智慧型胰島素筆的下一代發展方向
(主持人 Johan):太棒了,謝謝。接下來為我們演講的 Lutz Heinemann,他是杜塞道夫 Profil Institute 的共同創辦人,也是一位在糖尿病科技領域深耕多年、貢獻良多的人。大約三十五年前我就認識這傢伙了,非常榮幸能邀請到您來發表這場演講:我們接下來將走向何方?下一代的智慧型胰島素筆會是什麼樣子?Lutz,交給你了。
(Lutz Heinemann):非常感謝你,Johan。我不太確定你剛才那番話的意思,你是說我工作太久了嗎?我是不是該退休了?
各位女士、先生,讓我來談談智慧型胰島素筆 (Smart Pens) 的未來,也就是 Johan、我以及許多專家心目中它應該具備的樣貌。首先,我必須清楚聲明我的利益衝突。Johan 提到了 Profil Institute,還有一些我也參與合作的機構,包含我是 Abbott、Dexcom、embecta、Lifecare、Liom、Medtronic 歐洲諮詢委員會、Perfood 以及德國 Roche Diagnostics 的顧問。此外,我也是 Profil Institute、Science Consulting in Diabetes 以及 diateam GmbH 的部分所有權人;另外我也和 DiE 團隊的 Dominic Ehrmann 共同參與了 DT 報告。
市場驅動力與現實落差
各位女士、先生,原則上,這個故事很簡單。未來的發展,特別是醫療器材領域,是由金錢驅動的。換句話說,市場的接受度 (market uptake) 才是關鍵。現在這個時代,大家都會試著聰明一點,讓別人來幫你工作——在這個情況下,不是人,而是電腦。
如果你去問 AI、去問 Google:「智慧型胰島素筆的商機在哪裡?市場價值是多少?」當我把這個問題輸入 Google AI 時,它給出的答案聽起來非常樂觀。它預測到了 2026 年,市場估值將會超過 30 億美元;Google AI 甚至預測在 2020 年代後期,全球智慧型數位筆市場將以 10% 到 16.8% 的年複合成長率 (CAGR) 快速成長,到了 2034 年估值將接近 100 億美元。目前的市場數據顯示,2024 到 2025 年的數位筆市場價值約落在 15 億至 33.6 億美元之間。
但我並不確定這些數字是否真實,這就是為什麼我在這裡打上問號。雖然未來的展望看起來相當正面,但 Dominic 剛才已經向各位展示了現實情況:至少在德國和其他國家,連網型胰島素筆 (connected pens) 和智慧型筆的市場接受度仍然相對較低。
連網型胰島素筆 vs. 智慧型胰島素筆系統 (SPS)
Johan 先前已經給各位看過類似的圖表,我這裡展示的是稍微不同的版本,我想再次強調 連網型胰島素筆 (connected insulin pens and caps) 與 智慧型胰島素筆系統 (Smart Insulin Pen Systems, SPS) 之間的差異。
連網型胰島素筆可以將數據傳輸到雲端、電腦或智慧型手機裡。然而,它們並沒有連結連續血糖監測 (CGM) 的數據。當我們談論智慧型胰島素筆系統 (SPS) 時,我們是將 CGM 數據、血糖數據與胰島素數據結合在一起的。SPS 整合了體內活性胰島素 (active insulin)、碳水化合物與胰島素比例 (ICR)、胰島素敏感度係數 (ISF) 以及可操作的警報 (Actionable alerts)。對我來說,這個系統填補了一個非常重要的缺口。在未來,未來的 SPS 更將包含基礎胰島素滴定指引 (basal insulin titration guidance) 與生病日調整等進階治療支援,藉由考量更多額外資訊,系統將能給予病患更多建議。
目前市面上的智慧型胰島素筆系統並不多。大家可能看過 MiniMed 的新產品,現在稱為 MiniMed Go,它的手機應用程式介面可以顯示葡萄糖隨時間變化的曲線,並將兩種不同的 CGM 系統連接到 SPS 上。
另外還有一些曾經發表過、或短暫出現在市場上的 SPS 系統。例如 Bigfoot Unity 系統,這套系統結合了 FreeStyle Libre 2 感測器,能提供即時的低血糖警報,並根據醫護人員的指示為病患提供胰島素劑量建議;但自從 Bigfoot 被 Abbott 收購後,這個系統似乎就被擱置,目前無法取得了。據我所知,還有一家韓國公司開發了 SPS 系統 (名為 DIA:Conn P8,外型類似筆狀幫浦,並配有專屬的 App 顯示血糖曲線),但目前似乎只在南韓上市。
解決臨床問題的願望清單 (Wishlist)
各位女士、先生,我知道現在離聖誕節還有一段時間,但基於 Dominic 和 Johan 先前向各位展示的內容,我想在這裡提出一份小小的願望清單。我們,也就是 Johan、我,以及許多來自歐洲和美國的臨床醫師,共同撰寫了一份關於智慧型胰島素筆系統的白皮書 (white paper),在其中我們強調了所有相關的重要面向與功能。接下來我會逐一說明這些重點。
單一應用程式整合 (One Ring to Rule Them All)
第一個經常被表達的擔憂或願望是:「一枚戒指統御眾戒」(one ring to rule them all)——我們希望能有一個單一的應用程式 (App) 來同時控制餐前胰島素筆、基礎胰島素筆,長遠來看甚至包含胰島素幫浦。因為餐前與基礎胰島素治療的需求不同,如果胰島素不是來自同一家製造商,病患往往需要使用兩個不同的 SPS 和兩個不同的 App。因此,我們強烈希望能整合為單一 App,讓病患不需要同時處理兩個不同的介面。
針對不同目標族群的 SPS
另一個願望是,等一下,我們必須處理不同的病患群體。第一型糖尿病 (T1D) 病患的需求,與第二型糖尿病 (T2D) 病患相比,顯然有所不同。操作 SPS 硬體本身以及智慧型手機 App,需要具備一定的閱讀能力、手部靈巧度與認知能力。在設計 SPS 時,必須將這些操作能力的差異納入考量。此外,對於年長的病患來說,更換胰島素卡匣 (cartridge) 可能也是個大問題。因此,從我的觀點來看,市場上應該要提供針對不同族群設計、且讓 T2D 病患容易操作的不同 SPS 系統。
將 SPS 轉化為「窮人的 AID」
現在這個想法可能有點瘋狂。如果你去樓下的工業展覽區看看,你會看到一大堆 CGM 系統和自動胰島素給藥系統 (AID systems),你可能會問:「那我們到底為什麼還需要 SPS?」
事實上,並非所有病患都樂意身上隨時掛著一台胰島素幫浦。有些人會有皮膚過敏反應,而且傳統的 AID 系統也伴隨著一定的成本。因此,原則上我們有可能打造一個不需要胰島素幫浦、而是使用胰島素筆的 AID 系統。
在這個概念下,資訊的傳遞將不再只是單向地從筆傳到智慧型手機,而是雙向的 (bidirectional approach)。App 會計算好劑量,讓筆「知道」該打多少,使用者只需要注射 App 認為當下合適的胰島素劑量即可。這引發了一個問題:這應該只適用於餐前胰島素,還是也包含基礎胰島素?目前市場上還沒有這樣的系統。
這可以說是一個「窮人的 AID 系統」 (poor man's AID system)。它與傳統 AID 系統不同,在日常生活中可能更容易使用,且成本較低。儘管如此,病患仍然需要處理一些問題,例如估算碳水化合物,所以這顯然不是一個完全的閉環系統 (fully closed-loop system)。但在未來,當我們引入人工智慧 (AI) 時,這樣的系統可能會變得更加可行。
人工智慧 (AI) 與數位雙生 (Digital Twins)
這是一個展望未來的觀點。在未來,AI 將能透過考量更多資訊來支援病患。當我們擁有 數位雙生 (Digital Twins) 技術時——Dominic 是這方面的專家——我們就能有更好的方式來處理胰島素劑量。
未來的 SPS 將會變得更加精密,利用從 AID 系統和數位雙生模型中獲得的概念,提供 AI 驅動的臨床決策支援。AI 可以考量病患過去一年的歷史數據;它可以考量外面的天氣是冷是熱;它可以分析過去幾天的 CGM 曲線和胰島素給藥紀錄,然後說:「嗯,現在是生理期,我必須做這些調整。」
AI 能掌握病患使用的胰島素種類、各自的劑量與皮下注射的時間點。這將有助於避免「胰島素堆疊」(insulin stacking)——這正是導致低血糖事件的一個重要原因。此外,病患經常忽略「胰島素作用時間的劑量依賴性」(Dose-dependency of the duration of insulin action),AI 也能將這一點,以及餐前與基礎胰島素降糖效應的重疊情況納入考量。AI 甚至能偵測出病患是否漏打了餐前胰島素,或計算錯誤。
AI 確實能取得比病患當下所能考慮的還要多得多的數據,並藉由模式識別,提供更符合個人需求的治療回饋。雖然現在談 AI 和 AID 還處於早期階段,但這是一個看向未來的目標。也許在五年或十年後,我們回頭看現在使用的科技,會覺得有些好笑。
考量其他生活變數與膳食偵測
順著同樣的邏輯,我們未來應該有能力將更多因素納入考量。包含:睡眠模式、運動、壓力狀況、生病日 (sick-days)、藥物交互作用、我剛才提到的荷爾蒙週期,甚至還包括病患的所在位置、飛行時差、以及環境溫度等。為了監測這些變數,我們可能需要額外的感測器或穿戴式裝置 (wearables)。
目前為止,無論是對病患、醫師還是護理師來說,最大的誤差來源之一就是:這頓飯到底有多少該死的碳水化合物?或許在未來,我們可以用智慧型手機拍張照,就能進行自動膳食偵測 (automatic meal detection)。這些都是當我們能考量更多變數時,我們所構思的未來可能性。
治療的個人化 (Individualize Therapy)
這個想法的重點在於實現更高程度的治療個人化。AI 和智慧型胰島素筆系統會了解它的使用者,例如它會知道:「喔,我的使用者喜歡睡懶覺到早上十點」,然後相應地調整劑量;它也會提供可操作的警報 (Actionable alerts) 提出明確的建議,並提醒使用者施打餐前胰島素。
這在日常生活中到底能提供多大幫助?我們必須進行評估,看看證據怎麼說。這可能比你想像的更常發生,取決於年齡等因素,而且這對第二型糖尿病 (T2D) 病患可能具備更高的關聯性。此外,我們也需要考慮與其他藥物的結合使用,例如將 SPS 與 GLP-1 促效劑 (GLP-1RA) 結合,這只是一個例子。
永續性與綠色糖尿病 (Green Diabetes)
這是一個我非常關心的議題:綠色糖尿病。如果我們不一直使用拋棄式的注射筆,未來的智慧型胰島素筆系統就可以是環保的 (eco-friendly),藉此減少塑膠廢棄物,以及電子與電池的浪費。
我希望能找到最佳胰島素遞送與永續性之間的良好平衡。據我所知,不同的製造商正在開發朝向環保設計 (Eco-design) 且更容易回收的注射筆,例如 Novo 的 DuraTouch,以及 Ypsomed、Sanofi 等公司都在進行相關開發;這種環保設計也適用於 GLP-1 RA 注射筆。可重複使用的注射筆將是第一步。
然而,我目前還沒有看到任何正在開發中、且具備永續性的智慧型胰島素筆系統 (SPS)。所以這只是我的期望。我今天提出這一點的原因是,你必須記住,如果你希望在五年後能擁有一個可重複使用、可良好回收的 SPS 系統,考慮到相關的開發時程與投資,你現在就必須做出決定。
訓練與教育 (Training/Education)
最後但同樣重要的一點,我認為這是最關鍵的面向之一:我們就算擁有全天下最好的設備,只要病患、護理師和醫師不知道如何正確使用它們、不知道最佳的使用方式是什麼,那也是徒勞。
如果病患沒有使用 SPS 提供的功能,難道是他們的錯嗎? 我們必須思考,有了智慧型設備,我們該如何「聰明地」使用它們?我認為我們非常需要最佳化的訓練。如果沒有訓練,光把硬體交給人們是沒有任何幫助的。我們需要一個良好的臨床概念 (clinical concept),病患也需要智慧型的支援來適當地使用 SPS。從實證的角度來看,這才是我們前進的道路。
總結
讓我稍微總結一下,請記住這場研討會的主題是「智慧型胰島素筆的機會與障礙」。
我相信智慧型胰島素筆系統 (SPS) 正在填補一個缺口,我看到了許多在未來能更好地支援病患的機會。關鍵差異在於對額外資訊的「智慧化處理」,雖然我不確定我們現在的發展速度是否夠快。對於一部分的病患來說,SPS 確實可以作為傳統 AID 系統的一個良好替代方案。
我們顯然需要更多的臨床數據與實證來證明其效益。我在演講一開始時,稍微抱怨了一下 Dominic 也向各位展示過的緩慢市場接受度。但這種緩慢的市場接受度,或許是當你試圖在市場上建立一種新療法或新科技時的典型故事——這需要一些時間;然而,一旦大眾理解了這個理念,事情就會進展得非常迅速。
我的希望是,當我們有更多這樣的演講、有更多這樣的設備時,我們就能說服病患:「好吧,這對至少一部分的病患來說,真的是個很大的幫助。」
從我的觀點來看,SPS 的未來是光明的,但這條路並非一帆風順。非常感謝各位的聆聽。
