Preoperatiivinen hiilihydraattien lataus diabeetikoille, jotka suorittavat suunniteltua vatsaoperaatiota (CARB-DM)

Johdatus Leikkauksen aiheuttama trauma ja stressi voivat johtaa kataboliseen tilaan. Tutkimukset ovat osoittaneet, että potilaat voivat menettää ~2 kg painoa toipumisen aikana, jopa vaivattoman valinta-leikkauksen jälkeen.(1) Leikkauksen jälkeinen aliravitsemus on yleisempää noin 40 %:lla ruoansulatuskanavan leikkausta tehtäessä olevilla potilailla tulehdusreaktioiden, ruoansulatuskanavan toimintahäiriöiden ja ruoansulatuskanavan varakapasiteetin menetyksen vuoksi.(2) Ruoansulatuskanavan leikkauksen jälkeinen ravitsemuspula on yksi tärkeimmistä leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden ja sairastuvuuden riskitekijöistä, mikä voi paitsi pidentää sairaalassaoloaikaa ja hoitokustannuksia, myös vaikuttaa syöpäpotilaiden selviytymiseen leikkauksen jälkeisen adjuvanssihoidon viivästymisen vuoksi. (3) Kliinikot ovat pyrkineet parantamaan leikkauspotilaiden ennustetta vähentämällä ravitsemuspulaan liittyviä komplikaatioita. Vaikka leikkauksen jälkeisen toipumisen tehostamisprotokollat (ERAS) ja leikkauksen edeltävän suun kautta annettavien ravintolisien (ONS) käyttö voivat parantaa potilaiden ravitsemustilaa, osa vatsaleikkausta tehtäessä olevista potilaista kärsii aliravitsemuksesta.(4) Keuhkojen aspiraatio, joka johtaa hengitysvajaukseen, on dokumentoitu sekä hätä- että valintaleikkausmenettelyissä, esiintyvyysasteena kolme tapausta 100 000 toimenpiteestä. On raportoitu, että passiivinen takaisinvirtaus, toisin kuin aktiivinen oksentaminen, johtaa aspiraatioon merkittävässä osassa tapauksista. Monilla aspiraatiota saaneilla potilailla todettiin olevan jo ennestään oireita refluksista tai olosuhteita, jotka edistävät mahalaukun tyhjenemisen viivästymistä, kuten diabetes. Keuhkojen aspiraation riskin vähentämiseksi on suositeltu tiukkoja paastosuosituksia ennen leikkausta.(5) Tyypillisesti leikkausta edeltävillä potilailla, joilla ei ole muita sairauksia, on havaittu olevan mahanesteen tilavuus 10-30 ml, kun taas potilailla, joilla on muita sairauksia kuten ruokatorven refluksitauti (GERD) ja diabetes mellitus, voi olla tilavuuksia jopa 200 ml. Vaikka jotkin tutkimukset ovat ehdottaneet, että 200 ml tai enemmän mahan sisältöä voi lisätä takaisinvirtauksen ja aspiraation riskiä induktion aikana, on tärkeää tunnustaa, että tämä kynnysarvo ei ole absoluuttinen ja voi vaihdella yksilöiden välillä.(6) Leikkausta edeltävä paasto ja leikkaus aiheuttavat aineenvaihdunnallista stressiä ja insuliiniresistenssiä, jolle on ominaista hyperglykemia ja kudosten (pääasiassa luurankolihasten ja maksan) alentunut vasteinsuliinin biologisiin vaikutuksiin. Insuliiniresistenssin kehittyminen liittyy lisääntyneeseen sairastuvuuteen, kuolleisuuteen ja sairaalassaoloaikaan. Toimenpiteet insuliiniresistenssin kehittymisen hillitsemiseksi, kuten leikkausta edeltävä suun kautta annettu monimutkaisten hiilihydraattien hoito, voivat siksi olla kliinisesti hyödyllisiä. Useat tutkimukset ovat tarkastelleet leikkausta edeltävän hiilihydraattihoidon vaikutuksia leikkauksen jälkeiseen insuliiniresistenssiin ja glukoosikinetiikkaan, proteiinitasapainoon ja kehon koostumukseen, ruokailun jälkeisiin hormonaalisiin ja aineenvaihdunnallisiin vasteisiin, immuunifunktioon, geenien ja proteiinien ilmentymiseen, jäännösmahan tilavuuteen, juomaan liittyviin komplikaatioihin, potilaan hyvinvointiin ja sairaalassaoloaikaan.(7) Diabetes mellitusin esiintyvyys vaihtelee 20-40 %:n välillä leikkauspotilailla, joillakin korkeimmat luvut on raportoitu bariatrisista kohorteista. Diabetes liittyy korkeampaan riskiin leikkauksen jälkeisiin komplikaatioihin, pidennettyyn sairaalassaoloaikaan ja kuolleisuuteen. Useat mekanismit voivat olla vastuussa heikoista tuloksista, mukaan lukien (mutta ei rajoittuen) glukoosivaihtelu ja hyperglykemia, vaikka syy-yhteys ei ole vielä vahvistettu. Tästä epäselvästä mekanismista huolimatta protokollat, jotka parantavat leikkauksen jälkeistä toipumista, näyttäisivät olevan erityisen hyödyllisiä tässä haavoittuvassa väestössä, mutta tehostetun toipumisen ohjeistukset erityisesti diabeetikoille ovat harvinaisia.(8) Hiilihydraattien lataaminen diabeetikoilla on kiistanalaista muutaman teoreettisen ja käytännön huolen vuoksi. Ensinnäkin diabeetikoilla voi olla viivästynyt mahalaukun tyhjeneminen, siksi jotkut kyseenalaistavat, jäävätkö hiilihydraatteja sisältävät juomat mahalaukkuun pidemmäksi aikaa ja lisäävätkö aspiraation riskiä. Toiseksi diabeetikot kokevat suuremman verensokerivasteen hiilihydraateille kuin vastaavat ilman diabetes mellitusia, siksi jotkut ovat huolissaan siitä, että hyperglykemia esiintyy koko leikkausjakson ajan. Tämä johtaa kolmanteen huoleen, voiko leikkausta edeltävä hiilihydraattien lataaminen johtaa huonoihin leikkauksen tuloksiin diabeetikoilla.(8) Mahalaukun ultraääni (US) on pätevä, luotettava työkalu mahan sisällön luonteen ja tilavuuden invasiivittomaan arviointiin vuoteen vieressä. Useat tutkimukset ovat ehdottaneet, että mahalaukun antraumin poikkileikkausala voi ennustaa jäännösmahan tilavuutta.(9)

Tutkimuksen tavoite

Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida leikkausta edeltävän hiilihydraattilatauksen vaikutusta toipumiseen valinta-vatsaleikkauksen jälkeen diabeetikoilla.

Ensisijainen lopputulos: leikkausta edeltävä ultraäänimittaus jäännösmahan tilavuudesta.

Toissijaiset lopputulokset:

• Leikkauksen jälkeinen aineenvaihdunnallinen ja tulehdusvaste mitattuna Glasgow-prognostisella pisteellä (GPS).
• Satunnaisverensokeri ennen hiilihydraattilatausta, 2 tuntia (ennen induktiota), 6 tuntia hiilihydraattilatauksen jälkeen.
• Leikkauksen jälkeinen pahoinvointi ja oksentelu (PONV).
• Sairaalassaoloaika.
• Itsenäisen kävelyn aloitusaika.

Potilaat ja menetelmät

Tämä prospektiivinen satunnaistettu kontrolloitu kaksoissokkotutkimus suoritetaan 120 potilaalla, jotka on otettu valinta-vatsaleikkaukseen Tantain yliopistosairaaloissa kesäkuusta 2024 kesäkuuhun 2025, ja tietojen kerääminen kestää vähintään 6 kuukautta, mikä voidaan pidentää otoskoon täyttymiseen asti aloitettuna välittömästi laitoksen eettisen komitean hyväksymisen jälkeen.

• Eettiset näkökohdat Laitoksen eettisen komitean hyväksynnän jälkeen kunkin potilaan suostumus otetaan. Kaikki potilaiden tiedot ovat luottamuksellisia salakoodeilla ja yksityisellä tiedostolla kullekin potilaalle, kaikki annetut tiedot käytetään vain nykyiseen lääketieteelliseen tutkimukseen. Kaikki tutkimuksen aikana kohtaamattomat odottamattomat riskit selvennetään potilaille sekä eettiselle komitealle ajallaan.

Tulee olemaan riittävä valvonta potilaiden yksityisyyden ja tietojen luottamuksellisuuden säilyttämiseksi. Ei tule olemaan eturistiriitoja eikä ristiriitoja uskonnon, lain tai yhteiskunnan normien kanssa.

• Tutkimuksen riskit ja päätepisteet Tutkimuksesta ei odoteta riskejä.
• Otoskoko:

Otoskoon laskenta suoritettiin käyttäen G.power 3.1.9.2 (Kielin yliopisto, Saksa).

Otoskoko laskettiin seuraavien näkökohtien perusteella:

0,05 α-virhe ja 80 % tutkimuksen teho osoittaakseen 20 %:n lisäyksen (keskiarvoero 6 ml) mahan tilavuudessa (ensisijainen lopputulos) diabeetikoilla hiilihydraattilatausryhmässä verrattuna ei-diabeetikoihin hiilihydraattilatausryhmässä (keskiarvo 30,4 ml ja keskihajonta 9,12 ml) ja ei-diabeettiseen kontrolliryhmään (keskiarvo 29 ml ja keskihajonta 11,42 ml) edellisen tutkimuksen (5) mukaan.

Kolme tapausta lisättiin kuhunkin ryhmään keskeyttäjien kompensoimiseksi. Siten 40 potilasta kohdennetaan kuhunkin ryhmään.

• Sisällyttämiskriteerit: Tämä tutkimus suoritetaan 120 potilaalla, ikä 21-65 vuotta, molemmat sukupuolet, American Society of Anesthesiology (ASA) luokka I-II, jotka ovat valinta-vatsaleikkauksessa yleisanestesian alaisena.

• Pois sulkemiskriteerit:

  1-Potilaan kieltäytyminen. 3-Maksa- tai munuaissairaudet, jotka vaikuttavat mahan toimintaan. 4-Mentaalinen toimintahäiriö tai kognitiiviset häiriöt. 5-Lisääntynyt riski mahan sisällön aspiraatiolle. 6-Painindeksi alle 20 tai yli 35 kg/m2 7-Aikaisemmat yläruoansulatuskanavan leikkaukset. 8-Lääkkeet, jotka vaikuttavat mahan liikuntaan. 9-Tyypin 1 diabeetikot ja tyypin 2 diabeetikot, jotka käyttävät insuliinia, sekä potilaat, joilla on gastropatian tai autonominen dysfunktion oireita.

• Ryhmittely ja kohdentaminen:

Se tehdään käyttämällä tietokoneella generoitua satunnaistusohjelmistoa, joka esitellään sinetöidyn läpinäkymättömän kirjekuoren tekniikassa. Sokkotettu sairaanhoitaja, joka ei osallistu tutkimukseen tai tietojen keräämiseen, lukee kirjekuoressa olevan numeron ja tekee ryhmäjaot.

Ryhmä I: ei-diabeettinen kontrolliryhmä (n=40): Potilaat saavat aterian jogurtin kuppi (100 ml) 2 lusikallisen hunajan (42 g) kanssa keskiyöllä ennen leikkausta ja 200 ml kirkasta vettä 2 tuntia ennestesiianestesian induktiota.

Ryhmä II: ei-diabeettinen hiilihydraattilatausryhmä (n=40): potilaat saavat aterian jogurtin kuppi (100 ml) 2 lusikallisen hunajan (42 g) kanssa keskiyöllä ennen leikkausta ja 200 ml kirkasta hiilihydraattijuomaa (200 ml vettä, jossa on liuotettu kaksi lusikallista hunajaa) 2 tuntia ennen anestesiainduktiota.

Ryhmä III: diabeettinen hiilihydraattilatausryhmä (n=40): potilaat saavat aterian jogurtin kuppi (100 ml) 2 lusikallisen hunajan (42 g) kanssa keskiyöllä ennen leikkausta ja 200 ml kirkasta hiilihydraattijuomaa (200 ml vettä, jossa on liuotettu kaksi lusikallista hunajaa) 2 tuntia ennen anestesiainduktiota.

Anestesiatekniikat:

Ennen induktiota:

Mahan ultraäänitutkimus suoritetaan ennen yleisanestesian induktiota.

Mahan ultraäänitekniikka:

Keskittyvä vatsan ultraäänitutkimus suoritetaan puoli-istuvassa ja oikean kyljen asennossa (RLP). Käyttäen Mindray kaarevaa anturia matalalla taajuudella (2-5 MHz), anturia liikutetaan vasemmalta oikealle kylkiluiden alareunan alueella antrumin paikantamiseksi vatsan yläosan alueella. Tätä arviota varten vasen maksalohko ja laskeva vatsa-aortti käytetään etu- ja takamerkkeinä. Antrumin muodon ja sisällön perusteella litteä antrumi, jossa on vierekkäiset etu- ja takaseinät, katsotaan tyhjäksi; laajentunut antrumi hypoekoisella sisällöllä ja ohuelle seinämillä katsotaan nesteen sisältäväksi; ja laajentunut antrumi sekoitetun ekogeenisyyden sisällöllä katsotaan kiinteän aineen sisältäväksi.

Antrumin poikkileikkausala (CSA) mitataan käyttäen yhtälöä:

CSA = π (D1 x D2) / 4 (D1 ja D2: kaksi antrumin mittausta).(10)

Anestesian induktio:

Kaikki potilaat saavat midatsolaamia 0,05 mg/kg laskimonsisäisesti ja heidät preoksygenoidaan 100 % hapella kasvonaamarin kautta. Anestesia indukoidaan propofolilla 3 mg/kg, fentanyylillä 1 µg/kg ja atrakuriumbesylaatilla 0,5 mg/kg. Tasapainoinen anestesia ylläpidetään käyttäen sevofluraania ja happea, kokonaisvirtauksella 2 L/min ja intermitterein bolusannoksin fentanyyliä ja atrakuriumbesylaattia. Kaikkia potilaita seurataan EKG-jäljen, pulssioksimetrin, sykkeen, ei-invasiivisen verenpaineen, lopussa uloshengitetyn hiilidioksidin sivuvirtakapnografialla ja ruokatorven lämpötilan osalta. Leikkauksen lopussa neuromuskulaarinen esto kumotaan neostigmiinillä 0,05 mg/kg ja atropiinilla 0,02 mg/kg. Potilaat ekstuboituan täysin hereillä olevina. Leikkauksen aikainen ja jälkeinen nestehoito rajoitetaan 0,9 % normaalisuolaliuokseen eikä anneta eksogeenista insuliinia. Varhaista leikkauksen jälkeistä mobilisaatiota suositellaan.

Kliiniset mittaukset:

1. Demografiset tiedot: Sisältäen iän, sukupuolen, ASA-luokan, painoindeksin ja leikkauksen keston.
2. Satunnaisverensokeriarvoja (RBG) tarkistetaan ennen hiilihydraattilatausta, 2 tuntia (ennen induktiota), 6 tuntia hiilihydraattilatauksen jälkeen.

3. Jäännösmahan tilavuus: GRV lasketaan ennen anestesiainduktiota. Laskenta suoritetaan kussakin potilaan asennossa käyttäen seuraavia yhtälöitä:

   • jäännösmahan tilavuus (ml) = 215 + 57 log CSA (cm²) - 0,78 ikä (vuotta) - 0,16 pituus (cm) - 0,25 paino (kg) - 0,80 ASA (Bouvetin ja kollegoiden yhtälö puoli-istuvaan asentoon).(11)
   • jäännösmahan tilavuus (ml) = 27,0 + 14,6 x oikean kyljen CSA - 1,28 x ikä (Perlasin ja kollegoiden yhtälö RLP-asentoon).(12)

4. Aspiraation riski: Aspiraation riski luokitellaan käyttäen Ven de Putten ja Perlasin ehdottamaa järjestelmää. Kuten:

   • potilaat tyhjällä antrumilla ja jäännösmahan tilavuus < 1,5 ml/kg: matala riski.
   • potilaat kiinteällä sisällöllä tai jäännösmahan tilavuus > 1,5 ml/kg: korkea riski.
   • Antrumin löydökset arvostellaan tyhjä antrumi: aste 0; minimaalinen neste vain RLP-asennossa: aste 1; antrumin laajentuma sekä puoli-istuvassa asennossa että RLP-asennossa: aste 2.(13)
5. GPS (Glasgow-prognostinen piste)(14) lasketaan ennen hiilihydraattilatausta, 6 tuntia hiilihydraattilatauksen jälkeen ja ensimmäisen leikkauksen jälkeisen päivän aamulla. seuraavasti: kohonnut CRP-taso 10 mg/L ja hypoalbuminemia <35 g/L saa pisteen 2, ja yksi tai kumpikaan näistä biokemiallisista poikkeavuuksista saa pisteen 1 tai 0.
6. Pahoinvointia ja oksentelua arvioidaan ennen anestesiainduktiota ja toistetaan 4, 8, 12 ja 24 tuntia leikkauksen jälkeen.
7. Sairaalassaoloaika kirjataan.
8. Itsenäisen kävelyn aloitusaika kirjataan. Tulokset

Tämän tutkimuksen tulokset taulukoidaan ja tilastollisesti analysoidaan myöhemmin.

Keskustelu

Tutkimuksen tuloksia käsitellään myöhemmin.

Viitteet

1. Tian F, Zhou X, Wang J, Wang M, Shang Z, Li L, et al. Intravenous dexamethasone administration during anesthesia induction can improve postoperative nutritional tolerance of patients following elective gastrointestinal surgery: A post-hoc analysis. 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. Effect of colon cancer and surgical resection on skeletal muscle mitochondrial enzyme activity in colon cancer patients: a pilot study. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle. 2013;4:71-7.
3. Choi WJ, Kim J. Nutritional care of gastric cancer patients with clinical outcomes and complications: a review. Clinical nutrition research. 2016;5(2):65.
4. Gustafsson U, Scott M, Schwenk W, Demartines N, Roulin D, Francis N, et al. Guidelines for perioperative care in elective colonic surgery: Enhanced Recovery After Surgery (ERAS®) Society recommendations. Clinical nutrition. 2012;31(6):783-800.
5. Vishak M, Gayathri B, Chandrasekhar G, Ramani S, Chandrasekhar GK, RAMANI S. Randomized Controlled Trial Comparing the Effects of Preoperative Carbohydrate and Non-carbohydrate Loading on Gastric Emptying in Diabetic and Non-diabetic Patients Posted for Elective Surgery. Cureus. 2023;15(11).
6. Søreide E, Eriksson L, Hirlekar G, Eriksson H, Henneberg S, Sandin R, Raeder J. Pre-operative fasting guidelines: an update. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 2005;49(8):1041-7.
7. Awad S, Varadhan KK, Ljungqvist O, Lobo DN. A meta-analysis of randomised controlled trials on preoperative oral carbohydrate treatment in elective surgery. Clinical nutrition. 2013;32(1):34-44.
8. Robinson KN, Cassady BA, Hegazi RA, Wischmeyer PE. Preoperative carbohydrate loading in surgical patients with type 2 diabetes: Are concerns supported by data? Clinical Nutrition ESPEN. 2021;45:1-8.
9. Srinivasareddy S. Gastric Ultrasound for Gastric Content Evaluation. Turkish Journal of Anaesthesiology and Reanimation. 2023;51(6):465.
10. Gl O. Aspiration during anaesthesia: a computer-aided study of 185 358 anaesthetics. Acta Anaesthesiol Scand. 1986;30:84-92.
11. Van de Putte P, Perlas A. Ultrasound assessment of gastric content and volume. British journal of anaesthesia. 2014;113(1):12-22.
12. Khandekar SS, Doctor JR, Awaskar SK, Alex NK, Medha LR, Ranganathan P. Ultrasound-guided estimation of gastric residual volume using Perlas's formula: a validation study in patients. Indian Journal of Anaesthesia. 2022;66(4):255-9.
13. Khalil AM, Ragab SG, Botros JM, Abd-Aal HA, Boules ML. Gastric residual volume assessment by gastric ultrasound in fasting obese patients: a comparative study. Anesthesiology and Pain Medicine. 2021;11(1).
14. Costa MDdS, Vieira de Melo CYS, Amorim ACRd, Cipriano Torres DdO, Dos Santos ACO. Association between nutritional status, inflammatory condition, and prognostic indexes with postoperative complications and clinical outcome of patients with gastrointestinal neoplasia. Nutrition and cancer. 2016;68(7):1108-14.