Przewidywanie hipoglikemii i arytmii u pacjenta z cukrzycą i przewlekłą chorobą nerek — badanie walidacyjne (HypoArrhythmia)

Pacjenci z cukrzycą (DM), zwłaszcza ci z długotrwałą cukrzycą, leczeni insuliną i przewlekłą chorobą nerek (CKD), są narażeni na ryzyko wystąpienia zaburzeń rytmu serca i nagłej śmierci sercowej (SCD). Różne czynniki, takie jak obecność choroby niedokrwiennej serca, kardiomiopatia cukrzycowa oraz neuropatia autonomiczna, leżą u podstaw patologii związanych z rozwojem potencjalnie śmiertelnych arytmii u tych pacjentów, podczas gdy zdarzenia hipoglikemiczne są uważane za bezpośrednie wyzwalanie tych arytmii. Postulowano, że ciężka hipoglikemia może prowadzić do zaburzeń rytmu serca, które później podsumowano jako zespół „martwy w łóżku”. Ponadto ostatnie dane z dużych badań sercowo-naczyniowych u pacjentów z cukrzycą typu 2 sugerują, że ciężka hipoglikemia wiąże się ze zwiększonym ryzykiem incydentów sercowo-naczyniowych i zgonu z przyczyn sercowo-naczyniowych. Ponadto przewlekła choroba nerek znacznie zwiększa ryzyko hipoglikemii, a nawet umiarkowane upośledzenie funkcji nerek (eGFR < 45 ml/min) wiąże się ze znacznym wzrostem częstości występowania SCD.

Do zwiększonej śmiertelności z przyczyn sercowo-naczyniowych po hipoglikemii mogą przyczyniać się różne mechanizmy patofizjologiczne, w tym wywołane hipoglikemią uwalnianie katecholamin, proarytmogenne zmiany w EKG oraz zmiany zapalne. Zmiany morfologiczne i czynnościowe serca występujące w CKD dodatkowo przyczyniają się do tych mechanizmów. Dotychczasowe badania ograniczał krótki czas monitorowania glikemii i EKG oraz wykorzystywanie tylko 3 odprowadzeń Holter-EKG, co uniemożliwiało ocenę bardziej skomplikowanych nieprawidłowości EKG, takich jak dyspersja odstępu QT, naprzemienne załamki T czy późne potencjały. Dlatego nie ma jednoznacznych danych pozwalających przewidzieć arytmie i SCD oraz ich związek z hipoglikemią u pacjentów z cukrzycą. W idealnej sytuacji ocena ryzyka SCD mogłaby identyfikować i charakteryzować pacjentów wysokiego ryzyka, ale jak dotąd niewiele wiadomo na temat markerów EKG związanych z hipoglikemią do identyfikacji pacjentów zagrożonych arytmiami i SCD.

W populacji ogólnej zidentyfikowano różne markery EKG ryzyka SCD, takie jak częstość akcji serca, zaburzenia rytmu serca, blok przedsionkowo-komorowy (AV), długość QT, dyspersja QT, zmienność rytmu serca (HRV), naprzemienne załamki T, późne potencjały , jak również lewy (LBBB) lub prawy blok odnogi pęczka Hisa (RBBB) (recenzja w). U pacjentów z cukrzycą hipoglikemia, kardiomiopatia cukrzycowa, a także obecność neuropatii autonomicznej może prowadzić do takich nieprawidłowości w zapisie EKG. Istnieją jedynie nieliczne dane na temat wpływu epizodów samoistnej hipoglikemii i zmian parametrów EKG, a tylko niewielkie badanie u pacjentów z cukrzycą typu 1 wykazało, że nocna hipoglikemia jest związana ze zmniejszeniem składnika niskoczęstotliwościowego zmienności rytmu serca. Do tej pory bardziej wyrafinowane markery, takie jak dyspersja odstępu QT, późne potencjały lub naprzemienne załamki T, nie były badane w „rzeczywistych warunkach”, najprawdopodobniej dlatego, że markery te wymagają rejestracji EKG z 12 odprowadzeń przez dłuższy czas.

Jednak w celu ustalenia algorytmu ryzyka do przewidywania arytmii związanych z hipoglikemią obowiązkowe jest jednoczesne długotrwałe monitorowanie stężenia glukozy i rejestracja 12 odprowadzeń EKG w celu uchwycenia tych markerów ryzyka SCD w EKG.

W aktualnie realizowanym projekcie badacze oceniają związek zdarzeń hipoglikemii/wahań glukozy i arytmii/wskaźników EKG dla SCD. Badanie kliniczne zostanie przeprowadzone na 50 pacjentach z cukrzycą leczoną insuliną i przewlekłą chorobą nerek o nasileniu umiarkowanym do ciężkiego. Pacjenci ci otrzymują ciągłą rejestrację glukozy i EKG przez 7 dni, a dane zostaną wykorzystane do opracowania modelu oceny ryzyka.

Bieżące badanie walidacyjne ma na celu potwierdzenie modelu oceny ryzyka opracowanego we współpracy z AICES – Aachen Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science oraz zatwierdzenie pojemnościowego urządzenia rejestrującego EKG uzyskanego we współpracy z Philips Chair for Medical Information Technology w Uniwersyteckim Centrum Klinicznym w Akwizgranie ( Wielka Brytania). W tym celu zostanie włączonych 10 pacjentów z cukrzycą leczoną insuliną i umiarkowaną do ciężkiej CKD. W ramach tego badania zostanie wygenerowane siedmiodniowe monitorowanie poziomu glukozy oraz dane pojemnościowych zapisów EKG, co pozwoli na walidację i dostosowanie opracowanego sprzętu medycznego i modeli matematycznych. Przedmiotem badań jest koszulka z 12-odprowadzeniowym EKG, składająca się z tekstylnych elektrod i urządzenia rejestrującego dane. Urządzenie może rejestrować długoterminowe dane EKG z 12 odprowadzeń. Koszulka ma na celu poprawę komfortu pacjenta przy długotrwałych zapisach oraz zapobieganie niepożądanym skutkom zwykłych elektrod EKG. Obecne systemy są ograniczone przez stosowanie elektrod EKG, które są trudno tolerowane przez pacjentów z powodu poważnych bezpośrednich skutków ubocznych na skórze, takich jak wysypka i zmiany pęcherzowe. Te działania niepożądane są wynikiem przygotowania skóry i żelu do elektrod. Proponowana koszulka EKG nie wymaga tych problematycznych przygotowań. Kolejną korzyścią jest stałe rozmieszczenie elektrod na koszulce. W przypadku regularnych długotrwałych zapisów 12-odprowadzeniowego EKG elektrody mogą odpaść i pacjent musi je ponownie założyć. W związku z tym może wystąpić nieprawidłowe ustawienie elektrod.