动态血糖监护系统产业化关键技术开发项目

动态血糖监护系统产业化关键技术开发项目可行性研究报告1、立项依据1.1项目的目的及意义世界卫生组织和美国糖尿病协会认为一个糖尿病人必须每天测定四次血糖值才能有效帮助病人采取适当措施控制自己的病情，因而在糖尿病人的自我管理和自我控制中血糖测试是极其重要的一环。遗憾的是据统计，大多数胰岛素依赖型病人平均每天测定次数不到一次，非胰岛素依赖型病人测定次数更低。中国的糖尿病人血糖自我测定情况更不理想,基本是依赖个人的感觉或猜测来判断自己的血糖情况。造成病人不愿频繁测试血糖的原因很多，主要有三点：一、手指取血的刺痛感；二、操作的烦琐感；三、价格因数。2006年权威统计，我国的糖尿病人约有5000万，年发病率在1.5%～2%，每天产生约3000个糖尿病人，呈直线上升趋势。糖尿病人的自我监控和日常管理的好坏直接影响病情的发展。英国糖尿病协会曾分别在1993和1998年对糖尿病I型病人和II型病人进行了系统研究。两项研究一致表明糖尿病如不严格控制，将产生严重的后果，肾坏死、失明和脚部神经坏死等并发症将不可避免。但同一研究也表明如采用血糖测试仪经常有规律地测试病人的血糖则可获得足够的反馈信息来帮助和指导病人制定合理的饮食、运动和用药计划而使糖尿病并发症降到最低。显然，血糖测试和血糖监控在糖尿病人的日常生活中起着相当重要的作用。我国1999年的一项市场调查表明，在国内的一些大中城市如上海、北京、广州等地，血糖仪的使用仅占全部糖尿病人总数的10%。近六年来相关教育的普及，血糖仪使用率略有增加。但全国的总量未超过糖尿病患者总数的5%。更多的病人仍然以自我感觉和猜测来决定自己的饮食状况和用药与否。其直接后果便是病人无法及时有效控制病情，因而产生严重的糖尿病并发症，反而造成后续医疗费用的大幅度上升，使社会医疗保险不堪重负。据2003年国外的一项统计显示中国全年的个人血糖测试用品消耗占世界总量的1%左右，大约合四亿元人民币，而国产血糖仪的市场占有率更低，约占国内市场的5%。与庞大的病患者群体相比，消耗很低。因此，糖尿病测试、监控消耗品在中国有着巨大的潜在市场调查统计表明影响我国糖尿病患者普及使用血糖仪的主要障碍是：（1）大部分地区有关糖尿病人自我监控和自我管理的教育还不普及，病人血糖的简单测试都要上医院找医生解决的传统思维一时难以改变。（2）血糖仪市售产品鱼龙混杂，用户难以把握。既有进口的质量较可靠，售后服务较好但价格偏高的品牌产品；也有一些国产的质量低劣，稳定性差，价格相对便宜的产品。（3）生产血糖仪的国内厂家大都以手工作坊式制作工艺生产，产品质量不够稳定、有些产品十分粗糙、技术后劲明显不足、资金存在问题、市场投入缺乏力度的小企业。（4）有关部门缺乏有效的监管；经调查某些国产品在中高段血糖值的测试误差高达30%～50%，有些仪器操作软件有严重缺失。但仍通行无阻地在市场上销售，严重影响消费者和广大病人对国产品使用的信心，阻碍了血糖仪的规模化使用和技术的进一步发展。自上世纪80年代初英国牛津和鹤田大学（CranfieldUniversity）合作开发导电介质葡萄糖酶电极取得突破，于1987年首次在世界上推出酶电极式血糖测试仪器并取得商品化成功以来，各种以生物传感原理推出的电子传感式血糖测试系统迅速取代了传统光电比色法血糖仪。1996年美国雅培公司(Abbott)以8亿美元巨资收购英资电子血糖仪制造商Medisense,使生物传感血糖仪的研发和商业化得到了充分的肯定，一举奠定了生物传感血糖测试系统在糖尿病测试产品中的重要地位。到2003年，其已在全球50亿美元的糖尿病测试产品中占据了60%左右的市场份额。电子式血糖测试系统的成功，主要归功于该系统主要部件的血糖测试条即酶电极探头大规模批量化生产工艺的突破，目前世界上每年用于血糖测试的酶电极产量已达到数十亿支。但是随着糖尿病治疗和控制研究进一步深入，人们发现像血糖试纸单次间歇式血糖测试会受到众多因数的影响，如情绪、运动量、采血量，血液末梢循环情况，红细胞比积，操作者的熟练程度，环境温度以及处于不同试纸保质期的试纸质量等。因而单纯的依靠单次血糖监测控制血糖水平的方式存在如下缺点：（1）单一间歇式血糖监测的结果受到的影响因素较多；（2）不能一天24h连续监测血糖波动情况；（3）不能全面评价糖尿病治疗和控制的效果；单一间歇式血糖测试难以真正准确指导用药和饮食控制，尤其在国内大多数病人是以个人感觉来判断是否测试血糖的现状下，更难有效控制病情为了弥补上述不足。为此，国外一些医学研究机构首先推出了7段血糖监测法，即每天三餐前后及凌晨血糖监测。这种测试方式可以充分了解病人就餐前后血糖的变化情况，判断夜间低血糖和黎明血糖现象，可以比较全面的指导糖尿病治疗方案，调整和控制饮食。但是这种7段血糖监测法也有明显的不足例，如：(1)反复多次指尖取血给病人带来痛苦和不适；(2)测试时间和测试要求的复杂性给很多病人带来不便；(3)由于测试用品均为一次性使用耗材，所需费用高昂；(4)糖尿病人的生活质量受到影响（如半夜实施血糖测试等）。显然这种7段测试法也不能完全体现人体血糖在一天24小时内的变化情况。于是在上世纪90年代末，一种能够连续24小时持续测定体内血糖的测定系统，动态血糖测定系统（CGMS）就开始投入研究开发。这种动态血糖测试系统由血液葡萄糖探针、血糖数据记录器、探针植入装置、信息卡和软件等组成。动态血糖测试系统的优势在于：(1)24小时连续测试记录约几百个血糖数据，大约每3～5min测试一次；(2)可同电脑连机绘制血糖动态曲线图，提供医生和病人血糖变化的直观信息；(3)可发现无体症的低血糖时段；(4)能确定进餐后病人血糖峰值直接指导或调整治疗方案；(5)提供更多有价值信息，指导或协助胰岛素泵正确工作。因而根据以上动态血糖仪的优点，我们就可以回答内科医生和糖尿病患者的疑惑：一、为什么要做动态血糖监测?1.单点检测得不到血糖动态变化的信息，只是一个时间点上的静态图象，动态血糖仪记录近千个血糖，可以象电影一样回顾血糖情况。2.单点检测及糖化血红蛋白测定无法发现血糖高低波动，寻找患者血糖波动的规律，而动态血糖可以填补这方面欠缺，特别是发现无症状低血糖。3.单点检测捕捉不到夜间低血糖和黎明现象4.单点检测对评估药物和胰岛素的疗效不够全面5.单点检测不能完全发现高危糖尿病人群，形不成诊断结论。二、动态血糖检测系统提供什么信息?1.动态血糖图谱数据库2.准确可靠的统计数据：总体血糖平均值单日血糖平均值餐后血糖平均值高低血糖时间比血糖波动系数等3.为胰岛素疗法的剂型剂量提供动态评估4.糖尿病的筛查诊断提供更方便可靠的方法5.为糖尿病疗效和血糖控制水平提供方便可靠的评估手段。三、谁需要做动态血糖检测?1.血糖控制不佳，需要根据血糖谱制订调整治疗方案。2.需要排除无症状高血糖和怀疑可能发生低血糖的糖尿病患者.3.怀疑有苏木现象者(夜间低血糖,清晨血糖反应性增高)4.怀疑有黎明现象(清晨血糖升高)5.新发糖尿病患者6.妊娠糖尿病患者.7.糖尿病高危人群的筛查.8原因不明的血糖漂移9评价生活方式等因素对血糖控制的影响10评价治疗方案的效果1.2国内外技术发展现状及趋势目前多采用静脉抽血和快速指尖末梢血来检测血糖,它们的缺陷是需要反复针刺采血,使患者感到痛苦和繁琐。更重要的是,这些方法只能反映一天中几个点的血糖(即瞬间血糖),存在着一定的片面性和不准确性,瞬间血糖值受运动、饮食、药物、情绪波动等诸多因素的影响,无法反映患者全面的血糖谱,也很难发现无症状的高血糖和低血糖。如果能对患者进行无痛而又不间断的持续血糖检测,就能够提示患者的血糖全貌,这对指导糖尿病的治疗具有更加重要的意义。动态血糖监测系统正是填补了这方面的欠缺。连续血糖图谱有效地解决了在糖尿病治疗中血糖监测盲点的问题。为患者提供个性化的治疗解决方案：从图谱上了解血糖的波动特点，帮助医生及时有效地调整胰岛素或用药的剂量及疗法等，使患者血糖得到更好控制，接近正常，并能够帮助减少直至杜绝低血糖的发生。有效应用的直接结果是延缓并发症，而在恶性并发症发生和发展的同时，用于强化治疗过程，能够使治疗达到最佳效果，为患者最大限度的节省医疗费用。动态血糖监测系统是目前糖尿病检测领域的国际领先技术，以前掌握此技术的只有美国。2005年国产雷兰动态血糖监测系统在中国问世，并已获得SFDA的准字注册。（1）进口产品分析动态血糖监测系统(CGMS)是近年来投入临床使用的一种新型持续动态血糖监测系统,2000年通过美国FDA批准。该系统的核心是血糖探头和记录器。血糖记录器是一个传呼机大小、携带方便的电子设备;探头则是一种小巧、可弯曲的铂电极。系统由医疗专业人员为患者佩带,患者在日常生活状况下检测并记录血糖数据。同时通过常规血糖仪测定指血糖值后输入血糖记录器进行校正。另外,患者还要输入事件标记。这里所说的事件就是日常生活中影响血糖值的因素,包括进餐、运动、用药等情况。动态血糖监测系统最大的特点是每5分钟自动记录一次血糖值,全天记录288个血糖值,临床上一般监测24～72小时内的动态血糖变化。监测结束后,血糖动态变化资料从血糖记录器上下载到计算机里。通过数据处理,医疗专业人员可以获知患者1～3天内的血糖变化情况,包括最高和最低血糖值、血糖超过或低于设定血糖值的时间和所占比例、三餐前后的血糖变化范围以及任何确定时间的血糖值等等,还能绘制出精确的每日血糖变化曲线,在曲线上标有运动、饮食等事件的标志,即绘制出完整、详细、全面的血糖图谱。通过这张血糖图谱,医生可以发现许多常规血糖监测方法不能发现的问题,从而为临床的及时诊断和合理治疗提供重要的线索。但是它存在稳定性不够高的缺点，要求患者每天4次测量指血对仪器进行校准，而且有时不能保证数据完整。而且其价格对于中国患者来说也过高，难以得到普遍应用。（2）国产产品分析近年来，随着高科技医疗器械的不断推广，血糖检测仪市场也呈现欣欣向荣的快速发展势头，迅速扩张的市场和高额的利润率吸引某些国内商家。目前国内市场上血糖检测仪产品几乎全是传统的单一间歇式血糖检测仪产品，如北京怡诚，长沙三诺，杭州艾康等等，有的产品根本就是单纯模仿外国产品，如艾康和即将上市产品的杭州世佳就是简单模仿或单纯抄袭强生旗下lifeschan产品，根本就是没有知识产权，其他产品也是在模仿强生和雅培的基础上略微加以改变。2005年国产雷兰动态血糖监测系统在中国问世，并已获得SFDA的准字注册。系统的微型针状葡萄糖传感电极直径只有约0.2毫米，不需借助任何辅助器具即可无痛直接刺入皮下，整个系统非常轻便，携带方便。该产品独特的专利技术填补了目前国内市场的空白。雷兰动态葡萄糖监测仪的特点是：每3分钟记录一个血糖平均值，每昼夜记录480个血糖值。佩带期间，每天需要测三次指血。监测结束后由专业人员或医生将数据经专用软件下载到电脑中，形成一张连续、详细的血糖图谱，使患者的各项日常活动对血糖变化的影响一目了然（包括饮食、胰岛素、用药及运动等各种事件）。其优点是在传感器的灵敏度要比美敦力的动态血糖监测系统(CGMS)产品高，但其发射装置及其接受装置等存在极大的不稳定性。国产产品目前在市场上的竞争力，主要体现在价格优势上。进口产品研发制造成本高，且经过进口报关、层层代理环节，价格居高不下。而国产同类产品设计制造成本低，销售环节简单，最终进入各级医院的价格不到进口产品的一半，甚至1/3。然而我们必须看到的是，随着中国快速发展，国力强盛，人民收入水平和消费水平迅速提升，对生活质量和身体健康也更加关注。越来越多的居民在医疗方面首选高质量的医疗器械，即使价格偏高。另一方面，进口品牌产品虽按价格昂贵，但优势在于设计理念、产品质量和售后服务，深受大医院尤其是三甲医院的青睐，采购额度相当可观，占据了大部分的市场份额。因此，国产品牌产品如果只依靠价格优势，产品质量没有较大的突破，只会在市场竞争的道路越走越窄，甚至难以持续发展。然而，高水平的动态血糖检测仪医疗器械制造与临床医学、解剖学、生物学、材料科学、机械学、微电子学等密切相关，单凭单方面学科研发实力很