Präoperative Kohlenhydratbelastung bei Diabetespatienten, die sich einer elektiven Bauchoperation unterziehen (CARB-DM)

Einleitung Trauma und Stress durch chirurgische Eingriffe können zu einem katabolen Zustand führen. Studien haben gezeigt, dass Patienten während der Genesung etwa 2 kg Körpergewicht verlieren können, selbst nach unkomplizierten elektiven Operationen.(1) Postoperative Mangelernährung tritt häufiger auf, bei etwa 40 % der Patienten, die sich einer gastrointestinalen Chirurgie unterziehen, aufgrund von Entzündungsreaktionen, gastrointestinalen Funktionsstörungen und dem Verlust der gastrointestinalen Reservefunktion.(2) Nährstoffmangel nach gastrointestinaler Chirurgie gilt als einer der wichtigen Risikofaktoren für postoperative Komplikationen und Morbidität, was nicht nur die Krankenhausverweildauer (LOS) und Behandlungskosten erhöhen, sondern auch das Überleben von Krebspatienten aufgrund verzögerter adjuvanter Therapie nach der Operation beeinträchtigen kann. (3) Kliniker versuchen, die Prognose chirurgischer Patienten zu verbessern, indem sie Komplikationen aufgrund von Nährstoffmangel reduzieren. Obwohl Protokolle zur beschleunigten Genesung nach der Operation (ERAS) und die präoperative Verabreichung oraler Nahrungsergänzungsmittel (ONS) den Ernährungszustand der Patienten verbessern können, leiden einige Patienten, die sich einer Bauchoperation unterziehen, an Mangelernährung.(4) Pulmonale Aspiration, die zu Atemversagen führt, wurde sowohl bei Notfall- als auch bei elektiven chirurgischen Eingriffen dokumentiert, mit einer Inzidenzrate von drei Fällen pro 100.000 Eingriffe. Es wurde berichtet, dass passive Regurgitation im Gegensatz zu aktivem Erbrechen in einer beträchtlichen Anzahl von Fällen zu Aspiration führt. Bei vielen der Patienten, die aspirierten, wurden bereits bestehende Symptome von Reflux oder Zustände festgestellt, die zu einer verzögerten Magenentleerung beitragen, wie Diabetes. Um das Risiko einer pulmonalen Aspiration zu verringern, wurden strenge Nüchternheitsrichtlinien vor der Operation befürwortet.(5) Typischerweise wurde festgestellt, dass präoperative Patienten ohne Begleiterkrankungen Magenflüssigkeitsvolumina zwischen 10 und 30 ml haben, während Patienten mit Begleiterkrankungen wie gastroösophagealer Refluxkrankheit (GERD) und Diabetes mellitus Volumina von bis zu 200 ml aufweisen können. Während einige Studien nahelegen, dass eine Schwelle von 200 ml oder mehr Mageninhalt das Risiko von Regurgitation und Aspiration während der Einleitung erhöhen kann, ist es wichtig anzuerkennen, dass diese Schwelle kein absoluter Wert ist und zwischen Individuen variieren kann.(6) Präoperatives Fasten und Chirurgie verursachen metabolischen Stress und Insulinresistenz, die durch Hyperglykämie und verminderte Ansprechbarkeit der Gewebe (hauptsächlich Skelettmuskel und Leber) auf die biologischen Wirkungen von Insulin gekennzeichnet ist. Die Entwicklung von Insulinresistenz ist mit erhöhter Morbidität, Mortalität und Krankenhausverweildauer verbunden. Maßnahmen zur Abschwächung der Entwicklung von Insulinresistenz, wie die präoperative orale Behandlung mit komplexen Kohlenhydraten, können daher klinisch vorteilhaft sein. Mehrere Studien haben die Auswirkungen der präoperativen Kohlenhydratbehandlung auf postoperative Insulinresistenz und Glukosekinetik, Proteinbilanz und Körperzusammensetzung, postprandiale hormonelle und metabolische Reaktionen, Immunfunktion, Gen- und Proteinexpression, Restmagenvolumen, getränkebedingte Komplikationen, Patientenwohlbefinden und Krankenhausverweildauer untersucht.(7) Die Prävalenz von DM reicht von 20 bis 40 % bei chirurgischen Patienten, wobei einige der höchsten Raten von bariatrischen Kohorten berichtet werden. Diabetes ist mit einem höheren Risiko für postoperative Komplikationen, verlängerte Krankenhausverweildauer und Mortalität verbunden. Mehrere Mechanismen können für schlechte Ergebnisse verantwortlich sein, einschließlich (aber nicht beschränkt auf) glykämische Variabilität und Hyperglykämie, obwohl die Kausalität noch nicht nachgewiesen wurde. Trotz dieses unklaren Mechanismus scheinen Protokolle, die die postoperative Genesung verbessern, in dieser vulnerablen Population besonders nützlich zu sein, dennoch sind Leitlinien zur beschleunigten Genesung speziell für Patienten mit DM spärlich.(8) Kohlenhydratbelastung bei Patienten mit DM ist aufgrund einer Handvoll theoretischer und praktischer Bedenken umstritten. Erstens können Patienten mit DM eine verzögerte Magenentleerung haben, daher stellen einige in Frage, ob kohlenhydrathaltige Getränke länger im Magen verbleiben und das Aspirationsrisiko erhöhen. Zweitens erfahren Patienten mit DM eine stärkere Blutzuckerreaktion auf Kohlenhydrate als Gegenstücke ohne DM, daher sind einige besorgt, dass Hyperglykämie während der gesamten chirurgischen Periode auftreten wird. Dies führt zu einer dritten Sorge, ob präoperative Kohlenhydratbelastung zu schlechten chirurgischen Ergebnissen bei Patienten mit DM führen kann.(8) Magenultraschall (US) ist ein valides, zuverlässiges Werkzeug für die nicht-invasive Bettenbeurteilung der Art und des Volumens des Mageninhalts. Mehrere Studien haben nahegelegt, dass die Querschnittsfläche des Magenantrums das Magenrestvolumen vorhersagen kann.(9)

Ziel der Arbeit

Das Ziel dieser Studie ist es, die Wirkung der präoperativen Kohlenhydratbelastung auf die Genesung nach elektiver Bauchchirurgie bei diabetischen Patienten zu bewerten.

Primärer Endpunkt: präoperative Ultraschallmessung des Magenrestvolumens.

Sekundäre Endpunkte:

• Die postoperative metabolische und entzündliche Reaktion gemessen am Glasgow Prognostic Score (GPS).
• Zufälliger Blutzucker vor Kohlenhydratbelastung, 2 Std. (vor Einleitung), 6 Std. nach Kohlenhydratbelastung.
• Postoperative Übelkeit und Erbrechen (PONV).
• Krankenhausverweildauer.
• Zeitpunkt der selbstständigen Mobilisation.

Patienten und Methoden

Diese prospektive randomisierte kontrollierte Doppelblindstudie wird an 120 Patienten durchgeführt, die sich von Juni 2024 bis Juni 2025 für elektive Bauchchirurgie in den Tanta University Hospitals aufnehmen lassen, und die Datenerhebung wird für mindestens 6 Monate erfolgen, die bis zur Vollendung der Stichprobengröße verlängert werden kann, beginnend unmittelbar nach Genehmigung durch das institutionelle Ethikkomitee.

• Ethische Überlegungen Nach Genehmigung durch das institutionelle Ethikkomitee wird von jedem Patienten eine informierte Einwilligung eingeholt. Alle Patientendaten werden vertraulich mit Geheimcodes und einer privaten Akte für jeden Patienten behandelt, alle angegebenen Daten werden nur für die aktuelle medizinische Forschung verwendet. Jegliche unerwarteten Risiken, die während der Forschung auftreten, werden den Patienten sowie dem Ethikkomitee rechtzeitig mitgeteilt.

Es wird eine angemessene Aufsicht geben, um die Privatsphäre der Patienten und die Vertraulichkeit der Daten zu wahren. Es wird keinen Interessenkonflikt geben, noch Konflikt mit Religion, Gesetz, gesellschaftlichen Standards.

• Risiken und Endpunkte der Studie Es werden keine erwarteten Risiken von der Studie erwartet.
• Stichprobengröße:

Die Stichprobengrößenberechnung wurde mit G.power 3.1.9.2 (Universität Kiel, Deutschland) durchgeführt.

Die Stichprobengröße wurde basierend auf folgenden Überlegungen berechnet:

0,05 α-Fehler und 80 % Power der Studie, um einen 20 %igen Anstieg (mittlere Differenz 6 ml) im Magenvolumen (dem primären Endpunkt) bei Diabetikern mit Kohlenhydratbelastungsgruppe im Vergleich zu Nichtdiabetikern mit Kohlenhydratbelastungsgruppe (Mittelwert 30,4 ml und SD 9,12 ml) und Nichtdiabetiker-Kontrollgruppe (Mittelwert 29 ml und SD 11,42 ml) gemäß einer früheren Studie (5) nachzuweisen.

Drei Fälle wurden jeder Gruppe hinzugefügt, um Ausfälle zu überwinden. Daher werden 40 Patienten jeder Gruppe zugeteilt.

• Einschlusskriterien: Diese Studie wird an 120 Patienten im Alter von 21-65 Jahren, beiden Geschlechts, American Society of Anesthesiology (ASA) Klasse I-II, die sich einer elektiven Bauchchirurgie unter Allgemeinanästhesie unterziehen, durchgeführt.

• Ausschlusskriterien:

  1-Patientenverweigerung. 3-Leber- oder Nierenpathologie, die die Magenfunktion beeinflusst. 4-Geistige Dysfunktion oder kognitive Störungen. 5-Erhöhtes Risiko der Aspiration von Mageninhalt. 6-Body Mass Index unter 20 oder über 35 kg/m2 7-Vorangegangene obere GI-Chirurgie. 8-Medikamente, die die Magenmotilität beeinflussen. 9-Typ-1-Diabetiker und Typ-2-Diabetiker auf Insulin und Patienten mit Symptomen von Gastropathie oder autonomer Dysfunktion.

• Gruppierung und Zuteilung:

Es wird durch computergenerierte Randomisierungssoftware durchgeführt, die in die versiegelte undurchsichtige Umschlagtechnik eingeführt wird. Eine verblindete Krankenschwester, die nicht an der Studie oder Datenerhebung teilnimmt, wird die im Umschlag enthaltene Nummer lesen und Gruppenzuweisungen vornehmen.

Gruppe I: Nichtdiabetiker-Kontrollgruppe (n=40): Patienten erhalten eine Mahlzeit aus einem Becher Joghurt (100 ml) mit 2 Löffeln Honig (42 g) um Mitternacht vor der Operation und 200 ml klarem Wasser 2 Std. vor Einleitung der Anästhesie.

Gruppe II: Nichtdiabetiker mit Kohlenhydratbelastungsgruppe (n=40): Patienten erhalten eine Mahlzeit aus einem Becher Joghurt (100 ml) mit 2 Löffeln Honig (42 g) um Mitternacht vor der Operation und 200 ml eines klaren Kohlenhydratgetränks (200 ml Wasser, in dem zwei Löffel Honig aufgelöst sind) 2 Std. vor Anästhesieeinleitung.

Gruppe III: Diabetiker mit Kohlenhydratbelastungsgruppe (n=40): Patienten erhalten eine Mahlzeit aus einem Becher Joghurt (100 ml) mit 2 Löffeln Honig (42 g) um Mitternacht vor der Operation und 200 ml eines klaren Kohlenhydratgetränks (200 ml Wasser, in dem zwei Löffel Honig aufgelöst sind) 2 Std. vor Anästhesieeinleitung.

Anästhesietechniken:

Vor Einleitung:

Eine Ultraschalluntersuchung des Magens wird vor Einleitung der Allgemeinanästhesie durchgeführt.

Technik des Magenultraschalls:

Fokussierte abdominale Sonographie wird in halbsitzender und rechter lateraler Position (RLP) durchgeführt. Unter Verwendung des Mindray gekrümmten Wandlers bei niedriger Frequenz (2 - 5 MHz) wird die Sonde von den linken zu den rechten subkostalen Rändern bewegt, um das Antrum innerhalb des Epigastriums zu lokalisieren. Für diese Beurteilung werden der linke Leberlappen und die absteigende Bauchaorta als vordere bzw. hintere Landmarken verwendet. Basierend auf Antrumform und -inhalt wird ein flaches Antrum mit aneinandergrenzenden vorderen und hinteren Wänden als leer betrachtet; ein distendiertes Antrum mit hypoechogenem Inhalt und dünnen Wänden wird als flüssigkeitshaltig betrachtet; und ein distendiertes Antrum mit Inhalten gemischter Echogenität wird als feststoffhaltig betrachtet.

Die antralen Querschnittsfläche (CSA) wird mit der Gleichung gemessen:

CSA = π (D1 x D2) / 4 (D1 und D2: zwei antralen Dimensionen).(10)

Einleitung der Anästhesie:

Alle Patienten erhalten Midazolam 0,05 mg/kg intravenös und werden mit 100 % Sauerstoff über Gesichtsmaske preoxygeniert. Die Anästhesie wird mit Propofol 3 mg/kg, Fentanyl 1 µg/kg und Atracuriumbesilat 0,5 mg/kg eingeleitet. Balancierte Anästhesie wird mit Sevofluran und Sauerstoff bei einem Gesamtfluss von 2 L/min und mit intermittierenden Bolusdosen von Fentanyl und Atracuriumbesilat aufrechterhalten. Alle Patienten werden auf EKG-Ableitung, Pulsoximeter, Herzfrequenz, nicht-invasive arterielle Blutdruckmessung, endtidales CO2 durch Seitenstromkapnographie und ösophageale Temperatur überwacht. Am Ende der Operation wird die neuromuskuläre Blockade mit Neostigmin 0,05 mg/kg und Atropin 0,02 mg/kg aufgehoben. Die Patienten werden extubiert, wenn sie vollständig wach sind. Intra- und postoperative Flüssigkeitsmanagement wird auf 0,9 %ige Kochsalzlösung beschränkt und keine exogene Insulinverabreichung. Frühe postoperative Mobilisation wird empfohlen.

Klinische Messungen:

1. Demografische Daten: Einschließlich Alter, Geschlecht, ASA, BMI und Operationsdauer.
2. Zufällige Blutzuckerwerte (RBG) werden vor Kohlenhydratbelastung, 2 Std. (vor Einleitung), 6 Std. nach Kohlenhydratbelastung überprüft.

3. Magenrestvolumen: GRV wird vor Einleitung der Anästhesie berechnet. Die Berechnung wird in jeder Patientenposition mit den folgenden Gleichungen durchgeführt:

   • Magenrestvolumen (ml) = 215 + 57 log CSA (cm²) - 0,78 Alter (Jahre) - 0,16 Größe (cm) - 0,25 Gewicht (kg) - 0,80 ASA (Bouvet und Kollegen Gleichung für halbsitzende Position).(11)
   • Magenrestvolumen (ml) = 27,0 + 14,6 x rechte laterale CSA - 1,28 x Alter (Perlas und Kollegen Gleichung für RLP).(12)

4. Das Aspirationsrisiko: Das Aspirationsrisiko wird mit dem von Ven de Putte und Perlas vorgeschlagenen System kategorisiert. Als:

   • Patienten mit leerem Antrum und Magenrestvolumen < 1,5 ml/kg: niedriges Risiko.
   • Patienten mit festen Inhalten oder Magenrestvolumen > 1,5 ml/kg: hohes Risiko.
   • Antrumbefunde werden als leeres Antrum: Grad 0; minimale Flüssigkeit nur in RLP: Grad 1; Distension des Antrums sowohl in halbsitzender Position als auch RLP: Grad 2 eingestuft.(13)
5. Der GPS (Glasgow Prognostic Score)(14) wird vor Kohlenhydratbelastung, 6 Std. nach Kohlenhydratbelastung und am Morgen des ersten postoperativen Tages berechnet. Wie folgt: Ein erhöhter CRP-Spiegel von 10 mg/L und Hypoalbuminämie <35 g/L erhalten einen Score von 2, und eine oder keine dieser biochemischen Anomalien wird einem Score von 1 bzw. 0 zugewiesen.
6. Übelkeit und Erbrechen werden vor Einleitung der Anästhesie bewertet und 4, 8, 12 und 24 Std. nach der Operation wiederholt.
7. Die Krankenhausverweildauer wird aufgezeichnet.
8. Der Zeitpunkt der selbstständigen Mobilisation wird aufgezeichnet. Ergebnisse

Die Ergebnisse dieser Studie werden später tabellarisch dargestellt und statistisch analysiert.

Diskussion

Die Ergebnisse der Studie werden später diskutiert.

Referenzen

1. Tian F, Zhou X, Wang J, Wang M, Shang Z, Li L, et al. Intravenöse Dexamethasonverabreichung während der Anästhesieeinleitung kann die postoperative Ernährungstoleranz von Patienten nach elektiver gastrointestinaler Chirurgie verbessern: Eine Post-hoc-Analyse. Front Nutr. 2023;10:1093662. Epub 20230302. doi: 10.3389/fnut.2023.1093662. PubMed PMID: 36937339; PubMed Central PMCID: PMC10018170.
2. Phillips BE, Smith K, Liptrot S, Atherton PJ, Varadhan K, Rennie MJ, et al. Wirkung von Kolonkrebs und chirurgischer Resektion auf die mitochondriale Enzymaktivität der Skelettmuskulatur bei Kolonkrebspatienten: eine Pilotstudie. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle. 2013;4:71-7.
3. Choi WJ, Kim J. Ernährungsversorgung von Magenkrebspatienten mit klinischen Ergebnissen und Komplikationen: eine Übersicht. Clinical nutrition research. 2016;5(2):65.
4. Gustafsson U, Scott M, Schwenk W, Demartines N, Roulin D, Francis N, et al. Leitlinien für perioperative Versorgung bei elektiver Kolonchirurgie: Empfehlungen der Enhanced Recovery After Surgery (ERAS®) Society. Clinical nutrition. 2012;31(6):783-800.
5. Vishak M, Gayathri B, Chandrasekhar G, Ramani S, Chandrasekhar GK, RAMANI S. Randomisierte kontrollierte Studie zum Vergleich der Wirkungen von präoperativer Kohlenhydrat- und Nicht-Kohlenhydratbelastung auf die Magenentleerung bei diabetischen und nicht-diabetischen Patienten für elektive Chirurgie. Cureus. 2023;15(11).
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12. Khandekar SS, Doctor JR, Awaskar SK, Alex NK, Medha LR, Ranganathan P. Ultraschallgestützte Schätzung des Magenrestvolumens mit Perlas' Formel: eine Validierungsstudie bei Patienten. Indian Journal of Anaesthesia. 2022;66(4):255-9.
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14. Costa MDdS, Vieira de Melo CYS, Amorim ACRd, Cipriano Torres DdO, Dos Santos ACO. Zusammenhang zwischen Ernährungszustand, entzündlichem Zustand und prognostischen Indizes mit postoperativen Komplikationen und klinischem Ergebnis von Patienten mit gastrointestinalen Neoplasien. Nutrition and cancer. 2016;68(7):1108-14.