選択的腹部手術を受ける糖尿病患者における術前炭水化物負荷 (CARB-DM)

序論 手術による外傷やストレスは異化状態を引き起こす可能性があります。 研究によると、患者は合併症のない選択的手術後でも回復期に約2kgの体重減少を経験することが示されています。(1) 術後栄養不良は、炎症反応、胃腸機能障害、胃腸予備機能の喪失により、胃腸手術を受ける患者の約40%でより一般的です。(2) 胃腸手術後の栄養不足は、術後合併症と罹病率の重要なリスク因子の一つと考えられており、これにより入院期間（LOS）や治療費の増加だけでなく、術後の補助療法の遅延によりがん患者の生存率にも影響を与える可能性があります。 (3) 臨床医は、栄養不足による合併症を軽減することで手術患者の予後を改善しようと試みてきました。 術後回復促進（ERAS）プロトコルや術前経口栄養補助食品（ONS）の投与は患者の栄養状態を改善することができますが、腹部手術を受ける一部の患者は栄養不良に苦しんでいます。(4) 呼吸不全を引き起こす肺誤嚥は緊急手術と選択的手術の両方で報告されており、発生率は10万件の手術あたり3件です。 能動的な嘔吐とは対照的に、受動的な逆流が多くの症例で誤嚥を引き起こすと報告されています。 誤嚥した患者の多くは、糖尿病など胃排出遅延に寄与する逆流の既存症状や状態を持っていることが判明しています。 肺誤嚥のリスクを減らすために、手術前の厳格な絶食ガイドラインが提唱されています。(5) 典型的には、併存疾患のない術前患者の胃液量は10〜30mlの範囲であるのに対し、胃食道逆流症（GERD）や糖尿病などの併存疾患を持つ患者では最大200mlに達する可能性があります。 一部の研究では、200ml以上の胃内容物が誘導中の逆流と誤嚥のリスクを高める可能性があると示唆されていますが、この閾値は絶対的な値ではなく個人によって異なる可能性があることを認識することが重要です。(6) 術前絶食と手術は代謝ストレスとインスリン抵抗性を引き起こし、高血糖と組織（主に骨格筋と肝臓）のインスリン生物学的作用への反応性低下を特徴とします。 インスリン抵抗性の発現は、罹病率、死亡率、入院期間の増加と関連しています。 したがって、術前の複合炭水化物の経口投与など、インスリン抵抗性の発現を軽減する対策は臨床的に有益である可能性があります。 いくつかの研究では、術前炭水化物投与が術後インスリン抵抗性とグルコース動態、タンパク質バランスと体組成、食後のホルモンおよび代謝反応、免疫機能、遺伝子およびタンパク質発現、残胃容量、飲料関連合併症、患者の健康状態、入院期間に及ぼす影響が調査されています。(7) 手術患者における糖尿病（DM）の有病率は20〜40％の範囲であり、特にバリアトリックコホートで最も高い率が報告されています。 糖尿病は術後合併症のリスク増加、入院期間の延長、死亡率の上昇と関連しています。 血糖変動性と高血糖を含む（ただしこれらに限定されない）複数のメカニズムが不良な転帰に関与している可能性がありますが、因果関係はまだ確立されていません。 この不明確なメカニズムにもかかわらず、術後回復を改善するプロトコルはこの脆弱な集団で特に有用であると思われますが、糖尿病患者に特化した回復促進ガイドラインは乏しいです。(8) 糖尿病患者における炭水化物負荷は、いくつかの理論的および実践的懸念から議論の的となっています。 第一に、糖尿病患者は胃排出遅延を有している可能性があるため、炭水化物含有飲料が胃内に長く留まり誤嚥リスクを増加させるかどうか疑問視されています。 第二に、糖尿病患者は非糖尿病患者と比較して炭水化物に対する血糖反応が大きいため、手術期間を通じて高血糖が発生することを懸念する声があります。 これが第三の懸念につながります。術前炭水化物負荷が糖尿病患者の手術成績不良を引き起こす可能性があるかどうかです。(8) 胃超音波（US）は、胃内容物の性状と量を非侵襲的にベッドサイドで評価する有効で信頼性の高いツールです。 いくつかの研究は、胃前庭部の横断面積が胃残渣量を予測できることを示唆しています。(9)

研究目的

本研究の目的は、糖尿病患者における選択的腹部手術後の回復に対する術前炭水化物負荷の効果を評価することです。

主要アウトカム：術前超音波による胃残渣量測定。

副次アウトカム：

• グラスゴー予後スコア（GPS）で測定される術後の代謝および炎症反応。
• 炭水化物負荷前、2時間後（麻酔導入前）、炭水化物負荷6時間後の随時血糖値。
• 術後悪心嘔吐（PONV）。
• 入院期間。
• 自立歩行開始時間。

対象と方法

この前向き無作為化二重盲検比較試験は、2024年6月から2025年6月までタンタ大学病院で選択的腹部手術を受ける予定の120名の患者を対象に実施され、データ収集は機関倫理委員会の承認後直ちに開始され、最低6ヶ月間（サンプルサイズが完了するまで延長可能）行われます。

• 倫理的配慮 機関倫理委員会の承認後、各患者からインフォームドコンセントを取得します。 患者の全データは秘密コードと各患者の個人ファイルで機密保持され、提供された全データは現在の医学研究のみに使用されます。 研究期間中に発生した予期しないリスクは、患者および倫理委員会に適時に報告されます。

患者のプライバシーとデータの機密性を維持するための十分な監督が行われます。 利益相反、宗教、法律、社会規範との衝突はありません。

• 研究のリスクとエンドポイント 本研究から予想されるリスクはありません。
• サンプルサイズ：

サンプルサイズ計算はG.power 3.1.9.2（ドイツ、キール大学）を使用して行われました。

サンプルサイズは以下の考慮事項に基づいて計算されました：

主要アウトカムである胃容量について、先行研究(5)に基づき、炭水化物負荷糖尿病患者群が炭水化物負荷非糖尿病患者群（平均30.4ml、SD 9.12ml）および非糖尿病患者対照群（平均29ml、SD 11.42ml）と比較して20％の増加（平均差6ml）を示すことを検出するために、αエラー0.05、検出力80％を設定しました。

脱落を補うために各群に3症例を追加しました。 したがって、各群に40名の患者が割り当てられます。

• 対象基準：21〜65歳、男女両方、アメリカ麻酔科学会（ASA）クラスI-IIで全身麻酔下での選択的腹部手術を受ける120名の患者を対象とします。

• 除外基準：

  1-患者の拒否。 2-胃機能に影響を与える肝臓または腎臓疾患。 3-精神機能障害または認知障害。 4-胃内容物誤嚥リスクの増加。 5-ボディマス指数が20未満または35kg/m2を超える。 6-過去の上部消化管手術歴。 7-胃運動に影響を与える薬物。 8-1型糖尿病およびインスリン使用中の2型糖尿病、胃症または自律神経障害の症状を示す患者。

• 群分けと割り付け：

コンピュータ生成ランダム化ソフトウェアを用いた密封不透明封筒法によって行われます。 研究またはデータ収集に参加しない盲検化された看護師が封筒内の番号を読み取り、群割り付けを行います。

群I：非糖尿病患者対照群（n=40）：手術前夜にカップヨーグルト（100ml）とはちみつ2杯（42g）の食事、麻酔導入2時間前に透明な水200mlを摂取します。

群II：炭水化物負荷非糖尿病患者群（n=40）：手術前夜にカップヨーグルト（100ml）とはちみつ2杯（42g）の食事、麻酔導入2時間前に透明な炭水化物飲料（水200mlにはちみつ2杯を溶解）200mlを摂取します。

群III：炭水化物負荷糖尿病患者群（n=40）：手術前夜にカップヨーグルト（100ml）とはちみつ2杯（42g）の食事、麻酔導入2時間前に透明な炭水化物飲料（水200mlにはちみつ2杯を溶解）200mlを摂取します。

麻酔法：

導入前：

全身麻酔導入前に胃の超音波検査を実施します。

胃超音波検査法：

半座位および右側臥位（RLP）で腹部限局超音波検査を実施します。 Mindray社製カーブドトランスデューサーを低周波数（2〜5MHz）で使用し、左季肋部から右季肋部にかけてプローブを走査し、上腹部内の前庭部を同定します。 この評価では、左肝葉と下行腹部大動脈をそれぞれ前方および後方のランドマークとして使用します。 前庭部の形状と内容物に基づき、前後壁が接する平坦な前庭は空虚と判定します。低エコー内容物と薄い壁を持つ拡張した前庭は液体含有と判定します。混合エコー性内容物を示す拡張した前庭は固形物含有と判定します。

前庭部横断面積（CSA）は以下の式を用いて測定します：

CSA = π (D1 × D2) / 4 （D1およびD2：二つの前庭部径）。(10)

麻酔導入：

全患者にミダゾラム0.05mg/kgを静脈内投与し、フェイスマスクで100％酸素による前酸素化を行います。 麻酔はプロポフォール3mg/kg、フェンタニル1μg/kg、アトラクリウムベシル酸塩0.5mg/kgで導入します。 平衡麻酔はセボフルランと酸素、総流量2L/分で維持し、フェンタニルとアトラクリウムベシル酸塩の間欠的ボーラス投与を追加します。 全患者で心電図、パルスオキシメーター、心拍数、非侵襲的動脈血圧、サイドストリーム・キャプノグラフィーによる呼気終末CO2、食道温をモニタリングします。 手術終了時、神経筋遮断はネオスチグミン0.05mg/kgとアトロピン0.02mg/kgで拮抗します。 患者は完全に覚醒した時点で抜管します。 術中および術後の輸液管理は0.9％生理食塩水に限定し、外来性インスリン投与は行いません。 術後の早期離床を推奨します。

臨床測定：

1. 人口統計学的データ：年齢、性別、ASA、BMI、手術時間を含みます。
2. 随時血糖値（RBG）を炭水化物負荷前、2時間後（麻酔導入前）、炭水化物負荷6時間後に測定します。

3. 胃残渣量：麻酔導入前にGRVを計算します。 各患者体位で以下の式を用いて計算を行います：

   • 胃残渣量（ml）= 215 + 57 log CSA（cm2） - 0.78 年齢（歳） - 0.16 身長（cm） - 0.25 体重（kg） - 0.80 ASA（半座位用Bouvetらの式）。(11)
   • 胃残渣量（ml）= 27.0 + 14.6 × 右側臥位CSA - 1.28 × 年齢（右側臥位用Perlasらの式）。(12)

4. 誤嚥リスク：Ven de PutteとPerlasが提案したシステムを用いて誤嚥リスクを分類します。 以下の通り：

   • 空虚な前庭かつ胃残渣量＜1.5ml/kgの患者：低リスク。
   • 固形物含有または胃残渣量＞1.5ml/kgの患者：高リスク。
   • 前庭所見は以下のように段階付けします：空虚な前庭：段階0；右側臥位のみで最小量の液体：段階1；半座位と右側臥位の両方で前庭拡張：段階2。(13)
5. グラスゴー予後スコア（GPS）(14)を炭水化物負荷前、炭水化物負荷6時間後、術後1日目の朝に計算します。 以下の通り：CRP 10mg/L以上の上昇かつ低アルブミン血症＜35g/Lの場合スコア2を割り当て、これらの生化学的異常の一方または両方なしの場合それぞれスコア1または0を割り当てます。
6. 悪心嘔吐を麻酔導入前に評価し、術後4、8、12、24時間後に繰り返し評価します。
7. 入院期間を記録します。
8. 自立歩行開始時間を記録します。 結果

本研究の結果は後日表にまとめられ、統計学的分析が行われます。

考察

研究結果は後日考察されます。

参考文献

1. Tian F, Zhou X, Wang J, Wang M, Shang Z, Li L, 他. 麻酔導入中の静脈内デキサメタゾン投与は選択的胃腸手術後患者の術後栄養耐容性を改善できる：事後解析. 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, 他. 大腸癌と外科的切除が大腸癌患者の骨格筋ミトコンドリア酵素活性に及ぼす影響：パイロット研究. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle. 2013;4:71-7.
3. Choi WJ, Kim J. 臨床転帰と合併症を伴う胃癌患者の栄養管理：レビュー. Clinical nutrition research. 2016;5(2):65.
4. Gustafsson U, Scott M, Schwenk W, Demartines N, Roulin D, Francis N, 他. 選択的大腸手術における周術期ケアのガイドライン：術後回復促進（ERAS®）学会推奨. Clinical nutrition. 2012;31(6):783-800.
5. Vishak M, Gayathri B, Chandrasekhar G, Ramani S, Chandrasekhar GK, RAMANI S. 選択的手術予定の糖尿病患者および非糖尿病患者における胃排出に対する術前炭水化物および非炭水化物負荷の効果を比較する無作為化比較試験. Cureus. 2023;15(11).
6. Søreide E, Eriksson L, Hirlekar G, Eriksson H, Henneberg S, Sandin R, Raeder J. 術前絶食ガイドライン：更新. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 2005;49(8):1041-7.
7. Awad S, Varadhan KK, Ljungqvist O, Lobo DN. 選択的手術における術前経口炭水化物治療に関する無作為化比較試験のメタアナリシス. Clinical nutrition. 2013;32(1):34-44.
8. Robinson KN, Cassady BA, Hegazi RA, Wischmeyer PE. 2型糖尿病手術患者における術前炭水化物負荷：懸念はデータによって支持されているか？ Clinical Nutrition ESPEN. 2021;45:1-8.
9. Srinivasareddy S. 胃内容評価のための胃超音波. Turkish Journal of Anaesthesiology and Reanimation. 2023;51(6):465.
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12. Khandekar SS, Doctor JR, Awaskar SK, Alex NK, Medha LR, Ranganathan P. Perlasの式を用いた超音波ガイド下胃残渣量推定：患者における検証研究. Indian Journal of Anaesthesia. 2022;66(4):255-9.
13. Khalil AM, Ragab SG, Botros JM, Abd-Aal HA, Boules ML. 絶食肥満患者における胃超音波による胃残渣量評価：比較研究. Anesthesiology and Pain Medicine. 2021;11(1).
14. Costa MDdS, Vieira de Melo CYS, Amorim ACRd, Cipriano Torres DdO, Dos Santos ACO. 胃腸腫瘍患者の術後合併症と臨床転帰における栄養状態、炎症状態、および予後指標の関連. Nutrition and cancer. 2016;68(7):1108-14.