mini|alt=|Blutzuckermessgerät mit Stechhilfe, Lanzetten und Blutzuckerteststreifen in einem Etui (2016)
Ein Blutzuckermessgerät (, BGMS) ist ein elektronisches Gerät zur Bestimmung des Blutzuckers, d. h. der Glukose-Konzentration im Blut des Menschen. Im Handel findet sich eine Vielzahl von Geräten und Systemen mit verschiedenen Ausstattungsmerkmalen und in unterschiedlicher Qualität. Die zu untersuchende Blutprobe kann aus einer Vene, einer Arterie oder kapillär entnommen werden. In diesem Fall wird sie auf einen Blutzuckerteststreifen (Sensor) aufgebracht und dann mit Hilfe des Messgerätes untersucht. Die neueste Entwicklung sind Sensoren, die in das Unterhautfettgewebe eingebracht werden, um von dem darin gemessenen Glukose-Spiegel auf den Blutzucker zu schließen.
Die Selbstmessung des Blutzuckers (Blutzuckerselbstkontrolle; ) ist ein wichtiges Element der modernen Therapie der Diabetes mellitus. Patienten überwachen damit ihren Blutzuckerspiegel, um ihre Therapie auf dieser Grundlage selbstständig immer wieder an die geänderte Stoffwechsellage anzupassen. Das setzt bestimmte Kompetenzen voraus, nämlich ein gutes Verständnis bestimmter Grundlagen des Stoffwechsels, der Ernährung und der Behandlung mit Insulin oder mit anderen Arzneimitteln (auch als Empowerment des Patienten bezeichnet). Diese Kenntnisse werden den Betroffenen in Einzel- oder Gruppenschulungen in Krankenhäusern, in Reha-Kliniken und in diabetologischen Praxen und Ambulanzen vermittelt.
Geschichte
Anfänge der Blutzuckerselbstkontrolle Am Anfang der Blutzuckerselbstkontrolle standen seit Ende der 1920er Jahre Schnelltests, mit denen man den Zuckergehalt im Urin des Patienten bestimmen konnte. Das erste chemische Set, das auch von Patienten selbst benutzt werden konnte, war der „Clinitest“ des US-amerikanischen Herstellers Miles Laboratories, der seit 1945 verfügbar war. Es handelte sich um eine Kupfer-Reduktionsprobe in Form einer Tablette, die ohne von außen zugeführte Wärmeenergie funktionierte. Der Harnzuckergehalt wurde anhand der Verfärbung der Probe aus einer Farbskala abgelesen. Ein ähnliches Verfahren stand seit 1950 auch für die Messung des Ketons im Urin zur Verfügung. Seitdem brauchte es kein Labor mehr, um den Zuckergehalt des Urins zu bestimmen.
Der nächste Schritt war der mit dem Enzym Glucose-Oxydase beschichtete Harnzuckerteststreifen „Clinistix“, der ebenfalls von Miles stammte und ab 1956 in Deutschland erhältlich war. Der Streifen lieferte nur einen qualitativen Nachweis: Er verfärbte sich blau, wenn Zucker im Urin war, sonst blieb er farblos. Vergleichbare Produkte gab es von den Herstellern Eli Lilly und Boehringer Mannheim. Die Verbreitung war aber sehr gering, denn es war umstritten, ob Patienten überhaupt ihren Harn- oder ihren Blutzucker selbst messen und daraus auch Schlüsse für ihre Therapie ziehen sollten. Erst seit Ende der 1950er Jahre investierten die Pharmafirmen in Produkte, mit denen Patienten ihren Blutzucker selbst bestimmen konnten. Im Jahr 1978 gab es hierzu eine erste Stellungnahme des damals neu gegründeten Ausschusses für Laienarbeit der Deutschen Diabetes Gesellschaft.Veröffentlicht in Diabetes-Journal 11/1978, 449, zitiert nach
Der erste Papierteststreifen, der den Glukosegehalt im Blut direkt messen konnte, war eine Weiterentwicklung von Clinistix im Jahr 1965 unter dem Namen „Destrostix“.
Entwicklung der Blutzuckermessgeräte mini|alt=eine Krankenschwester führt eine Blutzuckermessung bei einem Patienten vor, beide sitzen an einem Tisch|Blutzuckerkontrolle durch medizinisches Fachpersonal
Das Interesse an einer direkten Messung der Glukose im Blut erwuchs aus der Unzufriedenheit mit den Messergebnissen der Urin-Tests. Die Nierenschwelle, ab der der Zucker aus dem Blut in den Harn gelangt, kann sich im Laufe der Zeit der Erkrankung verändern, und es besteht auch kein genauer Zusammenhang zwischen der Konzentration der Glukose im Blut und im Urin. Hinzu kam, dass seit den 1970er Jahren der HbA1c zum Maß für die Güte der Diabetes-Einstellung geworden war.
Die ersten elektronischen Blutzuckermessgeräte („Ames Reflectance Meter“ [ARM], 1969; „Eyetone“, 1972; „Reflomat“, 1974) waren für Ärzte bestimmt. Das Reflectance Meter wog 1,2 kg, vor allem wegen des schweren Gehäuses und der Batterien. Der Blutzucker wurde anhand des von einem Teststreifen reflektierten Lichts mit einer Fotozelle gemessen und in mg/dl ausgegeben. Bei einem Preis von 1500 DM galten beide Geräte als zu teuer für Diabetiker. Erst seit den 1980er Jahren wurde die Blutzuckerselbstkontrolle durch Laien empfohlen, auch um Laborkosten zu sparen. Im Jahr 1985 kam das „Glucometer II“ von Bayer auf den Markt, das die Produkte von Miles fortführte. Es wurde damals weltweit über eine Million Mal zu einem Preis von 496 DM verkauft. Es war auch das erste Messgerät, das Werte speichern konnte, um sie in der Arztpraxis auszulesen. Die Schulung der Patienten beim Umgang mit den Geräten wurde Diabetesberatern übertragen. Entsprechende Aus- und Fortbildungen gibt es seit 1983. In dieser Zeit praktizierte nur eine Minderheit der Patienten die Selbstkontrolle des Harnzuckers bzw. des Blutzuckers. Seit den 1990er Jahren kamen in der Folge immer kleinere und genauere Geräte auf den Markt, die seitdem weit verbreitet sind und zur Standardtherapie des Diabetes mellitus gehören. Auch bei der Insulingabe wurde in dieser Zeit nach neuen Methoden gesucht. Der erste Bericht über die erfolgreiche Behandlung einer Diabetikerin mit einer im Bauchraum implantierbaren Infusionshilfe „Infusaid“, einem Vorläufer der Insulinpumpe, stammt aus dem Jahr 1984.
Im Laufe der Zeit kamen verschiedene Messverfahren zum Einsatz. Bei der reflektometrischen Messung wird durch die enzymatische Umsetzung der Glucose ein Farbstoff erzeugt oder verändert. Die Farbveränderung lässt sich in den Blutglucose-Wert umrechnen. Die ersten Geräte für den Hausgebrauch bestimmten den Zuckergehalt photometrisch. Dazu wurde ein Blutstropfen auf einem Probenstreifen in einen Strahlengang im Geräteinneren eingebracht. Der Zuckergehalt wurde dann anhand der charakteristischen Lichtabsorption der mit der Glucose reagierenden Teststreifenchemie ermittelt. Die Lichtabsorption ist von der Glukosekonzentration abhängig. Bei der amperometrischen Messung wird das Blut auf einen kleinen Teststreifen aufgebracht und im Teststreifen über eine Kapillare zu einem von außen nicht sichtbaren Testfeld eingesaugt. Dort reagiert die Glucose mit einem Enzym, z. B. Glucose-Oxidase, und schließt den Kontakt zwischen verschiedenen Elektroden. Das Blutzuckermessgerät legt an diese Kontakte eine definierte elektrische Spannung und misst im Zeitverlauf die Stromstärke, die durch das Blut geleitet wird. Aus dem Stromstärkenverlauf bestimmt das Gerät dann den Blutzuckerwert. Diese Biosensor-Methode, die es seit den 1990er Jahren in Geräten für Endverbraucher gibt, ist zum Standardverfahren geworden. Es bietet den Vorteil, dass es automatisch ablaufen kann, während die früheren Verfahren Auftrag und Wegwischen der Blutprobe erforderten.
Die für eine Messung benötigte Blutmenge wurde im Laufe der Zeit immer kleiner. Der Destrostix-Teststreifen benötigte im Jahr 1965 noch eine Blutprobe von 50–100 µl, der Reflomat brauchte 1974 20–30 µl Blut, der Glucometer Elite brauchte 1993 nur noch 5 µl, während moderne Blutzuckermessgeräte nur noch 0,3 µl benötigen. Auch hat sich die Genauigkeit und die Geschwindigkeit einer Messung immer weiter verbessert. Das „HemoCue B“ benötigte im Jahr 1991 noch 20–240 Sekunden für eine Messung, je nach der Konzentration der Glukose im Blut. Heutige Blutzuckermessgeräte geben bereits fünf Sekunden nach dem Start des Tests einen Wert aus.
Kontinuierliche Blutzuckermessung mini|Abbott Freestyle Libre 3 Glukosesensor an einem Oberarm
Die jüngste Entwicklung stellen kontinuierlich messende Glukosesensoren dar, die über ein Messgerät ausgelesen werden können. Die Sensoren werden ins Unterhautfettgewebe gesetzt und verbleiben dort für eine gewisse Zeit (je nach Typ wenige Tage bis mehrere Wochen). Wird der Wert nur auf Abruf ausgelesen, spricht man von einer Flash-Messung (englisch: flash glucose meter, FGM). Daneben gibt es die echte kontinuierliche Messung (englisch: continuous glucose meter, CGM), die auch eine aktive Warnfunktion ermöglicht, wenn die Messwerte eine bestimmte Schwelle unterschreiten. Andere Ansätze arbeiten mit nicht-invasiven Verfahren, insbesondere optisch.
mini|Abbott Freestyle Libre 2 Glukosesensor nach Benutzung Das erste CGM war das „Medtronic Minimed CGM“ im Jahr 1999, das aber noch nicht für die Einstellung des Blutzuckers geeignet war. Die Geräte von Dexcom sind seit 2006 von der amerikanischen FDA zugelassen, Abbott folgte 2008. Bei diesen Systemen wird ein Enzym-Sensor ins Unterhautfettgewebe eingebracht, der die Glukosekonzentration misst und über eine Bluetooth-Verbindung kontinuierlich an einen Empfänger sendet, der sie aufzeichnet. Das erste „Langzeit-CGM“, bei dem der Sensor mittels eines operativen Eingriffs unter die Haut gesetzt wird und dort bis zu 180 Tage verbleibt, war in Deutschland das Eversense XL. Es wurde in Deutschland ab 2016 von Roche Diabetes Care vertrieben und ab Januar 2021 von Ascensia Diabetes Care. Bei CGM-Geräten kann ein Alarm konfiguriert werden, um den Patienten zu warnen, wenn zu hohe oder zu niedrige Blutzuckerwerte auftreten. Allerdings folgen die Glukose-Messwerte aus dem Fettgewebe erst mit einer gewissen Verzögerung von 5–10 Minuten den Werten im Blut; es handelt sich also nicht um eine genaue Echtzeitmessung des Blutzuckers. Die Geräte zeigen außer dem (zeitverzögerten) Wert der Glucose auch den Trend an, d. h. ob der Blutzucker fällt oder steigt. CGM-Messsysteme gehören in Deutschland seit 2016 (englisch: real-time CGM, auf Deutsch: CGM in Echtzeit, Abk.: rtCGM) zur Regelversorgung in der Gesetzlichen Krankenversicherung. Im Juli 2019 wurde das Freestyle Libre 2 von Abbott (iscCGM, ein Flash-CGM) in das Hilfsmittelverzeichnis der Gesetzlichen Krankenversicherung aufgenommen.
Kontinuierlichen Blutzuckermessgeräten lassen sich mit Insulinpumpe in einem sogenannten „Closed-Loop-System“ kombinieren. Man spricht dann von einer Künstlichen Bauchspeicheldrüse oder von automatisierter Insulindosierung (AID), wenn ein Algorithmus die aktuell notwendige Dosis berechnet. Das erste kommerzielle System war der „Biostator“ Mitte der 1970er Jahre; es wird bis heute in der Forschung eingesetzt, kann aber nur stationär verwendet werden. Alle Systeme arbeiten hybrid, d. h. eine insulindosis (Bolus) muss vor jeder Mahlzeit manuell eingegeben werden. Das erste hybride Closed-Loop-System, das von der FDA zugelassen wurde, war die Medtronic Minimed 670G im Jahr 2016. Seit 2018 ist sie in den USA und in Europa zur Behandlung von Typ-1-Diabetikern zugelassen. Durch die Koppelung von kontinuierlicher Blutzuckermessung und Insulinpumpe wird es möglich, die Abgabe der Insulin-Basalrate aus der Pumpe zu unterbrechen, wenn die gemessenen Glukosewerte einen bestimmten Schwellenwert unterschritten haben. Dadurch sollen schwere Unterzuckerungen vermieden werden (man spricht auch von einer sensorunterstützten Pumpentherapie, SuP, mit Hypoglykämie-Abschaltung). Teils ist die dazu erforderliche Steuersoftware auf einer App für ein Smartphone vorhanden, das mit der Pumpe drahtlos gekoppelt wird, teils ist sie auf der Insulinpumpe selbst installiert. Einer Studie aus dem Jahr 2019 zufolge konnte der Blutzucker durch ein hybrides Closed-Loop-System über ein halbes Jahr hinweg etwas länger im Zielbereich gehalten werden als mit einer normalen vollständig händisch durchgeführten Insulintherapie.