدل الطبيعي لأطول فترة ممكنة، وذلك بالاستعانة بجهاز مراقبة الجلوكوز المنزلي عدة مرات في اليوم. وتشمل فوائد ذلك انخفاض معدل حدوث مضاعفات ارتفاع السكر في الدم وشدتها على المدى الطويل ، بالإضافة إلى تقليل مضاعفات انخفاض السكر في الدم قصيرة المدى، والتي قد تهدد الحياة .

تاريخ

قدّم ليلاند كلارك أول ورقة بحثية له حول قطب الأكسجين، الذي سُمّي لاحقًا قطب كلارك ، في 15 أبريل 1956، خلال اجتماع الجمعية الأمريكية للأعضاء الاصطناعية ضمن الاجتماعات السنوية لاتحاد جمعيات البيولوجيا التجريبية. [ 2 ] [ 3 ] في عام 1962، طوّر كلارك وآن ليونز من مستشفى سينسيناتي للأطفال أول قطب إنزيمي لقياس الجلوكوز. اعتمد هذا المستشعر الحيوي على طبقة رقيقة من إنزيم أوكسيداز الجلوكوز (GOx) على قطب أكسجين. وبالتالي، كانت القراءة هي كمية الأكسجين التي يستهلكها إنزيم أوكسيداز الجلوكوز أثناء التفاعل الإنزيمي مع الجلوكوز. أصبح هذا المنشور من أكثر الأوراق البحثية استشهادًا في علوم الحياة. وبفضل هذا العمل، يُعتبر كلارك "أبو المستشعرات الحيوية"، لا سيما فيما يتعلق باستشعار الجلوكوز لمرضى السكري. [ 2 ] [ 3 ]

صورة من مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها توضح استخدام مشرط وجهاز قياس نسبة السكر في الدم

كان جهاز قياس الجلوكوز الانعكاسي من نوع "أيمز" الذي ابتكره أنطون إتش. كليمنز من أوائل أجهزة قياس الجلوكوز . وقد استُخدم في المستشفيات الأمريكية في سبعينيات القرن الماضي. وكان مؤشر متحرك يُشير إلى مستوى الجلوكوز في الدم بعد حوالي دقيقة.

أُثبت أن مراقبة مستوى الجلوكوز في الدم في المنزل تُحسّن من ضبط نسبة السكر في الدم لدى مرضى السكري من النوع الأول في أواخر سبعينيات القرن الماضي، وطُرحت أولى أجهزة القياس للاستخدام المنزلي في الأسواق حوالي عام ١٩٨١. كان النموذجان السائدان في أمريكا الشمالية في ثمانينيات القرن الماضي هما جهاز قياس الجلوكوز، الذي طُرح في نوفمبر ١٩٨١، [ ٤ ] والذي تملك علامته التجارية شركة أسينسيا ديابيتس كير هولدينغز إيه جي (التابعة لشركة باناسونيك هولدينغز كوربوريشن ، والتي تُعرف الآن باسم بي إتش سي هولدينغز كوربوريشن)، وجهاز أكيو-تشيك (من إنتاج شركة روش ). ونتيجةً لذلك، أصبحت هذه الأسماء التجارية مرادفةً للمنتج نفسه لدى العديد من المتخصصين في الرعاية الصحية. في بريطانيا ، قد يُشير المتخصص في الرعاية الصحية أو المريض إلى "قياس مستوى السكر في الدم": "مستوى السكر في دم السيدة س هو ٥"، وما إلى ذلك. يشير اختصار BM إلى شركة بوهرينغر مانهايم ، التابعة الآن لشركة روش، والتي تُنتج شرائط اختبار تُسمى "اختبار BM" تُستخدم مع جهاز القياس. [ ٥ ] [ ٦ ]

في أمريكا الشمالية، قاومت المستشفيات اعتماد قياسات الجلوكوز باستخدام أجهزة قياس السكر في الدم لرعاية مرضى السكري المقيمين لأكثر من عقد. جادل مديرو المختبرات بأن دقة قياس الجلوكوز في المختبر تفوق ميزة التوافر الفوري، مما يجعل قياسات الجلوكوز باستخدام أجهزة القياس غير مقبولة لإدارة مرض السكري في المستشفيات. في النهاية، أقنع مرضى السكري وأطباء الغدد الصماء المختصون بهم بقبول هذه التقنية. قبل إيقاف إنتاجه في يوليو 2021، كان جهاز YSI 2300 STAT PLUS لتحليل الجلوكوز واللاكتات يُعتبر المعيار الفعلي للقياسات المرجعية ومعايرة النظام من قبل معظم مصنعي أجهزة قياس السكر على مدى الثلاثين عامًا الماضية، على الرغم من عدم وجود أي متطلبات تنظيمية تلزم بذلك. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

كان اعتماد اختبار الجلوكوز المنزلي لمرضى السكري من النوع الثاني أبطأ منه لمرضى السكري من النوع الأول، ولم يتلقَ عدد كبير من مرضى السكري من النوع الثاني أي تدريب على كيفية إجراء هذا الاختبار في المنزل. [ 12 ] ويعود ذلك أساسًا إلى تردد السلطات الصحية في تحمل تكلفة شرائط الاختبار والإبر.

شرائط اختبار بدون جهاز قياس

شاع استخدام شرائط اختبار السكر التي يتغير لونها ويمكن قراءتها بالعين المجردة، دون الحاجة إلى جهاز قياس، منذ ثمانينيات القرن الماضي. وكانت تتميز بإمكانية قصها طولياً لتوفير التكاليف. إلا أن النقاد جادلوا بأن شرائط الاختبار التي تُقرأ بالعين المجردة ليست دقيقة أو مريحة كاستخدام جهاز القياس. واستشهدت الشركة المصنعة بدراسات تُظهر أن المنتج فعال بنفس القدر رغم عدم إعطائه قراءة برقم عشري واحد، وهو أمر يرونه غير ضروري للتحكم في مستوى السكر في الدم. وقد دار هذا النقاش أيضاً في ألمانيا، حيث كانت شرائط "Glucoflex-R" معتمدة لعلاج داء السكري من النوع الثاني. ومع تحسن دقة أجهزة القياس وتغطية التأمين الصحي، تراجعت شعبيتها.

يُعدّ "جلوكوفليكس-آر" منتجًا أستراليًا من شركة "ناشيونال دياجنوستيك برودكتس"، وهو بديل لشريط اختبار BM. يتوفر منه إصدارات يمكن استخدامها إما في جهاز قياس السكر أو قراءتها بصريًا. كما يُسوّق أيضًا تحت الاسم التجاري "بيتاتشيك". في 1 مايو 2009، خفّضت شركة "أمبي ميديكال جروب"، الموزّع البريطاني، سعر شريط اختبار "جلوكوفليكس-آر" لهيئة الخدمات الصحية الوطنية (NHS ) بنسبة 50% تقريبًا.

أنواع العدادات

أجهزة قياس نسبة الجلوكوز في الدم بالمستشفيات

تُستخدم الآن أجهزة قياس الجلوكوز الخاصة بالاستخدام في المستشفيات التي تخدم عدة مرضى. توفر هذه الأجهزة سجلات أكثر دقة لمراقبة الجودة، وقد صُممت قدراتها على معالجة البيانات لنقل نتائج قياس الجلوكوز إلى السجلات الطبية الإلكترونية وأنظمة الحاسوب المختبرية لأغراض الفوترة.

عدادات الاختبار

مراقبة مستوى الجلوكوز باستخدام جهاز قياس الجلوكوز
جهاز قياس نسبة الجلوكوز وشرائط الاختبار

توجد عدة خصائص رئيسية لأجهزة قياس الجلوكوز قد تختلف من طراز لآخر:

  • الحجم : عادةً ما يكون حجمها أصغر من راحة اليد. وهي تعمل بالبطارية .
  • شرائط الاختبار : عنصر استهلاكي، يختلف باختلاف كل جهاز، يحتوي على نقاط مشبعة بأكسيداز الجلوكوز ، الذي يتفاعل مع الجلوكوز ومكونات أخرى. تُمتص قطرة دم بواسطة نقطة واحدة لكل قياس. تستخدم بعض الأجهزة شرائط اختبار بلاستيكية للاستخدام مرة واحدة مع نقطة واحدة؛ بينما تستخدم أجهزة أخرى أقراصًا أو أسطوانات أو خراطيش تحتوي على نقاط متعددة لإجراء عدة قراءات.
  • الترميز : نظرًا لاختلاف شرائط الاختبار من دفعة لأخرى، تتطلب بعض الأجهزة إدخال رمز، إما من قِبل المستخدم أو عبر شريحة إلكترونية مرفقة مع كل دفعة من شرائط الاختبار، لمعايرة الجهاز وفقًا لشرائط تلك الدفعة. قد يتسبب إدخال رمز غير صحيح في أخطاء تصل إلى 4 مليمول/لتر (72 ملغم/ديسيلتر)، مع ما قد يترتب على ذلك من عواقب وخيمة، بما في ذلك خطر انخفاض سكر الدم. تحتوي بعض وسائط الاختبار على معلومات الرمز داخل الشريط نفسه.
  • حجم عينة الدم : يختلف حجم قطرة الدم المطلوبة باختلاف النماذج، ويتراوح بين 0.3 و1 ميكرولتر. كانت النماذج القديمة تتطلب عينات دم أكبر، تُعرف عادةً باسم "القطرة المعلقة" من طرف الإصبع. أما متطلبات الحجم الأصغر فتُقلل من عدد مرات الوخز التي لا تُنتج كمية كافية من الدم.
  • اختبار مواقع بديلة : أتاحت أحجام القطرات الأصغر إمكانية إجراء "اختبار مواقع بديلة" - أي وخز الساعدين أو مناطق أخرى أقل حساسية بدلاً من أطراف الأصابع. يوصي المصنّعون باستخدام هذا النوع من الاختبار فقط عندما تكون مستويات سكر الدم مستقرة، كما هو الحال قبل الوجبات، أو أثناء الصيام، أو قبل النوم مباشرة. [ 13 ]
  • مدة الاختبار : قد يتراوح الوقت اللازم لعرض القراءة من 3 إلى 60 ثانية من وقت وضع الدم بالنسبة للنماذج المختلفة.
  • الشاشة : تُعرض قيمة الجلوكوز بوحدة ملغم/ديسيلتر أو مليمول/لتر (1  مليمول/لتر = 18.0  ملغم/ديسيلتر) على شاشة رقمية. تستخدم الدول المختلفة وحدات قياس مختلفة: على سبيل المثال، تُستخدم ملغم/ديسيلتر في الولايات المتحدة وفرنسا واليابان وإيران وإسرائيل والهند؛ بينما تُستخدم مليمول/لتر في أستراليا وكندا والصين والمملكة المتحدة. في ألمانيا، تُستخدم كلتا الوحدتين. يمكن للعديد من أجهزة القياس عرض أي من وحدتي القياس. وقد نُشرت حالاتٌ فسّر فيها مريضٌ قراءةً بوحدة مليمول/لتر على أنها قراءة منخفضة جدًا بوحدة ملغم/ديسيلتر أو العكس . عادةً ما تحتوي قراءات مليمول/لتر على فاصلة عشرية، بينما لا تحتوي قراءات ملغم/ديسيلتر عليها. تشمل الدول التي تستخدم مليمول/لتر: أستراليا، كندا، الصين، كرواتيا، جمهورية التشيك، الدنمارك، فنلندا، هونغ كونغ، المجر، أيسلندا، أيرلندا، جامايكا، كازاخستان، لاتفيا، ليتوانيا، ماليزيا، مالطا، هولندا، نيوزيلندا، النرويج، روسيا، سلوفاكيا، سلوفينيا، جنوب أفريقيا، السويد، سويسرا، والمملكة المتحدة. [ 14 ] [ 15 ] تشمل الدول التي تستخدم وحدة ملغم/ديسيلتر: الجزائر، الأرجنتين، النمسا، بنغلاديش، بلجيكا، البرازيل، تشيلي، كولومبيا، قبرص، الإكوادور، مصر، فرنسا، جورجيا، ألمانيا، اليونان، الهند، إندونيسيا، إيران، إسرائيل، إيطاليا، اليابان، الأردن، كوريا، لبنان، المكسيك، بيرو، بولندا، البرتغال، كوريا الجنوبية، إسبانيا، سوريا، تايوان، تايلاند، تونس، تركيا، الإمارات العربية المتحدة، الولايات المتحدة، أوروغواي، فنزويلا، واليمن. [ 14 ] [ 15 ]
  • الجلوكوز مقابل جلوكوز البلازما : تكون مستويات الجلوكوز في البلازما (أحد مكونات الدم) أعلى من مستويات الجلوكوز في الدم الكامل؛ ويبلغ الفرق حوالي 11% عندما يكون الهيماتوكريت طبيعيًا. هذا مهم لأن أجهزة قياس الجلوكوز المنزلية تقيس الجلوكوز في الدم الكامل، بينما تقيس معظم التحاليل المخبرية الجلوكوز في البلازما. يوجد حاليًا العديد من الأجهزة في السوق التي تعطي نتائج "مكافئ البلازما"، على الرغم من أنها تقيس جلوكوز الدم الكامل. يُحسب مكافئ البلازما من قراءة جلوكوز الدم الكامل باستخدام معادلة مدمجة في جهاز قياس الجلوكوز. يتيح هذا للمرضى مقارنة قياسات الجلوكوز لديهم بسهولة في التحاليل المخبرية وفي المنزل. من المهم للمرضى ومقدمي الرعاية الصحية معرفة ما إذا كان الجهاز يعطي نتائجه "مكافئ الدم الكامل" أو "مكافئ البلازما". يقيس أحد النماذج بيتا-هيدروكسي بوتيرات في الدم للكشف عن الكيتوزية ، وذلك لقياس كل من الحماض الكيتوني غير الصحي والكيتوزية الغذائية الصحية.
  • الذاكرة والتوقيت : تحتوي معظم أجهزة القياس على ذاكرة لتخزين نتائج الاختبارات، مع توقيت زمني مُحدد بواسطة ساعة يضبطها المستخدم، ويمكن للعديد منها عرض متوسط ​​القراءات الأخيرة. ولن تعكس البيانات المخزنة الاتجاهات بدقة إلا إذا تم ضبط الساعة على الوقت الصحيح تقريبًا.

يكلف

قد تكون تكلفة مراقبة مستوى السكر في الدم في المنزل مرتفعة نظرًا لتكلفة شرائط الاختبار. ففي عام 2006، تراوحت تكلفة شريط الاختبار الواحد في الولايات المتحدة بين 0.35 و1.00 دولار أمريكي . وغالبًا ما توفر الشركات المصنعة أجهزة القياس مجانًا لتشجيع استخدام شرائط الاختبار المربحة. قد يقيس مرضى السكري من النوع الأول مستوى السكر في الدم من 4 إلى 10 مرات يوميًا نظرًا لتغيرات جرعة الأنسولين، بينما يقيس مرضى النوع الثاني مستوى السكر في الدم بوتيرة أقل، خاصةً عندما لا يكون الأنسولين جزءًا من العلاج. في المملكة المتحدة، حيث تتكفل هيئة الخدمات الصحية الوطنية (NHS) بتكاليف الأدوية، بما في ذلك شرائط الاختبار، بدلًا من المرضى، كشفت دراسة أجريت عام 2015 حول فعالية التكلفة المقارنة لجميع خيارات مراقبة مستوى السكر في الدم ذاتيًا، والتي مولتها هيئة الخدمات الصحية الوطنية، عن تباين كبير في الأسعار، وهو ما لا يمكن تفسيره بتوفر ميزات متقدمة في أجهزة القياس. وقدّر التقرير أن إجمالي 12 مليون جنيه إسترليني استُثمر في توفير 42 مليون جهاز اختبار ذاتي لمراقبة نسبة الجلوكوز في الدم بأنظمة لم تستوفِ معايير الدقة المقبولة، وأن وفورات في الكفاءة بقيمة 23.2 مليون جنيه إسترليني سنويًا يمكن تحقيقها إذا ما تخلّت هيئة الخدمات الصحية الوطنية عن الاستثمار في التقنيات التي توفر وظائف أقل من البدائل المتاحة، ولكن بتكلفة أعلى بكثير. [ 18 ]

تم العثور في الولايات المتحدة على دفعات من شرائط الاختبار المزيفة لبعض أجهزة القياس، والتي تنتج نتائج اختبار غير منتظمة لا تفي بمواصفات الأداء الخاصة بالشركة المصنعة الأصلية. [ 19 ]

عدادات غير جراحية

بدأ البحث عن تقنية ناجحة حوالي عام 1975 واستمر حتى الآن دون التوصل إلى منتج قابل للتطبيق سريريًا أو تجاريًا. [ 20 ] اعتبارًا من عام 1999لم تتم الموافقة على بيع سوى منتج واحد من هذا النوع من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، والذي يعتمد على تقنية سحب الجلوكوز كهربائياً عبر الجلد السليم، وقد تم سحبه بعد فترة قصيرة بسبب ضعف أدائه وتسببه أحياناً في أضرار لجلد المستخدمين. [ 21 ]

أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة

جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر. يتم تثبيت المستشعر وجهاز الإرسال على الجزء العلوي من الذراع. يعرض الجهاز عدد الأيام المتبقية لاستبدال المستشعر، ومستوى الجلوكوز الحالي في الدم، ورسمًا بيانيًا لأحدث مستويات الجلوكوز في الدم.

تتكون أنظمة مراقبة الجلوكوز المستمرة من مستشعر يُوضع تحت الجلد، وجهاز إرسال متصل به، وجهاز قراءة يستقبل القياسات ويعرضها. يمكن استخدام المستشعر لعدة أيام قبل الحاجة إلى استبداله. توفر هذه الأجهزة قياسات فورية، مما يقلل الحاجة إلى فحص مستوى الجلوكوز عن طريق وخز الإصبع. من عيوبها أنها ليست دقيقة تمامًا، لأنها تقيس مستوى الجلوكوز في السائل الخلالي، الذي يتأخر عن مستوى الجلوكوز في الدم. [ 22 ] [ 23 ] كما أن أنظمة مراقبة الجلوكوز في الدم المستمرة باهظة الثمن نسبيًا.

دقة

تُعدّ دقة أجهزة قياس الجلوكوز موضوعًا شائعًا في المجال السريري. يجب أن تستوفي أجهزة قياس جلوكوز الدم معايير الدقة التي وضعتها المنظمة الدولية للمقاييس (ISO). وفقًا لمعيار ISO 15197، يجب أن تُقدّم أجهزة قياس جلوكوز الدم نتائج ضمن نطاق ±15% من المعيار المختبري للتركيزات التي تزيد عن 100  ملغم/ديسيلتر، أو ضمن نطاق ±15  ملغم/ديسيلتر للتركيزات التي تقل عن 100  ملغم/ديسيلتر، وذلك في 95% من الحالات على الأقل. [ 24 ] مع ذلك، يُمكن أن تؤثر عوامل عديدة على دقة الاختبار. تشمل هذه العوامل معايرة الجهاز، ودرجة حرارة المحيط ، والضغط المُستخدم لمسح شريط الاختبار (إن وُجد)، وحجم عينة الدم وجودتها، وارتفاع مستويات بعض المواد (مثل حمض الأسكوربيك ) في الدم، والهيماتوكريت ، والأوساخ على الجهاز، والرطوبة ، وقِدم شرائط الاختبار. تختلف الأجهزة في مدى تأثرها بهذه العوامل، وفي قدرتها على منع النتائج غير الدقيقة أو التنبيه إليها برسائل خطأ. لطالما كانت شبكة أخطاء كلارك طريقة شائعة لتحليل وعرض دقة القراءات المتعلقة بتأثيرها على إدارة الحالة. ومؤخرًا، ظهر إصدار مُحسّن من شبكة أخطاء كلارك يُعرف باسم شبكة أخطاء الإجماع . غالبًا ما تحتاج أجهزة قياس نسبة السكر في الدم القديمة إلى "ترميز" برقم دفعة شرائط الاختبار المستخدمة، وإلا فقد تتأثر دقة الجهاز بسبب عدم معايرته.

مستقبل

وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على جهاز واحد لقياس نسبة الجلوكوز غير الجراحي: جهاز GlucoWatch G2 Biographer من إنتاج شركة Cygnus Inc. صُمم الجهاز ليُلبس على المعصم، ويستخدم المجالات الكهربائية لسحب سوائل الجسم لإجراء الاختبار. لم يحل هذا الجهاز محل أجهزة قياس نسبة الجلوكوز في الدم التقليدية. ومن عيوبه عدم قدرته على التعامل مع التعرق في موضع القياس، إذ يجب الانتظار حتى يجف العرق قبل استئناف القياس. وبسبب هذا العيب وغيره، لم يعد المنتج متوفرًا في الأسواق.

لم يُحقق طرح أجهزة قياس مستوى الجلوكوز في الدم غير الجراحية، باستخدام تقنيات التحليل الطيفي في مجال الأشعة تحت الحمراء القريبة، عبر أجهزة القياس الخارجية، نجاحًا يُذكر، لأن هذه الأجهزة تقيس سكر الأنسجة وليس سكر الدم. فعلى سبيل المثال، يتطلب قياس مستوى الجلوكوز في الدم أن يخترق شعاع الأشعة تحت الحمراء الأنسجة.

تتوفر حاليًا ثلاثة أنظمة لمراقبة الجلوكوز المستمرة (CGMS). أولها نظام Minimed Paradigm RTS من شركة Medtronic، وهو عبارة عن مسبار تحت الجلد متصل بجهاز إرسال صغير (بحجم عملة معدنية تقريبًا) يرسل مستويات الجلوكوز في السائل الخلالي إلى جهاز استقبال صغير بحجم جهاز النداء كل خمس دقائق. أما نظام Dexcom فهو نظام آخر، متوفر بجيلين مختلفين في الولايات المتحدة، وهما G4 وG5 (الربع الأول من عام 2016). وهو عبارة عن مسبار تحت الجلد مزود بجهاز إرسال صغير. جهاز الاستقبال بحجم الهاتف المحمول تقريبًا، ويمكنه العمل على بُعد يصل إلى ستة أمتار من جهاز الإرسال. ينقل نظام Dexcom G4 البيانات عبر ترددات الراديو ويتطلب جهاز استقبال مخصصًا. [ 25 ] يستخدم الإصدار G5 تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة لنقل البيانات، ويمكنه إرسال البيانات مباشرةً إلى هاتف محمول متوافق. حاليًا، يمكن استخدام أجهزة iPhone وAndroid من Apple كجهاز استقبال. [ 26 ] باستثناء فترة معايرة مدتها ساعتان، يتم تسجيل بيانات المراقبة على فترات خمس دقائق لمدة تصل إلى أسبوع. يستطيع المستخدم ضبط تنبيهات ارتفاع وانخفاض مستوى الجلوكوز. أما جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر الثالث المتاح فهو FreeStyle Navigator من مختبرات أبوت .

تُبذل جهود حاليًا لتطوير نظام علاجي متكامل يضم جهاز قياس نسبة السكر في الدم، ومضخة أنسولين ، وجهاز تحكم يُرتدى على المعصم ، بالإضافة إلى جهود لدمج جهاز قياس نسبة السكر في الدم مع هاتف محمول. شرائط الاختبار حصرية ومتوفرة فقط من خلال الشركة المصنعة (غير مشمولة بالتأمين). تُقدم هذه الأجهزة، المعروفة باسم "Glugophones"، حاليًا بثلاثة أشكال: كوحدة إضافية (دونجل) لأجهزة iPhone ، وحزمة إضافية لهواتف LG طرازات UX5000 وVX5200 وLX350، بالإضافة إلى حزمة إضافية لهاتف Motorola Razr. في الولايات المتحدة، يقتصر توفر هذه الأجهزة على شركتي AT&T و Verizon . وقد تم اختبار أنظمة مماثلة لفترة أطول في فنلندا.

أتاحت التطورات الحديثة في تكنولوجيا اتصالات البيانات الخلوية تطوير أجهزة قياس الجلوكوز التي تدمج مباشرةً إمكانية نقل البيانات الخلوية، مما يمكّن المستخدم من إرسال بيانات الجلوكوز إلى مقدم الرعاية الصحية وتلقي التوجيهات المباشرة منه على شاشة الجهاز. عُرض أول جهاز من هذا النوع، من شركة Telcare، في معرض CTIA الدولي للأجهزة اللاسلكية عام 2010، [ 27 ] حيث فاز بجائزة E-Tech. ثم خضع هذا الجهاز لاختبارات سريرية في الولايات المتحدة وعلى الصعيد الدولي.

في أوائل عام 2014، أعلنت جوجل عن اختبار نماذج أولية لعدسات لاصقة تراقب مستويات الجلوكوز وتنبّه المستخدمين عند تجاوزها عتبات معينة. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] وقد حصلت آبل على براءات اختراع لطرق تحديد مستويات السكر في الدم باستخدام مطيافية الامتصاص، بالإضافة إلى تحليل هواء الزفير في أجهزتها الإلكترونية.

تكنولوجيا

شريطا اختبار Accu-Chek مستعملان. تم نزع الغطاء عن الشريط السفلي لإظهار الدائرة الكهربائية.

تعتمد العديد من أجهزة قياس الجلوكوز على أكسدة الجلوكوز إلى غلوكونولاكتون المحفزة بواسطة إنزيم أوكسيداز الجلوكوز (المعروف أحيانًا باسم GOx)، مما ينتج عنه بيروكسيد الهيدروجين كما هو موضح في التفاعل التالي:

جيلuجosهـ+يا2→جيلuجosهـياxأنادأsهـجيلuجoنأناجأجأناد+ح2يا2{\displaystyle Glucose+O_{2}\xrightarrow {GlucoseOxidase} Gluconic Acid+H_{2}O_{2}}[ 31 ]

يستخدم آخرون تفاعلاً مشابهاً يحفزه إنزيم آخر ، وهو نازعة هيدروجين الجلوكوز (GDH). يتميز هذا الإنزيم بحساسيته العالية مقارنةً بأكسيداز الجلوكوز، ولكنه أكثر عرضةً للتداخل مع مواد أخرى. [ 32 ]

اعتمدت أجهزة الجيل الأول على نفس التفاعل اللوني المستخدم حاليًا في شرائط اختبار الجلوكوز في البول. فإلى جانب إنزيم أوكسيداز الجلوكوز، تحتوي مجموعة الاختبار على مشتق بنزيدين ، يتأكسد إلى بوليمر أزرق اللون بفعل بيروكسيد الهيدروجين الناتج عن تفاعل الأكسدة. ومن عيوب هذه الطريقة ضرورة تحميض شريط الاختبار بعد فترة زمنية محددة (لإزالة الدم)، وضرورة معايرة الجهاز بشكل متكرر.

تستخدم معظم أجهزة قياس السكر في الدم اليوم طريقة كهروكيميائية. تحتوي شرائط الاختبار على أنبوب شعري يسحب كمية ثابتة من الدم. يتفاعل الجلوكوز الموجود في الدم مع قطب إنزيمي يحتوي على إنزيم أوكسيداز الجلوكوز (أو ديهيدروجينيز). يُعاد أكسدة الإنزيم بفائض من كاشف وسيط ، مثل أيون الفيريسيانيد ، أو مشتق الفيروسين ، أو مركب ثنائي البيريديل الأوزميوم. يُعاد أكسدة الوسيط بدوره عن طريق التفاعل عند القطب، مما يُولد تيارًا كهربائيًا. لكي يعمل الوسيط لفترات طويلة، يجب أن يكون مستقرًا في كلتا حالتي الأكسدة والاختزال. يسمح هذا بالتجديد المستمر للشكل المؤكسد للوسيط لنقل الإلكترونات من الإنزيم إلى الموقع النشط. تُعد مركبات وبوليمرات البوليبيريديل المؤكسدة والمختزلة القائمة على الأوزميوم مرشحة جذابة كوسائط نظرًا لاستقرارها في حالتي الأكسدة والاختزال، وإمكانية ضبط جهد الأكسدة والاختزال، وسهولة التثبيت المشترك، وقدرتها على العمل عند جهود منخفضة. [ 33 ] [ 34 ]

تتناسب الشحنة الكلية المارة عبر القطب الكهربائي طرديًا مع كمية الجلوكوز في الدم المتفاعلة مع الإنزيم. تُعدّ طريقة قياس الشحنة (الكولومترية) تقنيةً لقياس إجمالي الشحنة الناتجة عن تفاعل أكسدة الجلوكوز على مدى فترة زمنية. أما طريقة قياس التيار (الأمبيرومترية) فتُستخدم في بعض أجهزة القياس، حيث تقيس التيار الكهربائي المتولد عند نقطة زمنية محددة نتيجةً لتفاعل الجلوكوز. يُشبه هذا قذف كرة واستخدام سرعتها عند لحظة معينة لتقدير قوة قذفها. تسمح طريقة قياس الشحنة بتغيير مدة الاختبار، بينما تكون مدة الاختبار في جهاز القياس الذي يستخدم طريقة قياس التيار ثابتة دائمًا. تُعطي كلتا الطريقتين تقديرًا لتركيز الجلوكوز في عينة الدم الأولية.

يُستخدم المبدأ نفسه في شرائط الاختبار المُسوّقة للكشف عن الحماض الكيتوني السكري . تستخدم هذه الشرائط إنزيم بيتا-هيدروكسي بوتيرات ديهيدروجينيز بدلاً من إنزيم أكسدة الجلوكوز، وقد استُخدمت للكشف عن بعض المضاعفات التي قد تنجم عن ارتفاع سكر الدم لفترات طويلة والمساعدة في علاجها . [ 35 ]

تم تجربة أجهزة استشعار نسبة الكحول في الدم التي تستخدم نفس النهج، ولكن مع إنزيمات نازعة هيدروجين الكحول ، وتم تسجيل براءات اختراع لها، ولكن لم يتم تطويرها تجارياً بنجاح حتى الآن.

استخدام جهاز قياس السكر في الدم

على الرغم من أن القيمة الظاهرية للقياس الفوري لسكر الدم قد تبدو أعلى في حالات نقص السكر في الدم (انخفاض مستوى السكر) مقارنةً بحالات ارتفاع السكر في الدم (ارتفاع مستوى السكر)، إلا أن أجهزة القياس أصبحت أقل فائدة. تكمن المشكلتان الرئيسيتان في دقة القياس ونسبة النتائج الإيجابية والسلبية الخاطئة . يُعد هامش الخطأ البالغ ±15% أقل إشكالية في حالات ارتفاع مستوى السكر مقارنةً بانخفاضه. لا يوجد فرق يُذكر في إدارة مستوى سكر يبلغ 200  ملغم/ديسيلتر مقارنةً بـ 260 ملغم/ديسيلتر (أي مستوى سكر "حقيقي" يبلغ 230±15%)، ولكن هامش الخطأ البالغ ±15% عند تركيز منخفض من السكر يُؤدي إلى مزيد من الغموض فيما يتعلق بإدارة مستوى السكر في الدم. [ 36 ]

يتفاقم عدم الدقة بسبب احتمالية النتائج الإيجابية والسلبية الخاطئة لدى مرضى السكري وغير المصابين به. عادةً ما يكون لدى مرضى السكري من النوع الأول نطاق أوسع من مستويات الجلوكوز، وترتفع مستويات الجلوكوز لديهم فوق المعدل الطبيعي، وغالبًا ما تتراوح بين 40 و500  ملغم/ديسيلتر (2.2 إلى 28  مليمول/لتر). وعندما تُسجّل قراءة 50 أو 70 (2.8 أو 3.9  مليمول/لتر) مصحوبةً بأعراض نقص السكر المعتادة، يكون هناك شك كبير في أن القراءة تمثل "نتيجة إيجابية حقيقية"، ويكون الضرر ضئيلاً في حال كانت "نتيجة إيجابية خاطئة". مع ذلك، فإن انتشار عدم إدراك نقص السكر في الدم، وفشل الجهاز العصبي اللاإرادي المرتبط بنقص السكر في الدم، والاستجابة التنظيمية المعاكسة الخاطئة لنقص السكر في الدم، يجعل الحاجة إلى دقة أكبر في قياس مستويات السكر المنخفضة ملحةً بشكل خاص لدى مرضى السكري من النوع الأول، بينما نادرًا ما تُمثّل هذه مشكلة في النوع الأكثر شيوعًا من المرض، وهو السكري من النوع الثاني.

في المقابل، قد يعاني الأشخاص غير المصابين بالسكري من أعراض انخفاض سكر الدم بشكل دوري، ولكن قد تكون نسبة النتائج الإيجابية الخاطئة لديهم أعلى بكثير من النتائج الإيجابية الحقيقية، ولا يُعد جهاز قياس السكر دقيقًا بما يكفي لتشخيص انخفاض سكر الدم. قد يكون جهاز القياس مفيدًا أحيانًا في مراقبة الحالات الشديدة من انخفاض سكر الدم (مثل فرط الأنسولين الخلقي ) لضمان بقاء متوسط ​​مستوى الجلوكوز أثناء الصيام أعلى من 70  ملغم/ديسيلتر (3.9  مليمول/لتر).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "تعريف جهاز قياس السكر" . www.merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-10-2020 .
  2. 1 2 التطورات في العلوم والهندسة الكهروكيميائية : الكيمياء الحيوية الكهربائية : الأساسيات والتطبيقات والتطورات الحديثة. سومرست، نيوجيرسي، الولايات المتحدة الأمريكية: جون وايلي وأولاده، 2013.
  3. 1 2 ليبكوفسكي، ج.، كولب، د.م.، وألكاير، ر.س. (2011). الكيمياء الحيوية الكهربائية : الأساسيات والتطبيقات والتطورات الحديثة. فاينهايم: وايلي-في سي إتش.
  4. ↑ "جهاز قياس محمول لمساعدة مرضى السكري"، بيتسبرغ برس ، 5 نوفمبر 1981، ص. أ-6
  5. ↑ "مُستخدمو مضخات الأنسولين في المملكة المتحدة: مُعجم المصطلحات" . Insulin-pumpers.org.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2014 .
  6. ↑ "كبار السن المصابون بالسكري - مصدر معلوماتي لكبار السن المصابين بالسكري" . Diabetes-wise.net. مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2014 .
  7. ↑ بيلي، تيموثي س.؛ كلاف، ليزلي ج.؛ والاس، جين ف.؛ غرين، كارمين؛ باردو، سكوت؛ هاريسون، بيرن؛ سيمونز، ديفيد أ. (يوليو 2016). "الأهمية الأساسية لدقة جهاز تحليل الجلوكوز المرجعي لتقييم أداء أنظمة مراقبة نسبة الجلوكوز في الدم" . مجلة علوم وتكنولوجيا مرض السكري . 10 (4): 872-875 . doi : 10.1177/1932296816634356 . PMC 4928230. PMID 26902794 .  
  8. ^ هان ، جوليا. الأماكن القريبة : جينسبيرغ، باري H .؛ ألفا، شريدهارا؛ ابيل ماتياس. بيس، ستيفان؛ تشن، كونغ Y.؛ فريكمان، جويدو؛ هاريس، دينيس ر. هارتويج، ماتياس. هينزمان، رولف. كير، ديفيد. كروير، يناير؛ مورو، ليندا؛ نيكولز، جيمس. بفوتزنر، أندرياس؛ بليوس، ستيفان. رايس، مارك؛ ساكس، ديفيد ب. شلويتر، كيفن؛ فيسبر، هيوبرت دبليو؛ كلونوف ، ديفيد سي. (مايو 2020). "تقرير اجتماع استبدال محلل YSI 2300" . مجلة علوم وتكنولوجيا مرض السكري . 14 (3): 679-686 . دوى : 10.1177 / 1932296820911471 . PMC 7576944 . PMID 32174135 .  
  9. ↑ "تقييم قابلية المقارنة التحليلية للجلوكوز بين محللي الكيمياء الحيوية YSI 2300 STAT Plus™ و YSI 2900D" (ملف PDF) . YSI.
  10. ↑ هان، جوليا؛ نيكولز، جيمس هـ.؛ رايس، مارك؛ كلونوف، ديفيد س. (مايو 2020). "نهاية المطاف لجهاز تحليل YSI 2300: إلى أين نتجه الآن؟" . مجلة علوم وتكنولوجيا مرض السكري . 14 (3): 595-600 . doi : 10.1177/1932296819886603 . PMC 7576956. PMID 31711305 .  
  11. ↑ هاغفيك، يواكيم (مارس 2007). "قياس الجلوكوز: حان وقت وضع معيار ذهبي" . مجلة علوم وتكنولوجيا مرض السكري . 1 (2): 169-172 . doi : 10.1177/193229680700100205 . PMC 2771464. PMID 19888402 .  
  12. ↑ "Diabetes UK, UK Diabetes Resource, substream symptoms, Diabetes Diet, Genstational diabetes" . Diabetes.co.uk . تاريخ الاسترجاع: 13 مارس 2014 .
  13. ↑ "اختبار الموقع البديل" . Accu-Chek.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2018 .
  14. 1 2 "وحدة قياس سكر الدم" . أفضل مراجعات أجهزة قياس سكر الدم . 11 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مايو 2023 .
  15. 1 2 "جدول مرجعي لوحدات القياس" . أبوت. 1 يوليو 2005. مؤرشف من الأصل في 19 فبراير 2011.
  16. ↑ "اطبع دليل إدارة مرض السكري ذاتيًا" . Diabetesselfmanagement.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2014 .
  17. ↑ "السيطرة على مرض السكري : النشرة الإخبارية" (ملف PDF) . Diabetesincontrol.com. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 23 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2014 . 
  18. ↑ لي، سيمون؛ إدريس، إسكندر؛ كولينز، بريندان؛ غرانبي، بول؛ نوبل، ماكس؛ باركر، مارك (نوفمبر 2015). "تعزيز الصحة وخفض التكاليف: دور إصلاح نظام المراقبة الذاتية لسكر الدم ضمن خدمات هيئة الخدمات الصحية الوطنية". مجلة طب السكري . 33 (5): 681-90 . doi : 10.1111/dme.12977 . PMID 26443548. S2CID 19190997 .  
  19. ↑ «تحذير من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بشأن شرائط اختبار الدم المزيفة لمرضى السكري، والتي تُباع للاستخدام مع طرازات مختلفة من أجهزة قياس نسبة السكر في الدم من ماركة "ون تاتش" التابعة لشركة "لايف سكان" .» موقع "بايو سبيس " . 16 أكتوبر 2006.
  20. ↑ كتاب "السعي وراء الجلوكوز غير الغازي"، الطبعة الثالثة، بقلم جون ل. سميث، الحاصل على درجة الدكتوراه، متاح على الرابط التالي: http://www.mendosa.com/The%20Pursuit%20of%20Noninvasive%20Glucose%203rd%20Edition.pdf .
  21. ↑ تامادا، جيه إيه، غارغ، إس، جوفانوفيتش، إل، بيتزر، كيه آر، فيرمي، إس، بوتس، آر أو (نوفمبر 1999). "مراقبة الجلوكوز غير الجراحية: نتائج سريرية شاملة. فريق أبحاث سيغنوس" . مجلة الجمعية الطبية الأمريكية . 282 (19): 1839-1844 . doi : 10.1001/jama.282.19.1839 . PMID 10573275 . 
  22. ↑ "المراقبة المستمرة للجلوكوز" . المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى. ديسمبر 2008. مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه في 21 فبراير 2016 .
  23. ↑ "فري ستايل ليبر" . مختبرات أبوت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2016 .مثال على جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر
  24. ↑ فريكمان، جي؛ شميد، سي؛ باومستارك، إيه؛ روتشمان، إم؛ هاوغ، سي؛ هاينمان، إل (يوليو 2015). "متطلبات الأداء التحليلي لأنظمة المراقبة الذاتية لسكر الدم مع التركيز على دقة النظام: الاختلافات ذات الصلة بين ISO 15197:2003 وISO 15197:2013 وتوصيات إدارة الغذاء والدواء الأمريكية الحالية" . مجلة علوم وتكنولوجيا مرض السكري . 9 (4): 885-94 . doi : 10.1177/1932296815580160 . PMC 4525642. PMID 25872965 .  
  25. ↑ "موقع منتج Dexcom G4" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يناير 2016 .
  26. ↑ "توافق منتجات ديكسكوم" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يناير 2016 .
  27. ↑ «معرض CTIA الدولي للاتصالات اللاسلكية 2010 يُعلن فوز شركة Telcare Inc. بجائزة التكنولوجيا الناشئة عن حلّها لجهاز قياس نسبة السكر في الدم بتقنية الاتصال الخلوي» . Eworldwire. 25 مارس 2010. مؤرشف من الأصل في 24 يوليو 2010. تاريخ الاطلاع: 13 مارس 2014 .
  28. ↑ NM Farandos; AK Yetisen; MJ Monteiro; CR Lowe; SH Yun (2014). "مجسات العدسات اللاصقة في التشخيص العيني". مواد الرعاية الصحية المتقدمة . 4 (6): 792-810 . doi : 10.1002/adhm.201400504 . PMID 25400274. S2CID 35508652 .  
  29. ↑ لاردينوا، فريدريك (16 يناير 2014). "جوجل تكشف النقاب عن عدسات لاصقة ذكية تُمكّن مرضى السكري من قياس مستويات الجلوكوز لديهم" . تيك كرانش . تم الاطلاع عليه في 17 يناير 2014 .
  30. ↑ ميندوزا، مارثا (16 يناير 2014). "جوجل تطور جهاز مراقبة نسبة الجلوكوز في الدم عبر العدسات اللاصقة" . أسوشيتد برس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يناير 2014 .
  31. ^ بانكار، سانديب ب. بولي، ماهيش الخامس؛ سينغال، ريخا س.؛ أنانثانارايان ، لاكشمي (2009-07-01). "أكسيداز الجلوكوز - نظرة عامة" . تقدم التكنولوجيا الحيوية . 27 (4): 489-501 . دوى : 10.1016/j.biotechadv.2009.04.003 . ISSN 0734-9750 . بميد 19374943 .  
  32. ↑ "كيف تعمل أجهزة قياس نسبة السكر في الدم؟" . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 28 نوفمبر 2012 .
  33. ↑ راف، أدريان (2017). "بوليمرات الأكسدة والاختزال في الكيمياء الحيوية الكهربائية: مجالات مشتركة ومفاهيم جديدة". الرأي الحالي في الكيمياء الكهربائية . 5 (1): 66-73 . doi : 10.1016/j.coelec.2017.06.007 .
  34. ↑ يوان، مينغواي؛ مينتير، شيلي د. (يونيو 2019). "بوليمرات الأكسدة والاختزال في الأنظمة الكهروكيميائية: من طرق الوساطة إلى تخزين الطاقة" . الرأي الحالي في الكيمياء الكهربائية . 15 : 1-6 . doi : 10.1016/j.coelec.2019.03.003 . S2CID 108142625 . 
  35. ^ Ghoshdastider U، Wu R، Trzaskowski B، Mlynarczyk K، Miszta P، Gurusaran M، Viswanathan S، Renugopalakrishnan V، Filipek S (2015). "تغليف نانو لثنائي الجلوكوز أوكسيديز بواسطة الجرافين". تقدم RSC . 5 (18): 13570-78 . دوى : 10.1039 / C4RA16852F .
  36. ↑ إخلاصبور، لايا موندسير، ديبي لاوتش، نورمان باليرو، كورتني هيلارد، مالوري ماغيار، كيندرا، 1. لايا 2. موندسير 3. لاوتش (2016). " الدقة المقارنة لـ 17 جهاز قياس جلوكوز في نقاط الرعاية" . مجلة علوم وتكنولوجيا مرض السكري . 11 (3): 558-566 . doi : 10.1177/1932296816672237 . PMC 5505415. PMID 27697848 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )