導讀
1、中國糖尿病人數發病人數世界第一，糖尿病帶來巨大社會經濟負擔；
2、連續血糖監測是最新的糖尿病管理方式，獲多項臨床指南推薦；
3、CGM行業技術壁壘高（傳感器、校準算法、酶固定技術），監管準入難度大，龍頭優勢明顯；
4、慢病管理逆人性，人工胰腺是糖尿病管理的終極辦法，而CGM是人工胰腺的基礎，未來發展的方向除了新一代的傳感技術，更需要有高性比價的產品來提高產品滲透率。
一、中國糖尿病發病人數世界第一
根據 IDF 的統計，中國糖尿病患者人數排名第一，總人數約為1.164億人；第二為印度，約有7700萬糖尿病患者；第三為美國，有3100萬糖尿病患者。中國同時也是老年糖尿病人數最多的國家，目前中國65歲以上的糖尿病患者已經達到3550萬，預計到2030年將會增加到5430萬，到2045年更是可能會增長到7810萬。
圖1：2019世界各地區糖尿病患病人數及增長率（20-79歲）
資料來源：IDF全球糖尿病地圖
在糖尿病相關醫療支出中美國最高，大約為2946億美元，中國位居第二，大約為1090億美元。糖尿病帶來的社會經濟負擔是巨大的。高收入國家相比中等收入國家，糖尿病相關健康支出更高，而低收入國家糖尿病相關健康支出非常低。相比美國來說，中國的糖尿病患者最多，但是花費在糖尿病中的醫療支出還不夠多，人均糖尿病花費就更低了，建議做好糖尿病的預防，對糖尿病前期人群給予更多關注，來應對糖尿病大流行的趨勢。
圖2:成年（20-79歲）糖尿病患者醫療相關支出前10名國家或地區（2019年）
資料來源：IDF全球糖尿病地圖
二、連續血糖監測——能夠監測到自我血糖監測的“監控盲區”
血糖監測有多種方式，包括了“點”(自我監測空腹、餐后2小時等各時點的血 糖)、“線”(連續血糖監測，CGMS)以及“面”(檢測糖化血紅蛋白，HbA1c)、 糖化白蛋白(GA)等不同的監測方法。患者對于自身血糖的監測應該同時兼顧“點、 線、面”，僅通過其中的一種或兩種方式，很難完整、全面地掌握自身的血糖水平。指血監測又叫毛細血管血糖監測或末梢血糖監測，是目前臨床最為常用的血糖監測方法之一，但每次采血測得的數值只能反映即刻的血糖值，由于采血的頻率有限，因此可能遺漏兩次測量之間血糖或高或低的狀態。因此，單獨使用指血監測數據可能會導至不當的治療決策，例如在實際血糖水平下降時給予胰島素治療等。此外，評估長期血糖控制狀況的經典血糖指標HbA1c、GA等也存在一定局限性——其無法反映血糖波動情況，不能及時反映血糖水平的快速變化，不能以此為依據來及時調整治療方案。
圖3:CGM 系統能夠監測到 SMBG 的“監控盲區”
目前CGM主要適用的患者類型包括：1型糖尿病、妊娠糖尿病、血糖波動大或易發生低血糖的2型糖尿病、強化胰島素治療的2型糖尿病、圍術期患者。經濟條件較好的2型糖尿病患者若長期應用CGM，仍可帶來很好的血糖控制，也有助于患者更好地了解自己的血糖情況。所以，國際上也更加推薦CGM這種血糖監測方式。
表1:指血監測與動態血糖監測比較
項目 | 指血監測 | 動態血糖監測 |
機制和性能 | 通過一次性試紙檢測血糖值；部分血糖儀具有數據存儲能力，可通過管理軟件將血糖信息輸入電腦 | 通過植入皮下感應器24小時連續監測葡萄糖水平，血糖記錄器中的數據可通過信息提取器下載至電腦，分析軟件定性定量描述患者的血糖狀況 |
數據特點 | 如“快照”一般即時反應某點血糖；糖尿病管理方案的制定基于分散的數據，這些數據可以部分反映患者血糖隨飲食、藥物、運動等變化；血糖儀導出的記錄可以回顧性描述血糖譜，血糖譜可以由少數血糖值組成 | 如“電影”一般連續顯示血糖變化情況；連續反映患者血糖隨著飲食、藥物、運動等事件的變化，反映血糖變化趨勢的數據（入變化的速率和方向），可以幫助患者了解血糖變化的整體確實和提提華特征 |
測量方法 | 測定血中葡萄糖水平，用采血針和試紙去取血，一般采用手指血，也可以使用其他部位 | 測定皮下組織間液反映葡萄糖濃度的電信號，然后轉化為血糖值，感應器多埋植于腹部或手臂等其他部位 |
三、CGM核心技術分析
CGM（Continuous Glucose Monitoring）——連續血糖監測，是指通過葡萄糖感應器監測皮下組織間液的葡萄糖濃度而間接反映血糖水平的監測技術，可提供連續、全面、可靠的全天血糖信息，了解血糖波動的趨勢，發現不易被傳統監測方法所探測的隱匿性高血糖和低血糖。
CGM通常采用酶電極技術，通過監測葡萄糖氧化酶催化下的葡萄糖氧化反應產生的電信號來測量葡萄糖濃度，整個系統包含傳感器、發射器、接收器三大組成部分，其中傳感器是CGM系統壁壘最高、最核心的部件，直接決定CGM系統測量結果的準確性。目前市售CGM系統普遍采用酶電極技術，通過監測葡萄糖氧化酶催化下的葡萄糖氧化反應產生的電信號來測量葡萄糖濃度。
根據電子由酶的反應活性位點(輔酶FAD)到電極的傳遞的方式，葡萄糖氧化酶的電化學傳感器主要經歷了從第一代到第三代的三個發展階段，具體原理如下圖所示。
圖4:CGM三代技術示意圖
資料來源:智銀資本
圖5:CGM三代核心傳感器技術示意圖
資料來源:智銀資本
表2:CGM三代技術比較
第一代技術 | 第二代技術 | 第三代技術 | |
原理 | 通過檢測葡萄糖氧化酶催化下組織液內葡萄糖氧化反應生成H2O2的量來確定葡萄糖濃度 | 通過一條骨架長的、柔軟的、親水的高分子長鏈，中間緊密排列著共價連接的鋨絡合物作為電子中繼節點，能夠將葡萄糖氧化酶與電極表面連 接起來，通過一系列氧化還原反應實現電子的傳遞 | 使用納米材料作為電子傳遞中介，不借助氧化還原反應，直接實現電子由輔酶FAD到電極的高效傳輸 |
傳感器技術 | 金屬電極、選擇性內膜層、酶層、傳質 限制層及半透外膜層 | 鋨絡合物替代氧氣作為電子傳遞劑通過一系列Os3+/Os2+的氧化還原反應實現電子的傳遞 | 納米材料作為電子傳遞中介 |
優點 | 主流技術，發展成熟，工程化程度容易 | 解決了人組織間液內氧匱乏；傳感器的設計不需要再使用葡萄糖傳質限制層，降低了成本；不需要如同第一代傳感器一樣采用鉑電極， 大幅降低了傳感器的成本 | 解決第一代傳感器氧匱乏的問題；選擇性更高，抗干擾能力提升；降低成本；選擇上不需要使用成本較高的鉑電極，使用成本較低的碳電極便可 以滿足要求 |
缺點 | 存在氧匱乏以及雙氧水氧化性較強的問題，其靈敏度與準確性均受到一定限制 | 人工電子受體多為水溶性、易流失；工程化程度難
| GOx 的反應活性位點埋藏較深，實現其與電極之間的直接電子傳遞較難，可能影響到酶的空間結構及活性 |
代表公司 | 德康、美敦力 | 雅培 | 未有代表性熟產品上市 |
四、CGM應用場景及市場空間測算
在CGM領域中，醫療技術巨頭雅培和Dexcom兩家公司的CGM系統是目前市場上FDA批準的極少需要校準的高精度CGM。德康的數據看，德康在2019年實現銷售收入14.76 億美元，德康的收入大部分就是CGM產品，較 2018 年 10.31 億美元年收入增長了 43%。另外一家 CGM生產商雅培，其產品瞬感2019 年在全球實現了近 17 億美元的收入，較 2018 年增長 70%，當然德康和雅培的收入主要是歐美市場貢獻的，國內的CGM市場規模目前還較小。
根據IDF(International Diabetes Federation，國際糖尿病聯盟)的統計數據， 2019年我國20-79歲的患者數量已達到1.16億人，占全球患者的25.1%，為全球糖尿病第一大國。根據IDF的預測，到2030/2045年，我國糖尿病患者將達到1.41億/1.47 億人，分別占全球患者數的24.3%/21.0%，患者數量持續為全球第一。我國共有1312 萬人有必要使用連續血糖監測產品，龐大的患者基數將支撐廣闊的市場空間。
圖6:2019年中國糖尿病患者流
隨著CGM技術的不斷成熟和CGM產品的升級換代，國內外眾多公司進入這一賽道，國外以Medtronic、Dexcom、Abbott、GlySens、Insulet、Senseonics和Bayer等為主；國內則以從事連續血糖監測儀研發的公司為主，如圣美迪諾、美奇醫療和三諾生物。除此之外，全球還有不少企業也在積極研發CGM設備。未來研發的方向除了新一代的傳感技術，更需要有高性比價的產品來提高產品滲透率，隨著國內糖尿病患者血糖監測意識的提升以及消費升級，國內會有越來越多的公司參與到CGM行業之中，國內連續血糖監測市場的前景非常值得期待！
表3:國內外CGM產品及公司情況
公司名稱 | 國家 | CGM產品 | 核心技術 | 產品現狀 |
美敦力 | 美國 | iPro2 、MiniMed640G、712&722胰島素泵 | 探測針插入皮下，測試皮下細胞間液的變化 | FDA認證上市銷售 |
德康 | 美國 | Dexcom G5/G4、t：slim G4胰島素泵、Omnipod胰島素管理系統 | 刺入皮下的傳感器+發射器+接收器 | FDA認證上市銷售 |
雅培 | 美國 | FreeStylel Vibe胰島素泵和連續血糖檢測儀 | 將小型傳感器貼附在手臂上，通過微小的細針來檢測血糖濃度 | FDA及CE認證上市銷售 |
J&J | 美國 | Animas Vibe 胰島素泵和連續血糖監測系統 | 集成Dexcom G4 PLATINUM傳感器，搭載Animas Vibe胰島素泵 | FDA認證上市銷售 |
Insulet | 美國 | Ominpod血糖管理系統 | 搭載Dexcom G4 PLATINUM連續葡糖糖監測功能 | FDA認證上市銷售 |
Tandem Diabetes | 美國 | t：slim G4胰島素泵 | 產品集成Dexcom G4 PLATINUM 形成完整的糖尿病管理系統 | FDA認證上市銷售 |
Echo Therapeutics | 美國 | Symphony動態血糖監測儀 | 皮膚透析方式采集皮下組織液，以連續監測血糖值 | 認證中 |
Ascensia | 瑞士 | CONTOURTM血糖監測系統 | 兼容美敦力的集成胰島素泵及連續血糖監測系統 | 上市銷售 |
Roche Diagnostics | 美國 | 分銷Eversense連續血糖監測系統 | 代理分銷Senseonics的Eversense連續血糖監測系統 | CE認證 |
GlySens | 美國 | Eclipse ICGM系統 | 植入體內的血糖傳感器加無線遙測系統 | FDA、CE認證中 |
Senseonics | 美國 | Eversense連續血糖監測系統 | 基于熒光感測技術，在皮下植入傳感器，實時無限傳輸血糖信號 | CE 認證 |
Dropsense | 美國 | Dropsense低血糖連續監測系統 | 現在傳感器+機器學習+移動設備 | 研發中 |
eLutions | 美國 | 新生兒連續和遠程血糖監測系統 | 拉曼光譜技術進行無創血糖監測 | 研發中 |
Pancreum | 美國 | Genesis人造胰腺裝置 | 連續血糖監測傳感器+胰島素泵 | 動物試驗 |
Worldmediatech | 美國 | Helo非侵入性可穿戴連續性血糖測量手環 | 采用光電熔基脈搏描紀法的方法來估測血糖水平 | 研發中 |
GlySure | 英國 | GlySure重癥監護連續血糖監測系統 | 運用熒光檢測化學物質連續測量危重病人的血糖值 | CE認證，FDA 認證中 |
Glucovation | 美國 | Sugarsenz聯系血糖監測裝置 | 非酶感測技術電化學檢測血糖水平 | 研發中 |
Orsense | 以色利 | NBM連續無創血糖監測系統 | 通過指尖血液循環暫時阻塞的方式，觀察期散射光譜的方式測量血糖 | CE認證 |
Mellitor | 以色列 | 植入式連續血糖監測傳感器 | 植入患者體內 ，對間質液進行實時、高精度的測量 | 研發中 |
Nemaura Medical | 英國 | SugarBeat連續血糖監測貼片 | 利用imm厚的一次性皮膚貼片，測量體內間質液中血糖水平 | 上市銷售 |
International Biomedical | 美國 | Glucoscout床邊連續血糖監測儀 | 酶電極技術，提供實時的臨床血糖監測 | 上市銷售 |
OptiScan Biomedical | 美國 | OptiScanner 5000自動化連續血糖監測系統 | 運用光譜儀，分析中紅外光吸收光譜來直接測量血漿中的葡糖糖水平 | CE認證，FDA未通過 |
Juptier Devices | 美國 | 無創和自校準連續血糖監測技術 | 無限射頻擴頻識別和葡糖糖量化的結合 | 研發中 |
Prediktor Medical AS | 挪威 | GlucoPred無創連續血糖監測手環 | 近紅外光譜與電導無創監測分析技術 | 三期臨床實驗 |
Apple | 美國 | 非侵入性連續血糖監測設備 | 發光學傳感器 | 研發中 |
Pinancle technology | 美國 | Pinacle連續血糖監測系統 | 皮下傳感器 | 動物實驗 |
杭州微泰 | 中國 | AiDEX?動態血糖監測系統 | 超長佩戴，免校準 | 上市銷售 |
杭州柏醫 | 中國 | 貼片式”軟針、免校準 | 傳感器，柔性電級 | 研發中 |
湖州美奇 | 中國 | 美奇動態血糖監測系統 | 傳感技術+微電子技術 | 上市銷售 |
深圳漢優 | 中國 | 優糖皮下介入式無痛動態血糖監測儀 | 將微型創針植入體內，可連續采集3-5天的血糖值 | 研發中 |
三諾生物 | 中國 | 三諾動態血糖監測儀 | 酶生物傳感器測試，植入式生物傳感器 | 研發中 |
San MediTech | 中國 | 雷蘭動態血糖監測儀 | 一次性葡萄糖傳感器+數據記錄儀 | 上市銷售 |
資料來源：智銀資本
資料來源：
（1）2019年IDF全球糖尿病地圖
（2）連續血糖監測行業:空間廣、壁壘高、賽道優質、龍頭集中；廣發證券
（3）行研|連續血糖監測(CGM)——糖尿病領域新戰場；思宇藥械服務
（4）《中國 2 型糖尿病防治指南(2017 版)》
（5）《持續葡萄糖監測》主編：賈偉平