Basics 1 – Freestyle Libre as CGM

Introducing the topic – a few very important truths about self-built CGM systems.

Actually, I wanted to write the following statements at the end of this post, but bringing into mind that the content of the following four points is the basis for all of our actions and interactions linked to “Libre as a CGM”, it seems that this is the appropriate place.

  1. Factory produced CGM system solutions for the Freestyle Libre don’t exist currently. Such systems have been and are being developed are being built by various, independent micro companies or ordinary people. Hence, well know terms that apply to large manufacturers of such or similar devices, such as warranty, warranty service etc., do not apply to devices that are brought out by such producers.
  2. Factory produced CGM system solutions for the Freestyle Libre don’t exist currently. Self built /developed CGM system are not considered a medical equipment. None of its components (except the sensor) has EVER undergone any formal medical tests, nor does it have any approvals for its use. This applies to both the hardware and the software.
  3. The decision to build / assemble such a CGM system and its daily use is an independent decision of the user and he alone bears the legal consequences of its operation should any kind of action result in health detriments. Any suppliers – be it hardware or software – offer their “products” as products for educational, test or hobby applications, and not for medical, therapeutic or medical diagnosis.
  4. Applications or software which lie at the basis of the CGM system are open source and therefore created by the community – i.e. groups of programmers’  enthusiasts / individuals who are affected directly or indirectly by diabetes. These individuals work on the given application at different time periods, ranging from one person, a couple, to several people scattered around the globe. That is why, in this case, typical customer – producer interactions and questions do not apply. I.e.: Help Desk, customer service, guarantee etc.! This does not mean that the contributors / developers of these devices and the software do not take user requests into consideration, especially when it comes to functionality, failure and other issues. However, it must be stressed that users realize that the response to help requests are not immediate, i.e. you cannot expect first line immediate service as compared to the bigger / commercial manufacturers. Response times might occur later, this meaning days or even weeks in some cases.
IF YOU DO NOT TAKE INTO ACCOUNT OR DISAGREE WITH THE ABOVE FOUR POINTS – THEN YOU SHOULD NOT EVEN BEGIN TO BUILD, DEVELOP OR USE SUCH CGM SYSTEMS.

 

What is what in the CGM system.

There is growing interest in Continuous Glucose Monitoring, i.e. CGM; this caused me to decide to write a series of articles which have the aim to freshen up the topic and inform readers about some of the important details.

The Subsequent blog entries will contain instructions for hardware and software on various platforms – Android, iOS, Windows etc. The Abbott glucose measurement system “Freestyle Libre” is not in itself a CGM system. It is a FGM system, yes by now you probably had enough acronyms for the day, (flash glucose monitoring), or “on-demand” monitoring system. The difference between FGM and CGM is that in FGM “user measurement action” is required, i.e. when the user wants to know the current glycemic value – he has to download it from the sensor, meaning he needs to scan it with a compliant device which supports NFC technology. This is, usually, either the scanner supplied by Abbott or a smart phone that supports NFC functionality.

The Libra sensor itself is a CGM type sensor, because regardless of whether the user reads it or not – it makes a blood glucose measurement at set time intervals and remembers its value in the internal memory. The memory size is not big – it saves the measurement-data taken within the last 8 hours   – hence, measurement-data that has not been measured i.e. downloaded within the 8 hour time frame will not be saved – meaning that the date is gone, because the sensor will replace the old measurements with new ones in their place. Regardless of what the Libra sensor has read – it always remembers two sets of data: The last 15 measurements which are every one minute, and after that the 32 measurement values every 15 minutes – accumulated, that makes 8 hours.

IS THE LIBRA SENSOR THE SAME AS OTHER SENSORS BY OTHER EXISTING CGM SYSTEMS ON THE MARKET?

From a purely measuring perspective – yes.  All sensors are the same in this sense. They work by measuring the glucose content of the interstitial fluid (intercellular skin fluid OR merely fluid between the skin cells). Sensors by Libra, Dexcom and Medtronik are attached (injected) into the skin and during the application, a thin (less than 0.5 mm in diameter) tube is inserted to a depth of a few millimeters, which feeds the interstitial fluid to the proper measuring element. It’s somewhat different with Eversense sensors – they are inserted completely under the skin – an incision is required – a so called “micro” operation.

From a technical aspect – no. The difference is in what we actually call the “sensor.” The sensor itself – the equivalent of the measuring unit in the Glucometer – is the same in all systems. What is more,  the measuring system and possibly the transmitter transmitting the result further. In Dexcom and Medtronik – the sensor is just the sensor itself. We assume the correct measuring system (the equivalent of what a glucometer does), in which case it is integrated with the transmitter. In Libra – we have a sensor integrated with the measuring system and transmitter in one “pellet”, Although taking a closer look –  as well in the Libra you will find a separate sensor – as we look from a bottom perspective on the sensor – we see a white triangular element with a protruding micro-tube or in other terms, a proper sensor. During the application preparation, we combine a tablet that is a measuring system and transmitter with a sensor and we apply on our skin as a single unit, so to speak.

 

Na powyższych zdjęciach widać właściwy sensor z mikro-rurką pomiarową wprowadzaną pod skórę oraz pastylkę czyli układ pomiarowy zintegrowany z pamięcią i nadajnikiem.

I połączone razem:

Teraz to co nas interesuje najbardziej, czyli nadajnik zawarty w sensorze Libre. Niestety (dla nas) Abbott wybrał jako sposób transmisji technologię NFC. Oprócz różnych zalet – ma podstawową wadę: zasięg, czyli maksymalna odległość pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Dla tej technologii to od 1 do maksymalnie 5 cm. Oznacza to w praktyce, że aby odczytać informacje odbiornik musi być przyłożony do nadajnika (bezpośrednio lub przez ubranie). Tak działa fabryczny czytnik-odbiornik. Przykładamy do sensora i na ekranie pokazuje się nam wynik. Podobnie – jeśli w smartfonie (lub smartwatchu – tu – tylko jeden czyli Sony Smartwatch 3) mamy obsługę technologii NFC i odpowiednią aplikację – możemy nim bezpośrednio odczytywać pomiary przez przyłożenie do sensora.

Inne sensory – Dexcom i Medtronic – stosują inne technologie transmisji: Bluetooth lub własne oparte o własne protokoły i własny, niestandardowy sprzęt. Wadą – jest “przywiązanie” do rozwiązań danej firmy, a zaletą – zasięg transmisji od kilku do kilkunastu metrów.

Krótki zasięg transmisji NFC sensora Libry bez zastosowania dodatkowych “przedłużaczy” tego zasięgu uniemożliwia użycie Libry jako systemu CGM. Jednak łatwy dostęp i stosunkowo akceptowalna cena – zachęca by coś w tym kierunku wymyślać. I tak tez się stało – już ponad 2 lata temu – staraniem amatorów elektroników i programistów zaczęły powstawać takie “przedłużacze”, czyli urządzenia montowane na sensor, odczytujące z niego wyniki pomiarów za pomocą transmisji NFC i przesyłające je na nieco większą odległość w technologii Bluetooth.

Tu od razy pytanie – dlaczego wybrano Bluetooth? Odpowiedzią jest potrzebna energia – zasilanie. Można było wybrać np WiFi i mieć praktycznie nieograniczony zasięg z bezpośrednim dostępem do Internetu, ale technologia WiFi wymaga dużo większej pojemności baterii/akumulatorów i aby taki re-transmiter działał – musiałby mieć wymiary porównywalne z telefonem komórkowym co zbyt wygodne by nie było 🙂  Innych – na dzisiaj możliwości nie ma – ich wybór zależy od dostępnych odbiorników i tego co one potrafią odebrać. Naszymi odbiornikami są telefony lub tablety – więc oprócz WiFi został tylko Bluetooth – konkretnie  jego wersja 4.0 (lub nowsze) – BLE (Bluetooth Low Energy.

2. Jak z przedłużyć zasięg NFC?

Jak wynika ze Wstępu – aby z Libry zrobić CGM potrzebujemy wydłużyć zasięg odczytu z samego sensora odczytywanego przez NFC.

Do tego służą rożnego rodzaju transmitery zakładane na sensor, czyli urządzenia zamieniające transmisję NFC na transmisję Bluetooth.

Historycznie – pierwszym takim transmiterem był LimiTTer.

Urządzenie to wymagało od użytkownika….. by je sam zbudował i zaprogramował i wiele osób to zrobiło – ja też 🙂

Jak tylko w Polsce pojawiły się w sprzedaży sensory Libre, czyli we wrześniu 2016 roku – zrobiłem pierwsze 5 szt prototypów, które testowali grupowicze z Freestyle Libre PL. Na podstawie wniosków z tych testów powstał Transmiter w pierwszej wersji – T-I, który zaczęło używać kilkadziesiąt osób.

Prototyp Transmitera
Transmiter wersja I
Bazując na doświadczeniach użytkowników wersji pierwszej – w styczniu 2017 powstała wersja druga, czyli Transmiter T-II.
 

Transmiterów T-I i T-II łącznie powstało około 200 szt. Jednak podstawowe zastosowanie Libry jako CGM skupiło się “na dzieciach”, a nawet na niemowlakach. Dlatego konieczna stała się jeszcze większa miniaturyzacja, choć T-II był już mniej więcej połową wielkości prototypu.

Tak, w drugiej połowie 2017 roku powstał Transmiter Mini (T-Mini):

 
Moje “wynalazki” transmiterowe – to nie jedyne dostępne rozwiązanie problemu.
Obecnie dostępnych jest kilka innych urządzeń tego typu:
Transmiter Sandry – BluerReader:
 
SweetReader:

Blucon (USA – AmbrosiaSys):

MiaoMiao:

Sony Smartwatch 3:

 

Tak więc – jest w czym wybierać….

 

3. Jak z Libry zrobić CGM?

Mamy już przedłużony zasięg odczytu – za pomocą jednego z opisanych wyżej transmiterów.
Teraz trzeba ten wysłany wynik odbierać, wyświetlać, robić alarmy, statystyki, wykresy, itp.
To wszystko trzeba czymś robić – tym “czymś” jest telefon komórkowy – smartfon, a konkretniej aplikacja na nim zainstalowana..

Od strony sprzętowej – telefon musi być wyposażony w moduł Bluetooth 4.0 czyli BLE oraz – jeśli chcemy go używać tak jak czytnika fabrycznego Libre – w moduł NFC.
Wybór jest duży – i telefony z systemem Android (Samsung, LG, Sony, …..) i z systemem iOS  -IPhone. Może to być także tablet z jednym z tych systemów.

W dziedzinie aplikacji – także mamy wybór: xDrip, Glimp to dwie najpopularniejsze.
Osobiście “od zawsze” używam xDripa. Głównie z powodu na jego uniwersalność, wielość funkcji, możliwość współpracy z różnymi sensorami/transmiterami danych z sensorów (także glukometrów i pomp insulinowych), możliwość powielania informacji na inne telefony, współpracę z Nightscoutem (o tym będzie oddzielny wpis – więcej info jest na stronach Nightscout Polska).

Czy każdy telefon się nadaje? Niestety – na to pytanie nie ma prostej odpowiedzi. Zależy to od aktualnej konfiguracji  telefonu, to jest od konkretnej jego marki, modelu i wersji systemu operacyjnego. Bywa tak, że dany telefon działa ok, a po aktualizacji systemu operacyjnego lub doinstalowaniu jakiejś innej aplikacji czy też po zmianie jakichś jego ustawień – przestaje działać, bądź działa z przerwami.

Zalecenie podstawowe co do telefonu jest jedno: ma to byc telefon dedykowany TYLKO do systemu CGM. Żadnych “fejsbuków”, gier, itp. Najlepiej gdy instalacja wybranej aplikacji jest robiona na “fabrycznie czystym” urządzeniu (w ustawieniach po wykonaniu “przywróć ustawienia fabryczne”). No i oczywiście – instalujemy i użytkujemy TYLKO jedną aplikację – albo xDrip, albo Glimp, albo co innego – ale jedno.

Konkrety – czyli jak zainstalować aplikację, jak uruchomić Transmiter w aplikacji, jak z tak zbudowanym CGM-em pracować – w kolejnych wpisach na blogu.

Zapraszam do odwiedzin 🙂

Leave a Reply