Voorspellen van hypoglykemie en aritmieën bij de patiënt met diabetes en CKD - ​​Validatiestudie (HypoArrhythmia)

Patiënten met diabetes mellitus (DM), vooral degenen met een langdurige diabetes, insulinebehandeling en chronische nierziekte (CKD), zijn kwetsbare patiënten met een hoog risico op hartritmestoornissen en plotselinge hartdood (SCD). Verschillende factoren, zoals de aanwezigheid van coronaire hartziekte, diabetische cardiomyopathie en autonome neuropathie, zijn onderliggende pathologieën die verband houden met de ontwikkeling van mogelijk fatale aritmieën bij deze patiënten, terwijl wordt aangenomen dat hypoglykemie deze aritmieën rechtstreeks veroorzaakt. Er is gepostuleerd dat ernstige hypoglykemie kan leiden tot hartritmestoornissen, later samengevat als het "dood-in-bed"-syndroom. Bovendien suggereren recente gegevens van grote onderzoeken naar cardiovasculaire resultaten bij patiënten met type 2-diabetes dat ernstige hypoglykemie geassocieerd is met een verhoogd risico op cardiovasculaire voorvallen en cardiovasculair gerelateerd overlijden. Bovendien verhoogt CKD het risico op hypoglykemie aanzienlijk en zelfs een matige verslechtering van de nierfunctie (eGFR < 45 ml/min) wordt geassocieerd met een significante toename van SCD.

Verschillende pathofysiologische mechanismen kunnen bijdragen aan de verhoogde cardiovasculaire mortaliteit na hypoglykemie, waaronder door hypoglykemie geïnduceerde afgifte van catecholamines, pro-aritmogene ECG-veranderingen en inflammatoire veranderingen. Morfologische en functionele veranderingen van het hart die optreden bij CKD dragen verder bij aan deze mechanismen. Tot nu toe uitgevoerde onderzoeken werden beperkt door een korte duur van glucose- en ECG-monitoring en door het feit dat er slechts 3 lead Holter-ECG's werden gebruikt, waardoor de beoordeling van meer geavanceerde ECG-afwijkingen zoals QT-dispersie, T-golf alternans of laat potentieel. Daarom zijn er geen duidelijke gegevens om aritmieën en plotselinge hartstilstand en de relatie met hypoglykemie bij patiënten met diabetes te voorspellen. Idealiter zou een SCD-risicoscore hoogrisicopatiënten kunnen identificeren en karakteriseren, maar tot op heden is er weinig bekend over hypoglykemie-geassocieerde ECG-markers voor de identificatie van patiënten met een risico op aritmieën en SCD.

In de algemene populatie zijn verschillende ECG-risicomarkers voor SCZ geïdentificeerd, zoals hartslag, hartritmestoornissen, atrioventriculaire (AV) blok, QT-lengte, QT-spreiding, hartslagvariabiliteit (HRV), T-golf alternans, late potentialen , evenals linker- (LBBB) of rechterbundeltakblok (RBBB) (beoordeeld in). Bij patiënten met diabetes kunnen hypoglykemie, diabetische cardiomyopathie en de aanwezigheid van autonome neuropathie tot dergelijke ECG-afwijkingen leiden. Er zijn slechts schaarse gegevens over het effect van spontane hypoglykemie-episodes en veranderingen in ECG-parameters. Slechts een kleine studie bij patiënten met diabetes type 1 heeft aangetoond dat nachtelijke hypoglykemie gepaard gaat met een afname van de laagfrequente component van de hartslagvariabiliteit. Tot op heden werden meer geavanceerde markers zoals QT-dispersie, late potentialen of T-golf alternans niet onderzocht in een "real-life setting", hoogstwaarschijnlijk omdat deze markers een ECG-registratie met 12 afleidingen van langere duur vereisen.

Voor het opzetten van een risico-algoritme voor de voorspelling van hypoglykemie-geassocieerde aritmieën is het echter verplicht om langdurige gelijktijdige glucosemonitoring en 12-afleidingen ECG-registratie uit te voeren om deze ECG-risicomarkers voor SCD vast te leggen.

In een lopend project evalueren de onderzoekers het verband tussen hypoglykemische voorvallen/glucosewisselingen en aritmieën/ECG-voorspellers voor SCD. Er zal een klinische studie worden uitgevoerd bij 50 patiënten met met insuline behandelde diabetes en matige tot ernstige CKD. Deze patiënten krijgen 7 dagen continue glucose- en ECG-registratie en gegevens worden gebruikt voor de ontwikkeling van het risicobeoordelingsmodel.

De huidige validatiestudie is bedoeld om het risicobeoordelingsmodel te bevestigen dat is ontwikkeld in samenwerking met AICES - Aachen Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science en om het capacitieve ECG-registratieapparaat goed te keuren dat is verkregen in samenwerking met de Philips-leerstoel voor medische informatietechnologie aan het Universitair Klinisch Centrum van Aken ( UKA). Daartoe zullen 10 patiënten met met insuline behandelde diabetes en matige tot ernstige CKD worden geïncludeerd. In deze studie zullen zevendaagse glucosemonitoring en gegevens van capacitieve ECG-opnamen worden gegenereerd, waardoor de ontwikkelde medische hardware en de wiskundige modellen kunnen worden gevalideerd en aangepast. Het studie-item is een 12-afleidingen ECG-T-shirt bestaande uit textiele elektroden en een datalogging-apparaat. Het apparaat kan langdurige 12-afleidingen ECG-gegevens registreren. Het doel van het T-shirt is om het comfort van de patiënt te verbeteren bij langdurige opnames en om nadelige effecten van reguliere ECG-elektroden te voorkomen. De huidige systemen worden beperkt door het gebruik van ECG-elektroden, die door de patiënten nauwelijks worden verdragen vanwege ernstige directe bijwerkingen op de huid, zoals huiduitslag en bulleuze laesies. Deze bijwerkingen zijn het gevolg van huidvoorbereiding en elektrodegel. Het voorgestelde ECG-T-shirt heeft deze problematische voorbereidingen niet nodig. Een ander voordeel is de vaste plaatsing van de elektroden op het T-shirt. Bij regelmatige langdurige ECG-opnamen met 12 afleidingen kunnen de elektroden eraf vallen en moet de patiënt ze opnieuw bevestigen. Daarom kan een foutieve positionering van de elektroden optreden.