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Diabetes Wissen

Die Entwicklung von Insulinpumpen - von damals bis heute

9.3.2020 von Ilka Gdanietz

Die Entwicklung von Insulinpumpen - von damals bis heute

Du hast dich schon mal gefragt, seit wann es eigentlich Insulinpumpen gibt, wie die erste Insulinpumpe aussah und wie sich Insulinpumpen über die Jahre entwickelt haben? Wir gehen dem mal etwas auf die Spur...

Wohl jeder angehende Monsterzähmer hat nach seiner Diabetes Diagnose vom Diabetologen ein erstes Rüstzeug an die Hand bekommen, um den Diabetes fortan in seine Schranken zu weisen. 

Diese Grundausrüstung beinhaltete damals sowie auch heute noch in den meisten Fällen vier Dinge: 

1. ein Blutzuckermessgerät 

2. ein Basalinsulin (zur Insulin-Grundversorgung), 

3. ein Bolusinsulin (Mahlzeiten-Korrekturinsulin) 

4. ein Diabetes-Tagebuch

 

Glücklich darf sich der nennen, der schon von Beginn an auf eine Insulinpumpe eingestellt wird (derzeit oft nur bei Kindern der Fall). 

Aber was ist eigentlich der Vorteil einer solchen Insulinpumpe, was kann sie und welche Vorteile und vielleicht auch Nachteile bietet sie? 

Wir nehmen das Thema Insulinpumpe mit diesem Artikel mal etwas genauer unter die Lupe.  

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ICT als erster Schritt auf dem Weg zur Insulinpumpe

Mithilfe der oben erwähnten “Werkzeuge” galt bzw. gilt es nun die Funktionen der außer Gefecht gesetzten Bauchspeicheldrüse bestmöglich nachzuahmen. Diese Form der Therapie nennt man MDI (Multiple Daily Injections) im englischsprachigen Raum, wir bezeichnen sie hierzulande als ICT (Intensivierte konventionelle Insulin Therapie).

Das Prinzip hinter der ICT klingt erst einmal denkbar einfach. Ein lang wirkendes Basalinsulin versorgt den Körper mit dem Grundbedarf an Insulin, während das schnell wirkende Bolus Insulin Mahlzeiten abdecken soll und zur Korrektur zu hoher Blutzuckerwerte eingesetzt wird. Klingt einfach, ist es aber nicht. Auch hier steckt der Teufel im Detail.

Denn auch bei disziplinierter Anwendung dieser Therapie sind die Ergebnisse bei vielen Menschen mit Diabetes oft nur mittelmäßig. Sie verlangt dem Anwender ein hohes Maß an Disziplin und Wissen über seinen Körper, sowie über den Diabetes ab und kann den Anwender mitunter in seiner Flexibilität einschränken, wie etwa beim Sport. 

Körperliche Aktivitäten oder Sport sind zwar kein No Go, müssen aber unter einer ICT mitunter 24 Stunden im Voraus eingeplant werden. Au revoir Spontanität.

Fazit: eine normoglykämische Einstellung ist mit einer konventionellen Therapie  möglich, allerdings in den meisten Fällen mit entsprechend hohem Aufwand verbunden. Aber auch hier gilt, jeder muss für sich entscheiden, welche Therapieform für ihn die beste ist. 
Wir haben unsere Monsterzähmer mit Diabetes im mySugr Office einmal dazu befragt, warum sie sie für eine bestimmte Therapieform entscheiden haben. Hier findest du die Pro Pen Fraktion, hier die Pro Pumpen Fraktion.

Was genau kann und macht eine Insulinpumpe?

Einen etwas anderen Ansatz der Insulintherapie verfolgt die Insulinpumpentherapie, oder sperrig medizinisch ausgedrückt: CSII (Continuous Subcutaneous Insulin Infusion – Kontinuierliche Subkutane Insulin Infusion). 

Eine Insulinpumpe ist heutzutage ein recht kleines Gerät, etwa in der Größe einer Zigarettenschachtel. Im Inneren der Insulinpumpe befindet sich neben dem mit Insulin gefüllten Reservoir zusätzlich noch jede Menge Technik.

Die Insulinpumpe gibt mithilfe eines speziellen Motors gesteuerten Antriebs eine exakt dosierte Menge an Insulin ab. Über ein Infusionsset, bestehend aus einem Schlauch und einem Katheter, wird das Insulin dem Unterhautfettgewebe zugeführt. Es existieren auch Systeme die schlauchlos arbeiten, doch dazu später mehr.

Insulinpumpen arbeiten mit schnell wirkendem Insulin

Bei der Insulinpumpentherapie wird nur mit einem schnell wirkenden Insulin gearbeitet, welches regelmäßig und in kleinen Mengen über einen Katheter in das Unterhautfettgewebe des Körpers abgegeben wird, und somit den basalen Bedarf an Insulin abdeckt. Auf diese Weise wird die Funktion der Bauchspeicheldrüse besonders effektiv nachgeahmt. Denn auch die  Bauchspeicheldrüse eines gesunden Menschen versorgt den Körper kontinuierlich mit kleinen Mengen an Insulin. 

Ein lang wirkendes Basal Insulin wird in der Insulinpumpentherapie nicht verwendet. 

Insulinpumpen ermöglichen optimale Anpassung des Insulins

Zu den Mahlzeiten oder bei nötigen Korrekturen, wird dann per Knopfdruck die benötigte Menge an Bolus Insulin abgegeben. 

Da die basale Insulinversorgung über die in der Insulinpumpe hinterlegte Basalrate definiert wird, ist es möglich diese nicht nur perfekt an den Biorhythmus des Körpers, sondern auch an die eigenen Bedürfnisse anzupassen. 

So ist es möglich mit etwas Feintuning, starken Blutzuckerschwankungen, morgendlichen Blutzuckeranstiegen (Dawn - Phänomen) oder wiederholt schweren Hypos entgegenzuwirken, indem die Insulinzufuhr zu den entsprechenden Zeiten individuell programmiert wird.

Vom Insulinpumpen Rucksack zur diskreten Insulinpumpe

Erste Insulinpumpe hatte die Größe eines Mikrowellenofens

Bereits 1963 entwickelte Dr. Arnold Kadish eine in einem Rucksack tragbare Insulinpumpe in ungefährer Größe eines heutigen Mikrowellenofens. Mithilfe dieses Systems konnte, im Vergleich zur konventionellen Insulintherapie, eine sehr gute Blutzuckereinstellung erreicht werden. 

Allerdings war dieses Ungetüm alles andere als alltagstauglich, denn das Risiko für Infektionen war aufgrund des venösen Zugangs recht hoch. Dennoch galt das System von Dr. Kadish als erster “Proof of Concept”.

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Insulinpumpen der 70er Jahre

Die Entwicklung alltagstauglicher Insulinpumpe nahm in den 70er Jahren langsam Fahrt auf.

Forscher in Großbritannien und Frankreich begannen damit, mit Hilfe kleiner batteriebetrieben Spritzautomaten die in Krankenhäusern eigentlich für andere Zwecke eingesetzt wurden, über einen Katheter Insulin kontinuierlich dem Unterhautfettgewebe zuzuführen. Diese “Spritzautomaten” waren kleine Geräte, in die eine Spritze eingelegt wurde, auf deren Stempel die Motorkraft des integrierten Motors übertragen wurde. 

Die Abgabe Geschwindigkeit wurde mit Kochsalzlösung reguliert. Einen Bolus gab man durch Drehen einer Schraube ab. Anfangs waren diese Geräte nicht gerade das non plus ultra an Tragekomfort und auch die Kathetermaterialien stellten die Forscher und Entwickler vor viele Herausforderungen.

Es folgten erste Systeme wie der Mill Hill Infusor oder der Auto Syringe 6C

Fun Fact am Rande: Dean Kamen, der Entwickler der Auto Syringe 6C, hat nicht nur Insulinpumpen geschrumpft und damit die Vorlage für unsere heutigen Pumpen geschaffen, sondern ist auch der Erfinder des Segways.

Individuelle Basalraten Programmierung erst in den 80ern möglich

In den 80er Jahren kamen mehr Insulinpumpen von verschiedenen Herstellern auf den Markt. Gleichzeitig hielten immer mehr Funktionen, die für uns heute selbstverständlich sind, Einzug in die Geräte. Eine individuell programmierbare Basalrate wie sie heute Standard ist, gab es zum Beispiel erst ab 1982 in der CPI 9100. 

Diese musste dann aber jeden Tag neu eingestellt werden, da die Pumpe noch keinen speicherfähigen Datenspeicher (RAM) hatte. Dieses Problem wurde dann später bei der Höchst MRS 1 gelöst. Hier konnte eine stündlich variierende Basalrate eingespeichert werden. Dies war allerdings anfangs nur durch den Arzt möglich. 

Weitere Features, die in die Geräte implementiert wurden, waren z. B. der verlängerte Bolus, der Split oder Dual Bolus, Tagesbuchfunktionen sowie Schnittstellen zur Datenverarbeitung am PC. CGM (Continuos Glucose Monitoring) Integration etc. 

Wer sich mal ein Bild über die Entwicklung dieser Geräte machen will, dem sei die Website des Diabetes Museums in München wärmstens ans Herz gelegt. Soviel zur Historie.

Welche Art von Insulinpumpen gibt es heute?

Heutzutage erfreuen wir uns über eine immer größer werdende Auswahl an verfügbaren Insulinpumpen mit unterschiedlichen Features und Funktionen. Wenn du dich also für eine Insulinpumpe interessierst, macht es Sinn sich zu überlegen welche Funktionen oder Features für dich „Must have“ sind und welche bestenfalls „Nice to have“.

Bist du ein Tuber oder ein Patcher ?

Generell kann man die heute am Markt befindlichen Systeme in zwei Kategorien einordnen: Schlauchpumpen und schlauchlose Pumpen, auch Patch Pumpen genannt.

Beide Gerätekategorien bieten sowohl Vor- und Nachteile in puncto Tragekomfort, Bedienbarkeit, und Diskretion. 

Bevor man sich für eine Art der Pumpe entscheidet, macht es durchaus Sinn, sich vorher genau über die verschiedenen Insulinpumpen Modelle und ihre Funktionen zu informieren, schließlich muss man ein paar Jahre mit ihnen herum laufen. Dabei wird dir dein Diabetesteam sicherlich beratend zu Seite stehen.

Bedenke dabei immer, dass du die Person bist, die mit deiner Insulinpumpe leben und klarkommen muss. Daher solltest du eine Entscheidung für Gerät A oder B nicht alleine von den Präferenzen deines Diabetes Teams abhängig machen. Es ist dein Diabetes und du allein entscheidest welche Therapie für dich am besten passt. 

Insulinpumpen mit Schlauch 

Eine Schlauchpumpe ist über das Infusionsset bestehend aus Schlauch und Katheter 24/7 mit dir verbunden. Klingt erstmal “erschreckend”, man gewöhnt sich aber super schnell daran, wie ich aus eigener Erfahrung berichten kann. 

Menschen die beruflich oder privat körperlich sehr aktiv sind, befürchten oft mit dem Schlauch der Pumpe irgendwo hänge zu bleiben. In der Realität passiert dies jedoch weniger als man Anfangs vermutet.

Du kannst die Insulinpumpe entweder in der Hosentasche bei dir tragen, oder sie mit diversen Zubehörteilen wie Taschen, Gürtelclips, Bändern etc. dort befestigen, wo es für dich am praktischsten ist. 

Einige Menschen mit Diabetes, die eine Insulinpumpe mit Schlauch tragen, bevorzugen es ihre externe Bauchspeicheldrüse diskret in der Unterwäsche zu tragen. Firmen wie Anna PS oder Rubi Limes bieten eine schöne Auswahl an Kleidung mit extra Taschen für die Insulinpumpe.

Illustration einer Insulinpumpe

Schlauchlose Insulinpumpen (Patch Pumpen)

Eine Patch Pumpe kann bedingt durch ihre kleinere Bauform meist weniger Insulin aufnehmen als die Varianten mit Schlauch, kann aber in anderen Bereichen punkten. Die Systeme bestehen aus zwei Komponenten. Die Pumpe als solche (oft POD genannt) und eine Fernbedienung bzw. Steuereinheit. Die Patchpumpen haben einen Katheter integriert und werden auf die Haut geklebt.

Einen Schlauch, mit dem man beispielsweise an einem Türgriff hängen bleiben könnte, gibt es bei diesen Systemen nicht. Bedient und gesteuert wird dieses System über einen extra Controller der je nach Modell auch ein Blutzucker Messgerät beinhaltet. 

Dadurch haben die Systeme in Sachen Diskretion die Nase vorn. Die Patchpume kann diskret unter der Kleidung „versteckt“ werden und per Funkfernbedienung bedient werden. Kein sichtbarer Schlauch, kein auffälliges Gefummel. 

Allein die Bauform einer Insulinpumpe kann also schon ein wichtiges Entscheidungskriterium sein.

Weitere Kriterien wie z. B. Batterieversorgung, die Größe des Insulinreservoirs oder die kleinstmögliche Insulindosis sind ebenso zu beachten. Und dann wäre da noch die Frage zu klären, welche Katheter und Infusionsets mit der jeweiligen Pumpe kompatibel sind.

Hybrid Closed Loop Systeme 

Der Begriff Closed Loop bezeichnet ein System bestehend aus Pumpe und CGM (kontinuierliche Glukosemessung) das, gesteuert über einen Algorithmus, ist den Glukoseverlauf eigenständig zu kontrollieren. Ganz vereinfacht gesagt: Ist der Glukosewert zu Hoch wird mehr Insulin abgegeben, ist er zu niedrig wird die Insulinabgabe so lange reduziert oder gestoppt bis sich der Wert wieder im Zielbereich befindet.

Solche Systeme sind erst seit kurzem offiziell zugelassen und erzielen Ergebnisse die sich sehen lassen können. Mit solchen Systemen ist es möglich den Glukose verlauf über den gesamten Tag und im Zielbereich zu halten. (Time in Range >= 80%). Das schlägt sich natürlich auch im zu erwartenden Hba1c Wert nieder, der bei vielen Anwendern solcher Systeme deutlich unter 7% liegt.

Wer jetzt denkt, man könne damit seine Diabetestherapie auf Auto Pilot schalten, liegt falsch.

Nach wie vor fordern auch solche Systeme eine genaue Auseinandersetzung mit deiner Therapie.

Wenns gut läuft verschaffen dir solche Systeme immer öfter mal eine gedankliche Auszeit vom Diabetes, quasi den #momentoffreedom, und das schafft wieder mehr Raum für die schönen Dinge des Lebens.

Insulinpumpen – ein Blick in die Zukunft

Allein in Deutschland gibt es mehr als 40.000 Insulinpumpenträger. In den USA sind es über 80.000. Die Industrie arbeitet mit Hochdruck daran immer ausgeklügeltere Systeme zu entwickeln.

So werden wir in den nächsten Jahren mehr und mehr offizielle Closed Loop Systeme auf dem Markt sehen. 

Die Steuerung von Insulinpumpen über Smartphones oder eine Smartwatch wird von vielen Anwendern schon lange gefordert und einige Hersteller arbeiten bereits an einer Lösung hierfür. Auch die Interoperabilität ( das ist das Klugscheißerwort für “Fähigkeit unterschiedlicher Systeme, möglichst nahtlos zusammenzuarbeiten”) wird immer weiter zunehmen. 

Zusammenfassung: 

In den letzten Jahren hat sich in der Insulinpumpen Entwicklung einiges getan. Von der riesigen Rucksackpumpe hin zu der Größe einer Streichholzschachtel die diskret unter der Kleidung verschwindet. 

Eine Insulinpumpe kann der Therapiealltag deutlich vereinfachen, jedoch nicht komplett übernehmen. Eine intensive Auseinandersetzung mit seinem Diabetes sowie mit den Funktionen der entsprechenden Systeme ist unverzichtbar. 

Nicht für jeden Diabetiker ist eine Insulinpumpe die optimale Therapie. Hier heißt es sich vorab gründlich informieren und nach Möglichkeit auch einmal Probetragen. 

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Ilka Gdanietz

Langzeit-Diabetikerin und Nutella-Freund. Ilka ist bei mySugr für Global Content & Customer Communication zuständig und privat unter www.mein-diabetes-blog.com zu lesen. 

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