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糖尿病照護技術創新與成長機會 Connected Diabetes Care: Innovations and Growth Opportunities
2024/07
Frost & Sullivan
www.frost.com
ㄧ、糖尿病照護現況
(一) 糖尿病風險簡介
糖尿病是全球性的健康問題,目前患者超過5億,預計2045年將達7億。這種疾病不僅會引發多種嚴重併發症,如視網膜病變、心臟病,還會增加癌症風險。糖尿病的風險因素眾多,包括遺傳、生活方式和環境因素。

值得注意的是,COVID-19感染也可能增加患糖尿病的風險。此外,糖尿病與心理健康密切相關,相互影響。隨著科技進步,個人化的糖尿病護理方案正在不斷發展,例如:人工智慧分析和自動胰島素輸送(AID)等,有望改善患者的生活品質。

(二) 糖尿病照護流程
糖尿病照護流程分為三個部份,包括數據監測以及資料處哩,以及健康管理建議。首先,使用者可以利用穿戴式裝置及應用程式來追蹤血糖、飲食和運動數據,這些系統可以提供全面且即時的生理數據。隨後,這些數據會經由人工智慧算法進行資料處理,以生成血糖預測、警報或個性化的建議。最後,使用者根據這些建議進行胰島素注射、服用藥物或調整飲食與運動計畫。

(三) 新興技術
在血糖監測方面,微創和非侵入式的連續血糖監測儀(CGM)配合專用應用程式,使患者能夠實時追蹤血糖數值。閉環控制胰島素輸送系統,如人工胰臟系統,能夠自動調節血糖,可減輕患者監控血糖的壓力。

在胰島素輸送技術方面,也有新興的無針技術,包括噴射注射器、口服胰島素和吸入式胰島素。這些技術不僅提高了給藥的準確性和便利性,還為害怕注射的患者提供了新的選擇。

二、連續性血糖監測趨勢
(一) 連續性血糖監測優勢與挑戰
連續性血糖監測(CGM)正逐漸取代傳統的檢測法,此技術可以量測患者一整天的血糖變化,並可分為微創和非侵入式兩種類型。其中,微創CGM技術其精確度高;而非侵入式CGM利用生物液體樣本進行檢測,雖然舒適度更高,但精確度相對較低。

CGM的優勢顯著;相較於傳統血糖機,CGM可以更有效地觀察血糖和糖化血色素的波動。此外,CGM更容易捕捉目標範圍內時間(TIR)等指標,並且可以與胰島素輸送系統整合,實現自動化的糖尿病管理。但CGM技術也同時面臨挑戰。例如:非侵入式CGM的精確度仍需提高;可穿戴的零組件需要頻繁更換,影響使用者的接受度;藥物、溫度等外部因素可能干擾感測精確度。

(二) 技術發展概況
CGM技術在微創和非侵入性領域取得了顯著進展,並在1型糖尿病的管理方面具有顯著優勢。微創CGM技術,如利用微針採集組織間液(ISF)進行測量,已達到高精確度,設備小型化且無需校準。這些裝置通常配備應用程式,提供即時血糖提醒和遠端監控功能。

相比之下,非侵入性CGM技術尚在發展中,雖然蘋果和三星等公司正開發相關智慧穿戴裝置,但精確度仍然不足,尚未獲得美國FDA的批准。光學感測技術是非侵入性血糖監測的新興方向,但仍需進一步驗證和技術改進。

(三) 展望
CGM技術的發展未來將主要聚焦於三個關鍵領域:設備精確度、消費者導向和設備微型化。 隨著無線電波、電磁和雷射感測技術的發展,將解決非侵入性CGM技術在臨床精確度的問題。

同時,越來越多公司開始開發針對2型糖尿病患者的CGM,非侵入性CGM將有望應用於健身穿戴式裝置上,成為自我照護和健康管理的新選擇。而企業正在努力生產更小、更輕的CGM設備,例如:科學家正研究利用皮膚紋身進行色譜生物感測,以測量葡萄糖等代謝物;奈米生物感測器平台的進步將使下一代CGM更加準確、更小、更輕,並實現真正的非侵入式監測。

三、人工胰臟趨勢
(一) 人工胰臟優勢與挑戰
人工胰臟系統由CGM、自動胰島素輸送裝置和智慧型手機監控應用程式三部分組成,形成一個完整的閉環系統。其核心優勢在於其自動化和精確性,能根據CGM的讀數自動調整基礎胰島素的輸送速率,同時允許用戶根據碳水化合物攝入量手動調整用餐時胰島素劑量。這種精確的胰島素給藥方式不僅減少了多次注射的需求,還能更適應用戶的生活習慣和偏好。此外,與CGM和智慧型手機的相容性使得糖尿病的監測和管理變得更加便捷。

然而,人工胰臟系統仍面臨一些挑戰。例如,用戶需要進行複雜的碳水化合物估算;實時測量胰島素輸送量和流速的精確度不足;血糖校正範圍較窄;胰島素流動停止警報存在延遲;與CGM產品的兼容性有限等。

(二) 技術發展概況
人工胰臟系統正迅速成為1型糖尿病患者首選的管理方案。最新一代的人工胰臟系統越來越多地採用貼片設計,並逐步取消了對校準和碳水化合物計算的需求,這不僅提高了用戶的便利性,還使這些系統能夠通過要藥房通路銷售。

許多美國FDA批准的系統,能夠通過智慧手機應用程式控制胰島素輸送,無需額外的控制設備。此外,許多新系統正在努力簡化用戶界面,以減少手動輸入。而設備小型化也是未來發展的重點,並且兼具AID功能和可拆卸的輸液套件。同時,多家公司正在開發能兼容多種CGM的系統,為用戶提供更多選擇。

(三) 展望
人工胰臟系統將逐漸應用於2型糖尿病的管理,許多公司正在為2型糖尿病患者開發這類系統。2024年,Embecta已向美國FDA提交了專為2型糖尿病患者設計的胰島素貼片申請,未來可能還會推出閉環版本的貼片。

此外,為了提升用戶便利性,企業正致力於簡化人工胰臟系統的操作,開發更小型、無管路設計的設備,並使用非侵入性的CGM技術,以打造更靈活的模組化閉環系統。儘管人工胰臟系統的競爭激烈,但新興公司在開發過程中面臨的挑戰也促使他們尋求合作,以推動產品的進一步發展。

四、胰島素遞送趨勢
(一) 胰島素遞送技術優勢與挑戰
連接型胰島素筆、智慧胰島素注射器和植入式胰島素幫浦,逐漸受到關注和需求的增加。連接到CGM或智慧裝置的胰島素遞送系統,可以有效降低低血糖風險並改善糖尿病患者的血糖控制時間範圍(TIR)。無針技術是另一個發展方向,包括使用噴射式注射器(Jet Injectors)進行經皮傳送胰島素、可吸入胰島素製劑和口服胰島素製劑。例如,FDA已批准的超速效可吸入胰島素Afrezza,適用於成年1型和2型糖尿病患者。

但針劑技術可能帶來疼痛,需要定期更換注射部位,且胰島素輸送裝置和胰島素筆等先進設備價格昂貴,不一定能獲得全額保險理賠。無針技術如微噴射注射器可能導致疼痛和瘀傷,而可吸入胰島素可能有咳嗽和喉嚨痛等副作用。

(二) 技術發展概況
胰島素筆、外部胰島素幫浦和噴射注射器是目前最常見的遞送方式。許多公司均推出了智慧胰島素筆及配套應用程式,提升了糖尿病管理的便捷性。外部胰島素幫浦也在市場上占據一席之地,例如美國的Insulet公司推出的Omnipod DASH系統。

而植入式胰島素幫浦則處於開發階段。此外,噴射注射器和吸入式胰島素技術也在逐步發展,。至於口服胰島素,目前仍在研發中,例如以色列Oramed公司的ORMD-0801正處於第三期臨床試驗,

(三) 展望
在未來幾年內,胰島素筆和輸液裝置的使用趨勢將發生變化。目前,胰島素筆主要用於2型糖尿病患者,而大多數1型糖尿病患者則使用胰島素幫浦。然而,隨著貼片裝置的發展,越來越多的2型糖尿病患者將選擇使用這些設備,尤其是在與CGM相結合的閉環系統中。

口服胰島素的開發也在不斷進展中,儘管將胰島素遞送到肝臟仍然面臨挑戰,但許多公司和大學正在積極探索這一領域。一些口服胰島素配方已進入第三期臨床試驗,有望在未來2至3年內獲得監管批准。同時,可吸入胰島素的發展相對較為緩慢,目前市場上僅有MannKind公司的Afrezza獲得商業化批准。

五、代表性案例
(一) 智慧胰島素筆-NovoPen Echo
代表性廠商:丹麥Novo Nordisk A/S
NovoPen Echo 是一款智慧胰島素筆,專為2型糖尿病患者設計。這款胰島素筆具備可調節的劑量設定,並具有記憶功能,可以記錄最近的注射時間和劑量,方便患者管理日常血糖控制。其設計小巧便攜,易於使用,特別適合兒童和需要更精確劑量調整的患者。

Novo Nordisk 正在不斷提升其智慧胰島素筆技術,並探索更先進的數位健康解決方案,以進一步優化糖尿病管理。他們正著眼於更高效、更易用的胰島素遞送系統,並計劃將更多智慧功能集成到其設備中。

(二) 貼片式的胰島素幫浦-Omnipod DASH
代表性廠商:美國Insulet Corporation
Omnipod DASH 是一款無管路貼片式的胰島素幫浦,適合1型和2型糖尿病患者。它無需使用傳統的輸注管,能夠提供連續的胰島素輸送。Omnipod DASH 可通過智慧手機應用程式進行控制,使患者能夠更方便地管理胰島素劑量和血糖水平。

Insulet Corporation 將重點放在進一步改進其無管輸注技術,並擴展其閉環系統的應用範圍。他們正在開發更小型化、更精確的無管胰島素泵,同時加強與CGM設備的整合,旨在提供更全面的糖尿病管理解決方案。

(三) 可吸入胰島素-Afrezza
代表性廠商:美國MannKind Corporation
Afrezza 是目前唯一商業化的可吸入胰島素配方。這款產品是超速效胰島素,適合用於餐前的快速血糖控制。Afrezza 提供了一種無針的遞送方式,對於不喜歡或不能使用傳統針頭注射的患者來說是非常方便的選擇。
MannKind Corporation 正積極推動Afrezza的市場擴展,並進行更多臨床研究以驗證其在不同患者群體中的效果。他們的重心在於提高產品的接受度與可及性,並探索其他無針胰島素遞送技術的可能性。
黃聖筑
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