インスリンポンプとは何か

インスリンポンプは、小さなコンピューターの入った医療機器で、患者さんがいつも身につけています。インスリンを皮膚の下にほぼとぎれずに投与し、1型糖尿病の主な治療の選択の一つです。もう一つは1日に何度も注射する方法です[1]。1型糖尿病の患者さんと、一部の2型糖尿病の患者さんで、頻回注射の代わりになります。センサーにつないで自動インスリン投与（AID）システムにすると、ポンプは今では1型糖尿病で優先されるインスリンの投与方法です[2]。血糖の管理がむずかしい人のためだけの方法ではなくなりました。インスリンは、カニューレを通して体に入ります。カニューレは皮膚の下に入れる短くてやわらかい管で、ふつう2～3日ごとに交換します。

ポンプは、互いに補い合う二つのしかたで、いつも働きます[2]。一方では、昼も夜もずっと、少なく一定したインスリンの流れを出します。これを基礎レートと呼びます。この基礎レートは、1時間ごとに別々に調整できます。他方では、基礎レートの上に、より多いインスリンの投与量を重ねます。食事のときや高血糖を直すときに投与するもので、ボーラスと呼びます[1]。こうして、1本のカニューレが、頻回注射の古典的な治療に必要なほとんどすべての刺し込みの代わりになり、治療の柔軟さを大きく増やします。

今使われているインスリンポンプには、作りがかなり違う二つの主な種類があります。植込み型もありますが、使われるのはまれです。外にチューブのあるポンプは、コンピューターの入った小さな箱で、おおよそトランプ1組ほどの大きさです。ふつう、設定を助ける画面があります。細くて長い管（カテーテル）で、皮膚の下に入れて粘着材で留めたカニューレにつながります。パッチ式ポンプ（「patch pump」）は、外にチューブも自分の画面もありません。小さくて丸みのある機器で、皮膚に直接貼りつけます。インスリンのリザーバー、内側の短い管（見えません）、カニューレが入っています[3]。

種類にかかわらず、今のポンプは小さくて軽く、服の下で目立たないように作られています。チューブ式ポンプは、ベルトに留めたり、ポケットに入れたり、服に固定したりできます。パッチ式ポンプは離れたところから操作します。専用のリモコンか、スマートフォンのアプリで、見える線はありません[3]。多くのパッチ式の機種は、水に強いケースももち、決まった防水の基準で試験されているので、外さずにシャワーや水泳ができて便利です[3]。

ポンプは昼も夜も、いつも身につけます。超速効型インスリンだけが入っていて、とぎれない流れを保つ必要があるからです。流れがとぎれると、血糖値は速く上がり、ケトン体が現れることがあります。ケトン体はインスリンが足りないときにできる酸性の物質で、ケトアシドーシスのリスクがあります。チューブ式ポンプの本体は皮膚から離して身につけ、ベルトに留めたり、ポケットに入れたり、服に固定したりします。インスリンが入るカニューレは、ふつうお腹かお尻に装着しますが、ほかの場所にも装着できます。ポンプとカニューレのつながりは、カテーテルが担います。パッチ式ポンプは皮膚に直接貼りつけ、お腹、腕、太もも、腰、お尻に貼ります[4]。

カニューレの場所は2～3日ごとに変え、使う場所を順にまわすことがすすめられます。こうして皮膚は健康なままで、脂肪肥大（リポハイパートロフィー）や、インスリンの吸収が均一でなくなることのリスクが下がります[4]。脂肪肥大とは、同じ場所をくり返し使うと、皮膚の下の脂肪の組織がその場所で厚くなることです。パッチ式ポンプのほとんどは水に強く、決まった防水の基準で試験されているので、シャワーや水泳のときにも装着できます[3]。チューブ式ポンプは、こうした活動のために一時的に外せます。外した後は、できるだけ早くポンプをつなぎ直すことが大切です。基礎インスリンが入らない時間を短くするためです。休止は1時間を超えないほうがよいです。それを超えたら、血糖値を測り、ケトン体を確かめ、医療チームと決めた手順にそって足りないインスリンを投与してください。

ふつうの、単独で使うインスリンポンプは、血糖値を測りません。その役割はインスリンを投与することで、血糖値を測ることではありません。そのため、血糖測定器か持続グルコースモニタリングのセンサー（CGM）が別に必要です。センサーは実際には間質液（細胞の間の液）のブドウ糖を測り、それをもとに血液の血糖値を推定します。表示される値は、血糖測定器の値と少し違うことがあります。特に、血糖値が速く変わるときです。

AIDポンプもあり、皮膚の下の間質液のブドウ糖の濃度を測るセンサーに無線でつながります。その多くはハイブリッドクローズドループ（HCL）のポンプで、AIDポンプの一つの形で、食事は手で知らせます。この場合、ポンプはセンサーから受け取る値を使ってインスリンの量を調整しますが、測ること自体はセンサーだけの仕事で、ポンプの仕事ではありません。そのため、単純なポンプを使っていてもAIDポンプを使っていても、血糖値のモニタリングは、治療の安全のために欠かせないままです。

いいえ、インスリンポンプは膵臓の代わりにはなりません。膵臓の仕事のうち一つ、インスリンの投与だけを引き受けます。膵臓にはほかにも多くの働きがあり、例えば消化の酵素や、血糖値を調節するほかのホルモン（グルカゴン）をつくることです。インスリンポンプは、それらを補えません[5]。

最も進んだAIDポンプ、報道で「人工膵臓」と呼ばれるものでも、膵臓の働きのうち一つ、インスリンの投与だけをまねます。ただし、それはますますうまくなっています。ほかのホルモンはつくらず、その多くは、まだ自分が食事を手で知らせることを必要とするので、体の自然な調節を完全には置き換えられません[5]。そのため、ポンプは、膵臓のインスリンの分泌の役割を、不完全にまねますが、膵臓の全体ではありません。下の表のとおりです。

自動のしくみのない単純なポンプは、インスリンの投与量を自分で決めません。自分が基礎レートを設定し、食事のときには炭水化物の量と血糖値を入れる必要があります。それをもとに、ポンプはすすめるボーラスを計算します（自分で計算することもできます）。実際には、ポンプは医療チームと決めた設定に忠実にしたがいます[2]。AIDポンプはさらに、インスリンの量の一部を自動で調整できます。

AIDポンプは、グルコースセンサーから受け取るデータに応じて、基礎レートを上げ、下げ、一時的に止めます。どれも小さな自動の補正も行い、一部は別のボーラスで行います[2]。単純なポンプや頻回注射から、予測による中断をもつポンプやAIDポンプに移る子どもでは、血糖の管理がよくなります[6]。ヘモグロビンA1c（HbA1c、最近2～3か月の血糖値の平均）と、血糖の目標の範囲で過ごす時間がよくなり、血糖値の変動は小さくなります[6]。目標の範囲で過ごす時間とは、1日のうち血糖値がすすめられる範囲にある割合です。それでも、ほとんどのAIDポンプは、まだ食事を手で知らせることを必要とします。そのため、ポンプは、一部の自動化で助けてくれますが、完全に独り立ちしているわけではありません。

インスリンポンプは、約50年のあいだ使われています。患者さんが実際に身につけられる最初の機種は、1970年代に現れました。リュックほどの大きさの初期の試作機は1960年代からあり、はじめは臨床の研究のためだけに使われました[7]。こうした初期の機器は大きく、扱いにくく、しばしば合併症と結びついていて、今の目立たない機器とはとても違っていました。

何十年かのあいだに、ポンプはますます小さく、安全で、使いやすくなりました。だんだんボーラスの計算機能と、1日の違う時間に向けたいくつもの基礎レートが現れました。より最近には、グルコースセンサーとのつながりと、AIDポンプによるインスリンの自動投与が登場しました[7]。こうして、はじめはかさばり、研究のためだけだった技術が、今の診療に組み込まれた、目立たず安全で賢い機器になりました。