连续血糖监测(CGM)——糖尿病领域新战场

2019-04-05  生物_医药...

糖尿病目前已成为我国的常见病,根据国际糖尿病联盟统计数据,2017年中国是世界第一大糖尿病患者国,全球约有4.25亿成人患糖尿病,其中中国糖尿病患者达1.14亿人

对于糖尿病患者而言,测血糖是每天必不可少的事情。目前最普遍的血糖测试设备是指血血糖仪,但有很大的局限性,因为它只能检测患者某个单个时点的血糖值,不能连续监测血糖水平。因此,连续血糖监测设备应运而生,本文通过系统的梳理CGM(连续血糖监测)产品的发展历史及现状,和读者一起探讨CGM未来的发展趋势和投资机会。

作者:Alex  编辑:王卓逸  排版:墨非

一、CGM的概念及分类

CGM(Continuous Glucose Monitoring)——连续血糖监测,是指通过葡萄糖感应器监测皮下组织间液的葡萄糖浓度而间接反映血糖水平的监测技术,可提供连续、全面、可靠的全天血糖信息,了解血糖波动的趋势,发现不易被传统监测方法所探测的隐匿性高血糖和低血糖。

CGM技术分为回顾性和实时CGM两种。回顾性CGM主要的优势在于能发现不易被传统监测方法所探测到的隐匿性高血糖和低血糖,尤其是餐后高血糖和夜间无症状性低血糖;实时CGM的血糖监测原理与回顾性CGM技术相似,主要特点是在提供即时血糖信息的同时提供高、低血糖报警、预警功能,协助患者进行即时血糖调节。

二、CGMs的工作原理

CGMs(动态血糖监测系统)是由葡萄糖感应器、血糖记录仪、信息提取器和血糖分析软件组成。

以Medtronic的CGMs为例,其工作原理如下:CGMs探头有三层结构(半透膜、葡萄糖氧化酶和铂电极),使用时将探头植入患者皮下(一般选择腹部),探头通过与患者皮下细胞间液中的葡萄糖发生化学反应,生成电信号。监测期间,需要每天向CGMs系统输入至少2个指血值用于校正(一般建议每天输4次指血),CGMs记录器每10秒钟从探头接收一次电信号,将5分钟的值平均后存贮起来。这样,记录器每天存贮约288个血糖值,还可以存贮用户输入的进餐、运动等事件,每台记录器最多可连续存贮两周的数据(探头一般每3天更换一次)。动态血糖监测系统记录病人三天血糖及活动情况(如进餐、运动、工作和入睡),这些数据通过下载器下载到电脑上,经过预装进电脑中的专门软件,便可自动生成完整的血糖图和统计值。


CGM市场空间

根据国际糖尿病联盟(IDF)统计,2017年全球约4.25亿成人患糖尿病,预计到2045年,糖尿病患者可能达到6.29亿;2017年,中国大陆约有1.144亿糖尿病患者(20-79岁),其中有3410万患者年龄超过65岁;糖尿病患病率为10.9%,年龄标化患病率为9.7%。


据IDF统计,我国人均糖尿病医疗支出(指与糖尿病相关的人均医疗支出)为421美元,美国人均糖尿病医疗支出10902美元,全球人均糖尿病医疗支出1583美元。

根据美国Coherent Market Insights发布的2017最新CGM洞察报告,2015年全球连续血糖监测市场空间为4.44亿美元,预计2016-2024年的年复合增长率为9.8%,到2024年全球CGM市场空间或达10.25亿。但目前CGM的渗透率仍然很低,在美国,胰岛素泵在I型病患的渗透率达到28%,CGM的渗透率仅为9%,未来空间广阔。

我们通过I/II型糖尿病人数、CGM渗透率、CGM产品价格等参数来估算未来CGM产品在全球、美国及中国的市场空间大小。

四、CGM产品

CGM技术首次于1999年出现,于1999年获得美国FDA及2001年获我国CFDA批准并应用于临床。2006年,第一款CGM产品Dexcom STS上市。目前有四家公司产品获得过FDA批准:Dexcom、Cygnus、Medtronic和Abbott,但目前Cygnus产品已经停售,Abbott Navigator I已经停售,Abbott推出的是瞬感扫描式葡萄糖监测系统(FGM)和CGM有所差别。

全球糖尿病设备中指血监测设备占比60%-70%, CGM占比5%。 指血监测市场竞争激烈,基本被Roche、  LifeScanJNJ)、  MediSenseABT)和Bayer四家瓜分。由于FDA最为严格的PMA申请流程为CGM行业设置了很高的进入壁垒,目前CGM产品主要是MedtronicDexcom

1)MedtronicCGM产品有Guardian连续即时血糖监测仪和iPro2连续式血糖监测仪。

2)Dexcom是唯一专注于CGM的公司,同时也与一些泵公司合作SAP(结合动态监测的胰岛素泵)产品,Medtronic目前的重心是SAP和人工胰腺项目,对CGM的专注程度不如Dexcom。目前Dexcom的产品包含两条CGM产品线:家用系列和医院系列。

①家用系列:2006、2007、2009、2012、2015、2018年公司一至六代产品(STS、SEVEN、SEVEN PLUS、G4 Platinum、G5、G6)先后获得FDA批准。该公司的CGM产品为典型的吉列模式,由三部分构成——传感器套装、发射器、接收器。G5是首款可以在不进行指尖血糖测试的情况下用来决定是否需要进行治疗的连续血糖监测仪,适用于2岁以上的糖尿病患者。G6则无须透过指尖采血校准,解决了此前CGM产品必须采血校准的困扰。

       

②医院系列:2008年Dexcom与心血管技术公司Edwards Lifesciences宣布合作,共同开发医院用CGM产品,2009年获CE认证的GlucoClear I是专用于重症监护病患的静脉监测传感器,是公司第一款基于血液CGM产品,以帮助重症病患(糖尿病和非糖尿病患者)控制血糖波动,2013年GlucoClear II获得CE认证。

3)CGM产品与同类产品比较

与便携式血糖仪监测血糖相比,CGM技术主要特点是通过葡萄糖感应器监测血糖,下表列出了CGM产品与同类产品的异同点。

目前,指血监测是血糖监测的标准方法,整套工具包括电子监测仪、一次性试纸、采血笔/采血针,ADA建议糖尿病患者每日至少测试3-4次血糖值。指血监测仪的主要缺点是信息量有限和生活不便。

而动态血糖监测系统能对患者血糖波动的时间、方向、强度、频率及干扰因素进行分析,其监测结果具有可预见性。监测数据根据感应器对皮下组织中的葡萄糖浓度分析得出,准确性高。但是为确保测量精度,此前CGM产品不能独立使用,每天需要2次指血读数校准(但Dexcom最新的G6产品已经不再需要)。其主要缺点包括精度不足(需要指血校准)、价格昂贵以及部分患者感觉连续佩戴不适。

五、主要公司

CGM是一个新兴的市场,但已经吸引了国内外众多公司进入。国外以Medtronic、Dexcom、Abbott、GlySens、Insulet、Senseonics和Bayer等为主;国内则以从事连续血糖监测仪研发的公司为主,如圣美迪诺、美奇医疗和三诺生物。除此之外,全球还有不少企业也在积极研发CGM设备,下图为动脉网梳理的全球主要CGM生产商及其产品。

资料来源:动脉网,思宇研究院整理

1)Dexcom

1967年,Updike和Hicks博士发起了植入式血糖传感器的开创性研究,1999年Dexcom(德康医疗)由Burd博士创立,随后Updike博士加入公司。1999-2003年,长周期(完全植入式)传感器遭遇强烈人体反应最终失败,2004年开始公司致力于短周期CGM产品的研发,2005年公司上市,2006-2018年,FDA先后批准了Dexcom六代产品。

公司最新发布的CGM产品G6于2018年3月通过FDA批准上市。FDA认为Dexcom G6既可用作独立CGM,也可用于自动胰岛素给药(AID)系统,这款新型Dexcom G6是首个获得FDA此项分类的CGM产品。G6不仅拥有长达10天的连续传感器检测技术,更是颠覆CGM必须采血校准的技术困扰。下表系统梳理了公司历代产品的特点。


2Medtronic

Medtronic(美敦力),是全球领先的医疗科技公司,成立于1949年,主要致力于为心血管疾病、神经科、糖尿病、脊椎病等慢病患者提供终身治疗、诊断及监测方案。

针对糖尿病的检测,美敦力主要推出了iPro2专业CGM系统以及针对糖尿病I型患者的SMART CGM:①iPro2评估显示A1C测试和指尖可能遗漏的葡萄糖波动。当用于为患者量身定制治疗建议时,iPro2专业评估数据可以形成更好的血糖控制;②SMART CGM包括一个可以佩戴长达7天的小型传感器和一个纤薄的蓝牙发射器,几乎可以在任何情况下佩戴,且可以每五分钟发送一次精确的葡萄糖读数,是目前唯一能够提前60分钟提醒患者潜在高点和低点的CGM系统。

3Abbott

Abbott(雅培)是一家全球性、多元化医疗保健公司,成立于1888年,在糖尿病护理领域,雅培推出了FreeStyle Libre动态血糖监测仪,无需采血针和试纸,通过扫描贴在手臂上的传感器,即可轻松测血糖。FreeStyle的特点是拥有14天的长周期佩戴时间,用户使用成本较低。但是该产品的传感器没有配置蓝牙发射器,每次用户需要通过扫描的方式从传感器中读出之前的连续数据,无法在低血糖发生时进行报警,而蓝牙式的CGM传感器可以在发生低血糖时实时发出警报。

4)国内厂商

国内目前在糖尿病监测领域做的比较大的主要是圣美迪诺、美奇医疗和三诺生物,其中圣美迪诺的CGM产品处于领先地位。

圣美迪诺(San MediTech)是一家中美合作企业,专业从事CGM产品的研发和推广,在该领域拥有多项世界领先的专利技术。公司的主打产品雷兰CGM是由一次性葡萄糖传感器、数据记录仪和电脑工作站组成,于2012年5月获CFDA批准,是最早获批的国产CGM产品,该产品独有的高低血糖报警能随时监控患者的血糖变化,发现异常血糖时报警提醒,记录仪可回顾既往72小时的动态血糖变化图谱,随时发现指血监测遗漏的低血糖及高血糖。

六、结语

随着CGM技术的不断成熟和CGM产品的升级换代,CGM与胰岛素泵的结合是未来的发展趋势,从而形成一个闭环人造胰腺系统。目前强生、Insulet、Tandem、Ascensia和Pancreum等公司,都已经将美敦力和德康医疗的CGM系统运用到自己的胰岛素泵中,组成一套糖尿病管理系统。同时,随着国家的海外人才引进、国内糖尿病患者血糖监测意识的提升以及消费升级等等,我们相信,国内会有越来越多的公司参与到CGM行业之中,国内连续血糖监测市场的前景非常值得期待!


来源

来源:思宇医械观察丨作者:Alex

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