Hypoglykemian ja rytmihäiriöiden ennustaminen diabetesta ja kroonista sydäntautia sairastavilla potilailla - validointitutkimus (HypoArrhythmia)

Diabetes mellitus (DM) -potilaat, erityisesti ne, joilla on pitkäaikainen diabetes, insuliinihoito ja krooninen munuaissairaus (CKD), ovat haavoittuvia potilaita, joilla on suuri sydämen rytmihäiriöiden ja äkillisen sydänkuoleman (SCD) riski. Useat tekijät, kuten sepelvaltimotaudin esiintyminen, diabeettinen kardiomyopatia sekä autonominen neuropatia, ovat taustalla olevia patologioita, jotka liittyvät mahdollisesti kuolemaan johtavien rytmihäiriöiden kehittymiseen näillä potilailla, kun taas hypoglykeemisten tapahtumien katsotaan suoraan laukaisevan nämä rytmihäiriöt. On oletettu, että vakava hypoglykemia voi johtaa sydämen rytmihäiriöihin, jotka myöhemmin tiivistetään "kuollut sängyssä" -oireyhtymäksi. Lisäksi viimeaikaiset tiedot suurista kardiovaskulaarisista tulostutkimuksista tyypin 2 diabetespotilailla viittaavat siihen, että vakava hypoglykemia liittyy lisääntyneeseen kardiovaskulaaristen tapahtumien ja sydän- ja verisuoniperäisten kuolemantapausten riskiin. Lisäksi CKD lisää merkittävästi hypoglykemian riskiä ja jopa kohtalainen munuaisten toiminnan heikkeneminen (eGFR < 45 ml/min) liittyy SCD:n merkittävään lisääntymiseen.

Erilaiset patofysiologiset mekanismit voivat myötävaikuttaa lisääntyneeseen kardiovaskulaariseen kuolleisuuteen hypoglykemian jälkeen, mukaan lukien hypoglykemian aiheuttama katekoliamiinien vapautuminen, rytmihäiriöitä edistävät EKG-muutokset sekä tulehdusmuutokset. CKD:ssä esiintyvät sydämen morfologiset ja toiminnalliset muutokset edistävät edelleen näitä mekanismeja. Toistaiseksi suoritettuja tutkimuksia rajoitti lyhyt glukoosi- ja EKG-seurannan kesto ja se, että käytettiin vain kolmea lyijyä Holter-EKG:tä, mikä ei mahdollistanut kehittyneempien EKG-poikkeavuuksien, kuten QT-dispersion, T-aallon alternansien tai myöhäiset mahdollisuudet. Tästä syystä ei ole olemassa selkeitä tietoja rytmihäiriöiden ja SCD:n ennustamiseksi ja niiden suhteeksi hypoglykemiaan diabeetikoilla. Ihannetapauksessa SCD-riskipisteet voisivat tunnistaa ja karakterisoida korkean riskin potilaat, mutta toistaiseksi tiedetään vain vähän hypoglykemiaan liittyvistä EKG-markkereista potilaiden tunnistamiseksi, joilla on riski rytmihäiriöille ja SCD:lle.

Yleisellä väestöllä on tunnistettu erilaisia ​​EKG-riskimarkkereita SCD:lle, kuten sydämen syke, sydämen rytmihäiriöt, eteiskammio (AV) -katkos, QT-pituus, QT-dispersio, sydämen lyöntitiheyden vaihtelu (HRV), T-aallon alternanit, myöhäiset potentiaalit , sekä vasen- (LBBB) tai oikeanpuoleinen haaralohko (RBBB) (tarkistettu vuonna). Diabeteshypoglykemiaa sairastavilla potilailla diabeettinen kardiomyopatia sekä autonomisen neuropatian esiintyminen voivat johtaa tällaisiin EKG-poikkeamiin. Spontaanien hypoglykeemisten jaksojen vaikutuksesta ja EKG-parametrien muutoksista on vain vähän tietoa. Vain pieni tutkimus tyypin 1 diabetespotilailla osoittaa, että yöllinen hypoglykemia liittyy sykkeen vaihtelun matalataajuisen komponentin vähenemiseen. Tähän mennessä kehittyneempiä markkereita, kuten QT-dispersiota, myöhäisiä potentiaalia tai T-aallon vaihtoehtoja, ei ole tutkittu "todellisessa ympäristössä", todennäköisimmin siksi, että nämä markkerit vaativat pidemmän 12-kytkentäisen EKG-rekisteröinnin.

Hypoglykemiaan liittyvien rytmihäiriöiden ennustamiseen tarkoitetun riskialgoritmin määrittämiseksi on kuitenkin pakollista suorittaa pitkäkestoinen samanaikainen glukoosin seuranta ja 12-kytkentäisen EKG:n rekisteröinti näiden EKG-riskimarkkerien keräämiseksi SCD:lle.

Todellisuudessa käynnissä olevassa hankkeessa tutkijat arvioivat hypoglykeemisten tapahtumien/glukoosivaihteluiden ja rytmihäiriöiden/EKG-ennusteiden yhteyttä SCD:hen. Kliininen tutkimus suoritetaan 50 potilaalle, joilla on insuliinihoitoa saava diabetes ja kohtalainen tai vaikea krooninen munuaistauti. Nämä potilaat saavat 7 päivää jatkuvaa glukoosi- ja EKG-rekisteröintiä ja tietoja käytetään riskinarviointimallin kehittämiseen.

Tämänhetkisen validointitutkimuksen tavoitteena on vahvistaa riskinarviointimalli, joka on kehitetty yhteistyössä AICES - Aachen Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science kanssa, ja hyväksyä kapasitiivinen EKG-rekisteröintilaite, joka on hankittu yhteistyössä Philipsin lääketieteellisen tietotekniikan katedraalin kanssa University Clinical Centerissä Aachenissa ( UKA). Tätä tarkoitusta varten mukaan otetaan 10 potilasta, joilla on insuliinilla hoidettu diabetes ja keskivaikea tai vaikea krooninen munuaistauti. Tässä tutkimuksessa tuotetaan seitsemän päivän glukoosin seurantaa sekä dataa kapasitiivisista EKG-tallenteista, mikä mahdollistaa kehitetyn lääketieteellisen laitteiston ja matemaattisten mallien validoinnin ja säätämisen. Tutkimuskohde on 12-kytkentäinen EKG T-paita, joka koostuu tekstiilielektrodeista ja tiedonkeruulaitteesta. Laite voi tallentaa pitkäaikaisia ​​12-kytkentäisiä EKG-tietoja. T-paidan tarkoituksena on parantaa potilaan mukavuutta pitkäaikaisessa tallennuksessa ja ehkäistä tavallisten EKG-elektrodien haittavaikutuksia. Nykyisiä järjestelmiä rajoittaa EKG-elektrodien käyttö, joita potilaat tuskin sietävät, koska iholla on vakavia suoria sivuvaikutuksia, kuten ihottumaa ja rakkuloita. Nämä sivuvaikutukset johtuvat ihon valmistelusta ja elektrodigeelistä. Ehdotettu EKG-t-paita ei vaadi näitä ongelmallisia valmisteluja. Toinen etu on elektrodien kiinteä sijoitus T-paidassa. Tavallisissa 12-kytkentäisissä EKG:n pitkäaikaisissa tallennuksissa elektrodit voivat pudota ja potilaan on kiinnitettävä ne uudelleen. Tästä syystä elektrodit voivat sijoittua virheellisesti.