Forutsier insulinbehov etter hjertekirurgi risikoen for å utvikle diabetes

Kritisk syke pasienter lider ofte av akutt hyperglykemi (et blodsukkernivå på mer enn 6,1 mmol/L (110 mg/dL)) og observeres hos rundt 90 prosent av ICU-pasientene. I tillegg forventes insulinresistens hos mer enn 80 prosent av de kritisk syke, noe som bidrar til problemet. Hypothalamus-hypofyse-aksen, det sympatiske adrenerge systemet og sirkulerende pro-inflammatoriske cytokiner inkludert tumornekrosefaktor alfa (TNF-α) og interleukiner modulerer hyperglykemi under stress. Sykdommens alvorlighetsgrad som uttrykt ved vurdering av akutt fysiologi og kronisk helse (APACHE II), skadens alvorlighetsgrad, operasjonstype og Glasgow Coma Scale korrelerer med katekolamin- og kortisolnivåer. Katekolaminer frigjøres hovedsakelig fra binyremargen. Flere effekter antas å skyldes økningen av stresshormoner (kardiovaskulære, immune og metabolske) rettet mot gjenoppretting av homeostase under stress. Overdreven glykogenolyse, glukoneogenese og insulinresistens karakteriserer den nevroendokrine stressresponsen. Økt leverproduksjon av glukose er hovedsakelig årsaken til stresshyperglykemi. Mediert gjennom leveren adrenalin og noradrenalin stimulerer glukoneogenese og glykogenolyse; sistnevnte har tilleggseffekter ved å øke glyseroltilførselen gjennom lipolyse i leveren.

I tillegg kan fremveksten av insulinresistens skyldes frigjøring av adipokiner fra fettvev under kritisk sykdom. Nedgradering av insulinsignaltransduksjon er assosiert med økt TNF-α på grunn av fosforylering av forskjellige molekyler rett over insulinsignaleringsbanen. Omfordeling av glukose fra perifert vev mot immunceller under infeksjon kan formidles av variabel regulering av glukosetransporter-1 og glukosetransporter-4.

Medvirkende faktorer for akutt hyperglykemi under kritisk sykdom inkluderer samtidig utskillelse av ekstra stresshormoner og bruk av medisiner (steroider, litium, vasopressorer, inotroper og β-blokkere). Intravenøse glukoseløsninger, overfôring, parenteral ernæring og antibiotika- og dialyseløsninger utløser også hyperglykemi. Insulinmangel eller hypovolemi kan også føre til hyperglykemi. Perifer insulinresistens kan fremmes med sengeleie selv uten en åpenbar sykdom. Sengeleie gir redusert glukoseopptak i skjelettmuskulaturen. Hyperglykemi hos kritisk syke diabetikere er en integrering av bukspyttkjertelens β-celle sekretoriske forstyrrelser og insulinresistens.

Konsekvenser av hyperglykemi hos kritisk syke pasienter: i forskjellige intensivavdelinger. Kortsiktige ulemper med hyperglykemi inkluderer effekter på væskebalansen gjennom glykosuri og påfølgende dehydrering. Hyperglykemi assosiert med abnormiteter i hvite blodlegemer som kan svekke komplementveien. Mitokondrielt protein kan bli skadet med hyperglykemi, forsterkning av inflammatoriske veier, endret medfødt immunsystem og nedgradering av endotelfunksjoner. Den perifere blodstrømmen kan bli kompromittert på grunn av reduksjonen i endotel nitrogenoksid og vaskulær reaktivitet med hyperglykemi. Akutt hyperglykemi øker proteolyse og er ledsaget av en høy risiko for hjertekomplikasjoner, elektromyokardiale endringer, hemodynamisk kompromiss, akutt nyreskade og død. Derfor er dårlige kliniske resultater og komplikasjoner assosiert med hyperglykemi. Vedvaren av hyperglykemi over lengre tid er tydelig assosiert med pediatrisk populasjonsutfall som uttrykt ved sykelighet og dødelighet.

I individuelle intensivavdelinger økte risikoen for hyperglykemi og hypoglykemi hos pasienter med sepsis. Retningslinjene for Surviving Sepsis Campaign anbefaler å holde blodsukkeret under 10 mmol/L. I nevrokritisk behandling ble forbedret nevrologisk resultat observert med glukosekontroll hos pasienter, med et mindre strengt glykemisk mål (7,7-10 mmol/L). Effekten av hyperglykemi ble kvantifisert i en metaanalyse for pasienter som hadde akutt hjerteinfarkt. Postoperativt var intensiv glukosekontroll assosiert med redusert akutt hjertesvikt, hjerteinfarkt og død ved vaskulære operasjoner. Redusert død, infeksjoner og postoperativt atrieflimmer ble observert etter hjertekirurgi med moderat blodsukkerkontroll. Interessant nok ble stress hyperglykemi i en nylig systemisk gjennomgang og metaanalyse assosiert med økt risiko for påfølgende diabetes hos kritisk syke. Ingen tidligere studier gikk gjennom fremtidig utvikling av diabetes eller nedsatt glukosetoleranse etter hjerteoperasjoner.

1. Mål Primært mål: hendelse med utvikling av diabetes og pre-diabetes hos pasienter med postoperativ stresshyperglykemi

2. Studiemetodikk

   • Studien vil være en prospektiv kohortstudie
   • Utforskerne vil velge ut pasient uten diabetes som skal gjennomgå hjerteoperasjon, pasienten vil bli delt inn i to grupper gruppe 1) Pasienter med ukontrollert blodsukker på intensivavdelingen; og gruppe 2) pasient med tilstrekkelig kontroll av blodsukkeret i intensivavdelingen
   • Utvalgsstørrelsen vil bli beregnet basert på tidligere studier på kritisk syke pasienter
   • Inkluderings- og eksklusjonskriterier for emnet Inklusjonskriterier: 1. Voksne menn og kvinner over 18 år som er utsatt for hjertekirurgi, 2. Aksept for å utføre studieprotokollen og delta gjennom hele prøveperioden (samtykkegodkjenning før deltakelse), 3. Forstå risikoene og fordelene ved studien og ha signert et skriftlig informert samtykke. Eksklusjonskriterier: Diabetikere. Pasienter som nekter å delta eller som/ikke kan signere informert samtykke.

Tid i rekkevidde (TIR), vil bli brukt til å definere gruppene i studien, det er et mål på tid hvor blodsukkeret holder seg innenfor det angitte målområdet. Vår gruppe peker på at det er et enkelt tiltak som kan møtes uten spesifikke krav; derfor kan den ganske enkelt brukes på hvilken som helst intensivavdeling. Undersøkere vil beregne hele tiden for intravenøs insulininfusjon (A) og tiden innenfor det angitte målområdet (B) under intravenøs insulininfusjon og uttrykt TIR som TIR = (B/A) × 100. Vår forrige studie viste at pasienter med mer enn 80 % tid innen rekkevidde, uansett om de hadde eksisterende diabetes eller ikke, hadde bedre resultater enn de med mindre enn 80 % tid innen rekkevidde, uttrykt ved sårinfeksjonskomplikasjoner, varighet av mekanisk ventilasjon og ICU liggetid. I tillegg var de ikke kandidater for tilbakevendende hypoglykemiske anfall. (27) Resultatmål Faktorer som vurderes ved innleggelse til intensivavdelingen vil inkludere alder, kjønn, etnisitet, diabeteshistorie, glykert hemoglobin (HbA1C), hypertensjonshistorie og operasjonstype. Etterforskerne vil registrere anestesitid, kardiopulmonal bypasstid (CPP), aortakryssklemmetid (ACC), bruk av inotroper og vasopressorer, blodtransfusjon, Euro SCORE, medisiner inkludert (statinbehandling, steroider, vasopressorer og inotroper) lengden på mekanisk ventilasjon , liggetid på intensivavdelingen og liggetid på sykehus. Komplikasjoner og utfall, inkludert akutt nyreskade (AKI), postoperativ atrieflimmer (POAF), nosokomial infeksjon, hjerneslag, sårinfeksjon og død, vil rapporteres for hver pasient. Data vil bli hentet fra en etablert database Dendrite Clinical Systems® (London, Storbritannia). Utfall vil bli sammenlignet i undergrupper av diabetikere og ikke-diabetikere, og faktorer assosiert med dårlig glykemisk kontroll vil bli analysert.

Utfall og oppfølging Et poliklinisk besøk vil bli planlagt ca. tre måneder etter ICU-utskrivning. På tidspunktet for dette besøket vil etterforskerne innhente alder, BMI, midjeomkrets, kosthold, trening, hypertensjonshistorie og familie- og personlig historie med forhøyet blodsukker for å beregne spørreskjemaet for finsk diabetesrisikoscore (FINDRISC). (28) Oral glukosetoleransetest (OGTT) vil bli utført i henhold til retningslinjene fra Verdens helseorganisasjon (WHO) med 75 g glukosebelastning. Diabetes vil bli diagnostisert i henhold til retningslinjer fra American Diabetes Association som angir fastende plasmaglukose ≥126 mg/dl (7mmol/L) og/eller 2-timers plasmaglukose under OGTT ≥200 mg/dl (11,1mmol/L) og/ eller HbA1c ≥6,5 % (48 mmol/L); nedsatt glukosetoleranse observeres når 2-timers plasmaglukose under OGTT er mellom 140-200 mg/dl (7,7-11,1 mmol/L). Nedsatt fastende glukose definert som fastende plasmaglukose mellom 100-126 mg/dl (55,7 mmol/L).

Det primære utfallet vil være prosentandelen av utvikling av diabetes hos ikke-diabetikere etter hjertekirurgi. Det sekundære utfallet vil være å identifisere om de pasientene som er ikke-diabetikere assosiert med økt sykelighet når det gjelder ICU-opphold, postoperativt atrieflimmer (POAF) ), sykehuservervede infeksjoner og sene sårinfeksjoner

Beskrivende statistikk vil bli brukt for å oppsummere og bestemme prøvekarakteristikkene og fordelingen av ulike vurderte parametere relatert til demografi, presentere tegn og symptomer, kliniske trekk, postoperative utfallsmål etc. Normalfordelte data og resultater vil bli rapportert med gjennomsnitt og standardavvik (SD) med tilsvarende 95 % konfidensintervall (KI); de resterende resultatene vil bli rapportert med median og interkvartilområde (IQR). Kategoriske data vil bli oppsummert ved hjelp av frekvenser og prosenter.

Fokuset for dataanalysen i denne studien vil være å bestemme hendelsen med utvikling av diabetes og pre-diabetes hos pasienter med postoperativ stresshyperglykemi. Assosiasjoner mellom to eller flere kvalitative variabler vil bli vurdert ved å bruke Chi-square (χ2) eller Fisher Exact-tester etter behov. Kvantitative utfallsmål mellom to uavhengige grupper vil bli analysert ved hjelp av uparet t eller Mann Whitney U-test avhengig av normaliteten til datafordelingen. Konsentrasjons-tidsprofiler for blodsukker, seruminsulin og andre relaterte kvantitative utfallsmål vil bli analysert som deres respektive områder under kurven (AUC) fra baseline til spesifikke post-baseline tidspunkter, med analyse på tvers av grupper (normal, prediabetes, diabetes) utført ved lineær regresjon, med resultater presentert som marginale gruppemiddelverdier (95 % KI) og tilhørende p-verdi. Effekten av ulike potensielle kovariater og faktorer vil bli vurdert ved hjelp av multivariat lineær regresjonsmodell. Longitudinelle endringer i data på tvers av tidspunkter vil bli analysert ved hjelp av en blandet modell ANOVA. Sammenhengen mellom utvikling av diabetes og pre-diabetes hos pasienter med postoperativ stresshyperglykemi og viktigste indre og ytre risikofaktorer (prediktor eller risikofaktorer) vil bli estimert ved å utlede oddsratio (OR) fra logistisk regresjonsmodell og resultater vil bli presentert og rapportert i oddsratio (OR) og tilhørende 95 % KI. En tosidig P-verdi <0,05 vil anses å være statistisk signifikant. Alle statistiske analyser vil bli gjort ved hjelp av statistiske pakker SPSS 23.0 (SPSS Inc. Chicago, IL) og Epi Info 2000 (Center for Disease Control and Prevention, Atlanta, Georgia, USA