2.1. Разновидности приборов
-биосенсоры
-глюкометры
Биосенсоры появились в конце 80-х гг. прошлого столетия и стали первой генерацией тест-полосок, использующих "нестираемую" систему определения гликемии. Биосенсор - это биоэлектрохимический преобразователь, который совместно с портативным анализатором регистрирует электрический сигнал, продуцируемый при биохимической реакции. Во многих приборах используются тест-полоски с сенсором, включающим фермент, который очень специфично ускоряет процесс окисления глюкозы, и медиатор, вовлеченный в окислительно-восстановительную реакцию.
В первом глюкозоопределяющем сенсоре, ExacTech (MediSense), использовался электрод, содержащий глюкозооксидазу в качестве фермента и ферросен в качестве медиатора. Тест-поле сенсора состояло из двух электродов в виде проводящих "дорожек":
Сенсоры последней модели имеют три электрода: референсный, базовый и триггерный, - где третий электрод препятствует влиянию на показания глюкометра высоких концентраций мочевой кислоты, аскорбиновой кислоты и парацетамола, "вычитая" электроны метаболитов перечисленных веществ. Присутствие избыточного (по сравнения с нормой) содержания данных соединений может несколько завышать уровень гликемии.
Когда капля крови помещается на тест-поле, глюкоза окисляется до глюконолактона и содержание глюкозы снижается. Высвобождающиеся электроны абсорбируются медиатором ферросеном, и получившееся соединение окисляется на электроде. Поток электронов пропорционален уровню глюкозы крови.
Капля крови в биосенсорах наносится на электрод вне самого прибора и не контактирует с внутренним компонентом глюкометра.
В основном глюкометры можно разделить на два основных типа.
Первый тип относится к фотометрическим приборам. В этом случае они выполняют задачи портативных отражательных фотометров, т.е. определяют изменение окраски тест-зоны, возникающее в результате реакции глюкозы крови с ферментом глюкозооксидазой и специальными красителями. При работе с ранними моделями приборов приходилось через некоторое время удалять капельку крови с реагентной зоны, чтобы не мешать работе фотометра.
Большинство современных моделей предлагает более удобную, не требующую этой операции работу со специально сконструированными тест-полосками. Они имеют особый слой, который выполняет роль фильтра, задерживающего клетки крови, губки-резервуара, собирающего необходимое количество жидкости, и гладкой поверхности, помогающей отражать свет. Результат, получаемый с помощью таких тест-систем, зависит от чистоты, количества и активности ферментов, соотношения глюкозооксидазы/пероксидазы, концентрации реагентов, способа первоначальной калибровки, т.е. неизбежно варьируется в зависимости от фирмы-производителя.
В других глюкометрах используется электрохимический метод, основанный на измерении тока, появляющегося при той же реакции глюкозы крови с глюкозооксидазой. Тест-полоска таких глюкометров имеет микроячейку, содержащую комплекс реагентов и измерительные электроды. Амперометрический метод измерения концентрации глюкозы несколько модифицирован. Окисление глюкозы при участии глюкозооксидазы сопровождается восстановлением ферроцианида калия, который при контакте с электродом окисляется, отдавая электрон. В пределах диапазона измерения прибора зависимость электрического тока от концентрации глюкозы имеет линейный характер и характеризуется калибровочным фактором. Фактор, в свою очередь, зависит от конструкции измерительной ячейки, концентрации реагентов, активности фермента.
Фирмы-производители постоянно вносят технические усовершенствования, позволяющие уменьшать объем пробы и сокращать время анализа. Упрощается техника нанесения крови на полоску. Первые модели требовали нанесения капли точно в центр реагентной зоны, не допуская касания полоски пальцем. Современные аналоги допускают прикосновение даже к одной из сторон полоски, т.к. благодаря встроенным микрокапиллярам кровь быстро и равномерно попадает в зону тестирования. Разработаны приборы, совмещенные с ланцетом, в которых игла сама набирает кровь и передает на тест-полоску (At Last, Chek Mate Plus; США), а также глюкометр, совмещенный со шприцем (In Duo, США).
Одни производители идут по пути максимального упрощения работы с прибором для пользователя, уменьшения его габаритов, массы (Glucocard II, Япония) или удешевления (Reli ON, США). Другие усовершенствуют программное обеспечение, позволяя высчитывать среднюю за сутки, неделю, месяц, строить графики, соединять глюкометр при необходимости с персональным компьютером (фирм Roche, Bayer и др.). Третьи дополняют определение глюкозы созданием тест-полосок на кетоны (для прибора Precision XTRA), холестерин (для Accutrend GC).
Несмотря на многообразие ассортимента и количество фирм его представляющих (в т.ч. и отечественных), можно выделить три ведущие фирмы, приборы которых получили наибольшее распространение в России: LifeScan (США) - различные модификации марки OneTouch, SmartScan, Roche Diagnostics (Германия) с хорошо известной маркой Accu-chek, Bayer Corporation (Германия) - марка Ascensia.
В большинстве случаев лечащий врач советует, какой из глюкометров лучше подходит данному пациенту с учетом его возрастной категории, материального положения, особенностей организма и т.д.
Общие критерии выбора глюкометра:
1.простота в эксплуатации;
2. характеристики (скорость проведения анализа, тип тест-полосок и т.д.);
3. точность измерения;
4.цена.
2.2. Особенности при использовании глюкометров
- Ограничение в использовании
Правильная процедура нанесения пробы крови на тест-полоску должна использоваться при каждом измерении, поэтому глюкометры, в которых применяется цельная кровь, не подходят для некоторых категорий пациентов. Такие глюкометры нельзя использовать у больных с гиперосмолярной гипергликемией, так как показатели гликемии могут быть значительно занижены.
Необходимо учитывать, что некоторые лекарственные препараты и другие вещества, указанные производителем, могут повлиять на интерпретацию результатов измерения. Отражающие или биосенсорные глюкометры, в которых используется глюкозооксидазный метод измерения гликемии, подвержены влиянию высокого уровня липидов или билирубина крови, парацетамола, витамина С или мочевой кислоты.
- Безопасность или перекрестное инфицирование
Безопасность использования прибора напрямую не влияет на показатели измерения гликемии, но здоровье пациента и медперсонала может подвергаться перекрестному инфицированию при проведении анализа. Безопасность особенно важна при использовании прибора у нескольких пациентов (например, в стационаре), когда нужно быть уверенным, что выбранный прибор и ланцеты наиболее приемлемы в данной ситуации и не являются переносчиками инфекции. Медперсонал должен менять тест-полоски и при необходимости очищать тест-зону прибора между измерениями гликемии у разных пациентов, что особенно важно при использовании глюкометров в специализированных детских стационарах для исключения риска перекрестной инфекции.
- Калибровка прибора
Несмотря на то что глюкометры и сенсоры калибруются производителем, пользователи также должны иметь информацию о калибровке каждой упаковки тест-полосок или электродов. Обычно в программу вручную вносятся изменения кода при помощи специальной кнопки кода на приборе. Так как калибровка значительно влияет на результаты измерения гликемии, производители попытались свести к минимуму ошибку оператора при мануальном изменении кода следующими способами:
Практически все глюкометры для измерения уровня глюкозы в крови используют цельную капиллярную кровь. В приборах, калиброванных по цельной крови, значения гликемии отличаются от таковых, полученных при использовании глюкометра, калиброванного по плазме, о чем следует помнить при интерпретации полученных результатов.
- Влияние гематокрита
При взаимодействии с сухим реактивом тест-полоски плазма крови смачивает сухие химические агенты, что запускает реакцию. Этот механизм подвержен влиянию гематокрита при использовании цельной крови. Пробы крови с высоким гематокритом или повышенной вязкостью могут влиять на скорость или количество абсорбируемой плазмы, механически препятствовать диффузии глюкозы, что в результате занижает показатели гликемии. Соответственно, проба с низким гематокритом завышает уровень глюкозы крови.
- Субъективные факторы, влияющие на результаты измерения
Глюкометры широко применяются как пациентами, так и медицинскими работниками, начиная от среднего медперсонала и заканчивая профессиональными диабетологами, поэтому результаты исследования зависят от способности оператора следовать инструкции производителя. Приборы для индивидуального использования должны характеризоваться минимальным количеством манипуляций и быть простыми в использовании, чтобы снизить вероятность некорректного измерения гликемии. Прежде чем рекомендовать определенный прибор для домашнего использования, необходимо определить возможности и навыки пациента в проведении такого рода манипуляций. Ниже представлены наиболее характерные особенности измерения гликемии, помогающие минимизировать количество ошибок оператора и повысить качество измерения уровня глюкозы крови. Системы, не требующие стирания крови, отличаются наименьшим количеством ошибок, связанных с действием оператора.