Förutsäger insulinbehov efter hjärtkirurgi risken att utveckla diabetes

Kritiskt sjuka patienter lider ofta av akut hyperglykemi (en blodsockernivå på mer än 6,1 mmol/L (110 mg/dL)) och observeras hos cirka 90 procent av intensivvårdspatienterna. Dessutom förväntas insulinresistens hos mer än 80 procent av de kritiskt sjuka, vilket bidrar till problemet. Hypotalamus-hypofysaxeln, det sympatiska adrenerga systemet och cirkulerande pro-inflammatoriska cytokiner inklusive tumörnekrosfaktor alfa (TNF-α) och interleukiner modulerar hyperglykemi under stress. Sjukdomens allvar, uttryckt genom utvärdering av akut fysiologi och kronisk hälsa (APACHE II), skadans svårighetsgrad, operationstyp och Glasgow Coma Scale korrelerar med katekolamin- och kortisolnivåer. Katekolaminer frigörs huvudsakligen från binjuremärgen. Flera effekter antas bero på ökningen av stresshormoner (kardiovaskulära, immuna och metabola) som syftar till att återställa homeostas under stress. Överdriven glykogenolys, glukoneogenes och insulinresistens kännetecknar det neuroendokrina stresssvaret. Ökad leverproduktion av glukos är främst orsaken till stresshyperglykemi. Medierad genom levern adrenalin och noradrenalin exciterar glukoneogenes och glykogenolys; den senare har ytterligare effekter av att förbättra glycerolförsörjningen genom lipolys i levern.

Dessutom kan uppkomsten av insulinresistens bero på frisättning av adipokiner från fettvävnad under kritisk sjukdom. Nedgradering av insulinsignaltransduktion är associerad med ökad TNF-α på grund av fosforylering av olika molekyler rakt över insulinsignaleringens väg. Omfördelning av glukos från perifera vävnader mot immunceller under infektion kan förmedlas genom variabel reglering av glukostransportör-1 och glukostransportör-4.

Bidragande faktorer för akut hyperglykemi under kritisk sjukdom inkluderar samtidig utsöndring av ytterligare stresshormoner och användning av mediciner (steroider, litium, vasopressorer, inotroper och β-blockerare). Intravenösa glukoslösningar, övermatning, parenteral näring och antibiotika- och dialyslösningar utlöser också hyperglykemi. Insulinbrist eller hypovolemi kan också leda till hyperglykemi. Perifer insulinresistens skulle kunna främjas med sängläge även utan en uppenbar sjukdom. Sängvila orsakar minskat glukosupptag i skelettmuskulaturen. Hyperglykemi hos kritiskt sjuka diabetiker är en integration av bukspottkörtelns β-cellsekretoriska störningar och insulinresistens.

Konsekvenser av hyperglykemi hos kritiskt sjuka patienter: i olika intensivvårdspopulationer. Kortsiktiga nackdelar med hyperglykemi inkluderar effekter på vätskebalansen genom glykosuri och efterföljande uttorkning. Hyperglykemi associerad med avvikelser i vita blodkroppar som kan försämra komplementvägen. Mitokondriellt protein kan skadas med hyperglykemi, amplifiering av inflammatoriska vägar, förändrat medfödda immunsystem och nedgradering av endotelfunktioner. Det perifera blodflödet kan äventyras på grund av minskningen av endotelial kväveoxid och vaskulär reaktivitet med hyperglykemi. Akut hyperglykemi ökar proteolysen och åtföljs av en hög risk för hjärtkomplikationer, elektromyokardiell förändring, hemodynamisk kompromiss, akut njurskada och dödsfall. Därför är dåligt kliniskt resultat och komplikationer associerade med hyperglykemi. Persistensen av hyperglykemi under en längre tid är tydligt associerad med pediatrisk populationsutfall uttryckt som sjuklighet och mortalitet.

I individuella intensivvårdspopulationer ökade risken för hyperglykemi och hypoglykemi hos patienter med sepsis. Riktlinjerna för kampanjen för överlevande sepsis rekommenderar att blodsockret hålls under 10 mmol/L. Inom neurokritisk vård observerades förbättrat neurologiskt resultat med glukoskontroll hos patienter, med ett mindre strikt glykemiskt mål (7,7-10 mmol/L). Effekten av hyperglykemi kvantifierades i en metaanalys för patienter som hade akut hjärtinfarkt. Postoperativt var intensiv glukoskontroll associerad med minskad akut hjärtsvikt, hjärtinfarkt och död vid kärloperationer. Minskad död, infektioner och postoperativt förmaksflimmer observerades efter hjärtkirurgi med måttlig blodsockerkontroll. Intressant nog, i en nyligen genomförd systemöversikt och metaanalys var stress hyperglykemi associerad med ökad risk för efterföljande diabetes hos kritiskt sjuka. Inga tidigare studier gick igenom framtida utveckling av diabetes eller nedsatt glukostolerans efter hjärtoperationer.

1. Mål Primärt mål: händelse av att utveckla diabetes och pre-diabetes hos patienter med postoperativ stresshyperglykemi

2. Studiemetodik

   • Studien kommer att vara en prospektiv kohortstudie
   • Utredarna kommer att välja ut patient utan diabetes som ska genomgå hjärtkirurgi, patienten kommer att delas in i två grupper grupp 1) Patienter med okontrollerat blodsocker på intensiven; och grupp 2) patient med adekvat kontroll av blodsockret på intensivvårdsavdelningen
   • Urvalsstorleken kommer att beräknas utifrån tidigare studier på kritiskt sjuka patienter
   • Inklusions- och uteslutningskriterier för ämnet Inklusionskriterier: 1. Vuxna män och kvinnor över 18 år som utsätts för hjärtkirurgi, 2. Acceptans för att utföra studieprotokollet och delta under hela försöksperioden (medgivande godkännande före deltagande), 3. Förstå riskerna och fördelarna med studien och ha undertecknat ett skriftligt informerat samtycke. Uteslutningskriterier: Diabetiker. Patienter som vägrar att delta eller som/inte kan skriva under informerat samtycke.

Time in range (TIR), kommer att användas för att definiera grupperna inom studien, det är ett mått på tid då blodsockret håller sig inom det inställda målintervallet. Vår grupp påpekar att det är en lätt åtgärd som skulle kunna påträffas utan specifika krav; därför skulle den helt enkelt kunna användas på vilken ICU som helst. Utredarna kommer att beräkna hela tiden för intravenös insulininfusion (A) och tiden inom det inställda målintervallet (B) under intravenös insulininfusion och uttryckt TIR som TIR = (B/A) × 100. Vår tidigare studie visade att patienter med mer än 80 % tid inom intervallet, oavsett om de hade existerande diabetes eller inte, hade bättre resultat än de med mindre än 80 % tid inom räckvidden, uttryckt som sårinfektionskomplikation, varaktighet av mekanisk ventilation och Vårdtiden på intensivvårdsavdelningen. Dessutom var de inte kandidater för återkommande hypoglykemiska attacker. (27) Resultatmått Faktorer som bedöms vid inläggning på intensivvårdsavdelningen kommer att inkludera ålder, kön, etnicitet, diabeteshistoria, glykerat hemoglobin (HbA1C), hypertonihistoria och operationstyp. Utredarna kommer att registrera anestesitid, kardiopulmonell bypasstid (CPP), aortakorsklämma (ACC) tid, användning av inotroper och vasopressorer, blodtransfusion, Euro SCORE, mediciner inklusive (statinbehandling, steroider, vasopressorer och inotroper) längden på mekanisk ventilation , vårdtiden på ICU och sjukhusvistelsen. Komplikationer och utfall, inklusive akut njurskada (AKI), postoperativt förmaksflimmer (POAF), nosokomial infektion, stroke, sårinfektion och dödsfall, kommer att rapporteras för varje patient. Data kommer att hämtas från en etablerad databas Dendrite Clinical Systems® (London, Storbritannien). Resultat kommer att jämföras i undergrupper av diabetiker och icke-diabetiker, och faktorer associerade med dålig glykemisk kontroll kommer att analyseras.

Resultat och uppföljning Ett polikliniskt besök kommer att planeras cirka tre månader efter ICU-utskrivning. Vid tidpunkten för detta besök kommer utredarna att erhålla ålder, BMI, midjemått, kost, träning, historia av högt blodtryck och familje- och personlig historia av förhöjt blodsocker för att beräkna det finska frågeformuläret för diabetesrisk (FINDRISC). (28) Oralt glukostoleranstest (OGTT) kommer att utföras enligt riktlinjerna från Världshälsoorganisationen (WHO) med 75 g glukos. Diabetes kommer att diagnostiseras enligt American Diabetes Associations riktlinjer som anger fasteplasmaglukos ≥126 mg/dl (7mmol/L) och/eller 2-timmars plasmaglukos under OGTT ≥200 mg/dl (11,1mmol/L) och/ eller HbA1c ≥6,5 % (48 mmol/L); försämrad glukostolerans noteras när 2-timmars plasmaglukos under OGTT är mellan 140-200 mg/dl (7,7-11,1 mmol/L). Nedsatt fasteglukos definieras som fasteplasmaglukos mellan 100-126 mg/dl (55,7 mmol/L).

Det primära resultatet kommer att vara procentandelen av utvecklingen av diabetes hos icke-diabetiker efter hjärtkirurgi. Det sekundära utfallet kommer att vara att identifiera om de patienter som är icke-diabetiker associerade med ökad sjuklighet vad gäller intensivvårdsvistelse, postoperativt förmaksflimmer (POAF) ), sjukhusförvärvade infektioner och sena sårinfektioner

Beskrivande statistik kommer att användas för att sammanfatta och bestämma provets egenskaper och fördelning av olika övervägda parametrar relaterade till demografi, presenterande tecken och symtom, kliniska egenskaper, postoperativa resultatmått etc. Normalfördelade data och resultat kommer att rapporteras med medelvärde och standardavvikelse (SD) med motsvarande 95 % konfidensintervall (CI); de återstående resultaten kommer att rapporteras med median- och interkvartilintervall (IQR). Kategoriska data kommer att sammanfattas med hjälp av frekvenser och procentsatser.

Fokus för dataanalysen i denna studie kommer att vara att fastställa händelsen med att utveckla diabetes och pre-diabetes hos patienter med postoperativ stresshyperglykemi. Samband mellan två eller flera kvalitativa variabler kommer att bedömas med hjälp av Chi-kvadrat (χ2) eller Fisher Exact-test som är lämpligt. Kvantitativa utfallsmått mellan två oberoende grupper kommer att analyseras med hjälp av oparat t eller Mann Whitney U-test beroende på normaliteten i datafördelningen. Koncentration-tidsprofiler för blodsocker, seruminsulin och andra relaterade kvantitativa utfallsmått kommer att analyseras som deras respektive områden under kurvan (AUC) från baslinje till specifika tidpunkter efter baslinjen, med analys över grupper (normal, prediabetes, diabetes) utförs genom linjär regression, med resultat presenterade som marginalgruppens medelvärde (95 % KI) och tillhörande p-värde. Effekten av olika potentiella kovariater och faktorer kommer att bedömas med hjälp av multivariat linjär regressionsmodell. Longitudinella förändringar i data över tidpunkter kommer att analyseras med hjälp av en blandad modell ANOVA. Sambandet mellan händelse av att utveckla diabetes och pre-diabetes hos patienter med postoperativ stresshyperglykemi och huvudsakliga inre och yttre riskfaktorer (prediktor eller riskfaktorer) kommer att uppskattas genom att härleda oddskvoter (OR) från logistisk regressionsmodell och resultat kommer att presenteras och rapporteras i oddskvot (OR) och tillhörande 95 % CI. Ett dubbelsidigt P-värde <0,05 kommer att anses vara statistiskt signifikant. Alla statistiska analyser kommer att göras med hjälp av statistiska paket SPSS 23.0 (SPSS Inc. Chicago, IL) och Epi Info 2000 (Center for Disease Control and Prevention, Atlanta, Georgia, USA