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Petits et grands progrès technologiques appliqués au diabète Panorama Dr Pauline Schaepelynck*
Introduction La technologie est étroitement associée à l’histoire du diabète, elle évolue avec les époques. Nous sommes tous, médecins et patients, en attente car l’évolution des technologies a un impact sur le traitement du diabète et sur le vécu des patients. Nous en attendons que le traitement soit plus efficace, mieux accepté avec une meilleure adéquation aux situations de la vie réelle. Trois domaines sont concernés : la délivrance de l’insuline, la surveillance glycémique et la gestion des données de cette surveillance glycémique. Il y a de petits progrès qui touchent la vie quotidienne et ont pour but d’améliorer le confort du patient. À l’opposé, les grands progrès, encore du domaine de la recherche, ont pour but la mise au point d’un pancréas artificiel.
L’administration de l’insuline Les stylos
Ils ont changé la vie des patients. Les améliorations visent toujours leur précision et leur maniabilité mais aussi de petits moyens pour faciliter le quotidien. Par exemple, pour les patients qui se *Service de Nutrition-Endocrinologie-Maladies métaboliques, CHU-Hôpitaux Sud, Marseille
Diabète & Obésité • Mai 2013 • vol. 8 • numéro 69
Figure 1 - Le capuchon qui donne l’heure de la dernière injection.
demandent s’ils ont fait leur injection, le capuchon Timesulin® (Fig. 1) s’adapte aux stylos les plus utilisés et indique l’heure de la dernière injection en affichant le temps écoulé depuis le dernier débouchage. Le stylo Novopen Echo® est un système comparable qui en plus donne la dernière dose.
Les miniseringues à insuline Daily Doses
Elles sont conçues pour la préparation des doses d’insuline à l’avance. Autre petit moyen pour faciliter le quotidien, leur utilisation pourrait permettre de réduire la dépendance de patients pris en charge à domicile pour leurs injections par un infirmier ou l’entourage, de faciliter les déplacements hors de la maison de jeunes enfants, de favoriser l’autonomie de certains patients qui ont des troubles de la motricité, etc. (1).
Les pompes à insuline externes
Elles résultent de décennies de progrès technologiques. De plus en plus petites et légères, fiables et sûres, elles permettent des fonctions simples pour la délivrance de l’insuline (débits de base et bolus, arrêt temporaire) mais aussi des fonctions de plus en plus sophistiquées, comme le calculateur de bolus, le bolus alternatif, la réduction temporaire du débit de base, le rappel automatique de bolus, l’arrêt automatique de l’infusion d’insuline, etc. PY Benhamou (2) a évalué l’utilité et l’utilisation des trois premières dans l’étude observationnelle d’une cohorte de 329 patients. ❚❚Le calculateur de bolus Le calculateur (ou assistant ou conseil) de bolus permet le calcul automatique de la dose d’insuline, 173
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le but étant d’aider à un meilleur contrôle de la glycémie postprandiale. Le calcul prend en compte la glycémie du moment et l’apport en glucides, mais aussi des paramètres personnalisés réglés avec le patient : le ratio glucidique, la sensibilité à l’insuline, l’insuline résiduelle encore active et les objectifs glycémiques. Les termes utilisés et le mode de calcul sont différents selon le modèle de pompe. Le bolus correctif, par exemple, est calculé selon les pompes pour replacer la glycémie soit au centre d’une plage d’objectifs souhaités (1,10 g/L par exemple si la plage est fixée entre 0,80 et 1,40 g/L) soit aux limites de la plage (0,80 ou 1,40 g/L). Parmi les différents paramétrages, le réglage de la durée de l’insuline active est très important. L’insuline résiduelle active correspond à la quantité d’insuline encore présente à la suite des différents bolus. La durée d’action peut être étalonnée de 1,5 à 8 heures. Plus la durée est réglée courte, plus la correction proposée est forte et il y a un risque d’hypoglycémie. Plus la durée est réglée longue, moins la correction proposée est forte et moins bon est le contrôle de la glycémie. L’enjeu est donc d’éviter les sur ou sous-corrections sachant que physiologiquement la durée d’action de l’insuline peut varier en fonction de paramètres comme la dose ou l’activité physique. Peu d’études en ont évalué l’impact métabolique (2). Il semble que l’utilisation du calculateur de bolus permette une meilleure glycémie postprandiale et donc moins de bolus correctifs. ❚❚Les bolus alternatifs Ils correspondent à différentes cinétiques d’administration de l’insuline : bolus standard (ou immédiat ou instantané), bolus carré (ou prolongé), bolus duo (ou mixte 174
Figure 2 - Pompe “patch” : allier les fonctions d’une pompe à insuline classique aux avantages d’un dispositif “compact” jetable ou semi-jetable.
ou combiné). Les résultats des études n’ont pas clairement établi l’intérêt des bolus alternatifs en dehors de certains contextes comme un repas gras ou la gastroparésie. Une étude randomisée, prospective et multicentrique française (3) a été menée chez 40 patients diabétiques de type 1 sous pompe à insuline. Le dessin de l’étude était un cross-over de deux séquences de trois mois : bolus immédiat et bolus combiné (70/30 % sur deux heures). La déviation standard de la glycémie, critère principal, a été plus faible avec le bolus immédiat et le choix du bolus sans effet sur l’HbA1c. ❚❚La réduction temporaire du débit de base Elle apparaît séduisante pour la gestion de l’activité physique et de l’hypoglycémie. Cette fonction a trouvé un regain d’actualité avec la mise sur le marché de la pompe Paradigm Veo® qui, couplée à un capteur de glucose, permet un arrêt automatique de l’infusion d’insuline pendant deux heures en cas de glucose bas détecté par le capteur. Les études (4) montrent que l’activation de cette fonction permet une réduction significative de la durée de
l’épisode hypoglycémique sans rebond hyperglycémique ou cétose. De grands progrès sont attendus avec par exemple des systèmes qui visent à maintenir le glucose dans un intervalle de normoglycémie : arrêt automatique de la perfusion d’insuline quand le glucose s’abaisse au dessous du seuil bas de glucose et délivrance d’un bolus d’insuline quand le glucose s’élève au dessus du seuil haut (5).
Les pompes “patch”
Les avancées les plus récentes dans le domaine de la technologie des pompes concernent la mise au point de pompes “patch” (Fig. 2) qui devraient simplifier l’aspect technique du traitement et améliorer le confort des patients. Les pompes “patch” en cours de développement (6) sont petites et sans tubulure, allient les fonctions d’une pompe classique aux avantages d’un dispositif compact, jetable ou semi-jetable. La pompe OmniPod® (Insulet corp.) est commercialisée dans quelques pays d’Europe et aux États-Unis. Le système est composé du pod, pompe adhésive non réutilisable destinée à délivrer l’insuline par une canule sousDiabète & Obésité • Mai 2013 • vol. 8 • numéro 69
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cutanée et du PDM, assistant de contrôle à la fois programmateur, télécommande, lecteur de glycémie avec option calculateur de bolus. La micropompe Solo® (Roche), partiellement réutilisable, est couplée à une télécommande, avec la possibilité toutefois de délivrer des bolus par pression directe de boutons situés sur la pompe. La micropompe comporte un réservoir jetable et une embase réutilisable contenant l’électronique. Le système Finess® (calibra Medical Inc.) est plutôt un patch pen. Il ne contient pas d’électronique et ne délivre que des bolus par pression sur des boutons. La pompe Cellnovo® (Cellnovo Ltd.) est une minipompe avec une minitubulure et un miniréservoir. La batterie de la pompe est rechargeable. La télécommande utilise les principes de la technologie Apple avec la possibilité de transmettre les informations à un serveur centralisé. Elle associe un programmateur de la pompe, un lecteur de glycémie et une banque de données alimentaires. La JewelPUMP® (Debiotech SA) a la particularité d’avoir un réservoir d’une contenance de 4,5 ml (soit 450 UI d’insuline). Elle comporte également une partie réutilisable contenant l’électronique et une télécommande. Un prototype de cette JewelPUMP® est utilisé pour le projet de boucle fermée, “DIABELOOP” du consortium français pour le pancréas artificiel. Au total, un petit nombre de patch pumps seront bientôt disponibles, un grand nombre sont à différentes étapes de développement. Le concept même de la patch pump pourrait améliorer la compliance des patients au traitement, et réduire les barrières à l’utilisation de la pompe, notamment chez les patients diabétiques de type 2. Diabète & Obésité • Mai 2013 • vol. 8 • numéro 69
La pompe à insuline implantée
Elle fait partie des technologies innovantes appliquées au diabète. L’objectif est d’utiliser les avantages de la voie péritonéale pour délivrer l’insuline, de bénéficier d’un matériel totalement implanté pour libérer le patient des contraintes des injections mais également de développer un des composants d’un pancréas artificiel implantable. Le traitement par pompe implantée a fait la preuve de son efficacité métabolique et de sa sécurité d’utilisation chez les patients diabétiques de type 1 (6). Les caractéristiques pharmacocinétiques (7) de l’administration intrapéritonéale de l’insuline lui confèrent une grande réactivité, particulièrement intéressante pour améliorer la stabilité glycémique. Les indications actuelles de la pompe implantée ont été colligées par le groupe EVADIAC (8).
La surveillance glycémique Le prélèvement capillaire
Il reste très contraignant pour les patients et la pénibilité du geste est sous-estimée dans notre approche de soignant. La piqûre reste indispensable, elle est source de gêne et de douleur même si les autopiqueurs ont été très améliorés : piqûre moins profonde, lancettes en biseau, adaptation à des sites alternatifs de prélèvement… Témoin des progrès réalisés, une étude rapportée par JP Riveline (9) a évalué la douleur sur une échelle de 1 à 7 chez 60 patients diabétiques de type 1 ou 2 utilisant quatre systèmes commercialisés : la douleur a été cotée de 1,7 à 2,1. Citons comme exemples des progrès réalisés pour les systèmes de prélèvement
capillaire, l’autopiqueur Fastclix® (Roche), doté d’un barillet contenant six lancettes et permettant onze profondeurs de piqûre, ou encore l’autopiqueur à usage unique Unistik3 comfort® (Owen Mumford), doté de huit petits picots en mousse autour de la zone de prélèvement pour réduire le stimulus désagréable de la piqûre.
propriétés des lecteurs actuels
Les lecteurs actuels revendiquent une lecture précise sans interférence et sans codage, une microgoutte de sang et un temps d’analyse de plus en plus court. Le lecteur freestyle papillon Insulinx® (Abbott Diabetes Care) propose une aide à la décision de la dose d’insuline rapide avec une fonction “calculateur d’insuline”. Ces lecteurs peuvent être connectés avec un ordinateur et le logiciel d’analyse correspondant. Aux États-Unis, le lecteur Telcare BGM® d’emblée communiquant vers un smartphone est déjà commercialisé. Les lecteurs modernes sont donc de plus en plus perfectionnés et s’adressent le plus souvent aux patients sous insuline. Néanmoins, le choix du lecteur devrait rester fonction de paramètres comme la fréquence demandée des contrôles glycémiques, l’âge du patient, ses attentes, ses handicaps, son mode de vie…
Détecteur non-invasif d’hypoglycémies nocturnes
Un prototype de détecteur non-invasif d’hypoglycémies nocturnes a été développé par une équipe australienne (Fig. 3). Il s’agit du dispositif HypoMon® (AiMedics Pty Ltd.), consistant en un capteur cutané sanglé sur le thorax, qui détecte des signaux physiologiques traités ensuite par 175
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un algorithme et transmis vers un récepteur à distance. Dans une étude d’évaluation chez 52 enfants et jeunes adultes diabétiques de type 1 (10), le système HypoMon® a correctement identifié huit des onze hypoglycémies nocturnes survenues et a donné une fausse alarme au cours de treize des quarante et une nuits restantes.
Les systèmes de Mesure en Continu du Glucose (MCG)
Ces systèmes utilisent tous une méthode de détection électrochimique du glucose interstitiel. Le système iPro™2 (Medtronic) fonctionne sur un mode “holter” et restitue les données a posteriori. Tous les autres systèmes affichent les données en temps réel, avec des flèches de tendance et des graphes. Les systèmes Navigator® (Abbott Diabetes Care) et Dexcom®Seven®plus (Dexcom) ne sont pas couplés à une pompe à insuline. Les systèmes Paradigm® Real Time ou Paradigm® Veo (Medtronic) et Animas® Vibe (Novalab) combinent capteur de glucose et pompe à insuline. Jusqu’à présent, la contribution de la MCG a été étudiée chez des patients diabétiques de type 1 majoritairement sous pompe. Les résultats montrent (11), avec la MCG vs une autosurveillance traditionnelle, une réduction de 0,4-0,5 % en moyenne de l’HbA1c (0,27 à 1,13 % selon les études) chez des patients sélectionnés. Ce bénéfice est observé à trois mois et confirmé jusqu’à dix-huit mois. On a peu de données sur les hypoglycémies. Trois études seulement (11-12) montrent que l’utilisation de la MCG permet une réduction du temps passé en hypoglycémie (< 60 ou 70 mg/dL). Il n’a pas été réalisé d’étude chez des patients présentant des hypoglycémies sévères ou des hypoglycémies non176
Figure 3 - HypoMon™ : détecteur d’hypoglycémie nocturne.
ressenties. Les éléments clés du succès sont le temps d’utilisation du capteur et la formation du patient. Le bénéfice sur l’HbA1c est clair pour un temps de port du capteur supérieur à 70 %. L’adhésion au système les premières semaines d’utilisation est prédictive de l’utilisation ultérieure, c’est pourquoi une période d’essai est recommandée pour déterminer l’acceptation du système par le patient et anticiper l’observance. La formation du patient doit être double : formation technique pour la maîtrise du dispositif, la réalisation correcte des calibrations et le respect de la durée de vie du capteur qui déterminent la qualité des données de la MCG et d’autre part, formation diabétologique pour comprendre que les variations de la MCG sont plus importantes que les valeurs affichées elles-mêmes, interpréter des données et prendre des décisions. Des logiciels de gestion des données sont développés pour aider patient et soignant dans cette démarche. Enfin, le remboursement du système en France est encore à l’étude à l’heure actuelle. De nombreux dispositifs non-invasifs pour la MCG sont en cours
d’investigation. Citons le système C8 MediSensorsTM (C8 MediSensors Inc.) qui utilise une méthode de mesure optique fondée sur le principe de la spectroscopie Raman et transmet les données vers un smartphone.
La gestion des données de la surveillance glycémique
Les moyens technologiques modernes sont utilisés également pour aider à l’analyse des données de la surveillance glycémique (13).
« Faire mieux, plus attractif et moins chronophage que le carnet papier »
Les premières évolutions ont concerné les lecteurs de glycémie qui ont tous maintenant une mémoire des données, téléchargeable sur un ordinateur. Le logiciel d’exploitation correspondant permet une analyse statistique et une représentation graphique. Plusieurs paramètres comme la glycémie moyenne et la déviation standard, le nombre moyen de tests par jour, la répartition des glycémies au Diabète & Obésité • Mai 2013 • vol. 8 • numéro 69
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cours de la journée et d’un jour à l’autre, la proportion de glycémies à l’intérieur et à l’extérieur d’une plage donnée d’objectifs. Il s’agit d’une analyse rétrospective donc “asynchrone”. Il faut être vigilant sur le bon réglage de la date et l’heure. Par ailleurs, les informations utiles comme la dose d’insuline, le contexte du repas ou de l’activité ne sont pas renseignées.
Une autre évolution utilise l’internet
Des plates-formes permettent un échange d’informations entre patient et professionnel de santé : carnet de glycémies avec retour en différé du soignant et avec les systèmes récents, des messages automatisés mais personnalisés en temps réel. Un essai multicentrique français, est actuellement en cours, l’essai TeleDiab-3 évaluant l’intérêt d’un portail Web, MEOS.
Utilisation des smartphones
L’évolution actuelle utilisant les smartphones apporte des systèmes d’aide à la décision et aussi la possibilité de communiquer avec le soignant.
Le concept a été validé par l’étude française TeleDiab-1 conduite chez des patients diabétiques de type 1. Cette étude a utilisé le programme Diabeo téléchargeable sur smartphone. Ce système permet d’une part de disposer d’un carnet de surveillance électronique avec aide au calcul et à l’adaptation des doses d’insuline selon un algorithme personnalisé prescrit par le médecin, et d’autre part de transmettre les données vers l’ordinateur du soignant d’où la possibilité de consultations téléphoniques. Une étude à plus large échelle, Telesage, va bientôt démarrer. Enfin, chez le patient diabétique de type 2, on attend les résultats de TeleDiab-2.
Les grands progrès technologiques au service de la boucle fermée
Les grands progrès technologiques sont également au service de la boucle fermée avec le développement d’algorithmes liant mesure du glucose et perfusion d’insuline. Après les essais de pancréas artificiel portable menés en centre de recherche clinique à Montpellier, les premières expériences à
l’extérieur ont été tentées avec des résultats très encourageants à la fois chez des adultes diabétiques de type 1 qui ont passé une soirée et une nuit équipés d’un système de pancréas artificiel en dehors de l’hôpital (14) mais aussi chez des adolescents à l’occasion d’un séjour de trois jours en camp de vacances (15).
Conclusion
La technologie fait partie intégrante de la prise en charge du diabète. Les avancées ont été considérables ces dernières années visant à améliorer confort du patient et efficacité du traitement. Les progrès continuent avec le perfectionnement attendu des systèmes de MCG et des algorithmes de contrôle et suscitent beaucoup d’espoir pour la mise au point d’une administration automatisée de l’insuline. n
Mots-clés : Technologie, Diabète, Délivrance de l’insuline, Surveillance glycémique, Gestion des données, Pancréas artificiel
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