Integrierte Blutzuckerkontrolle. B. Braun Space GlucoseControl

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1 Integrierte Blutzuckerkontrolle B. Braun Space GlucoseControl

2 Notwendigkeit einer Blutzuckerkontrolle Die Blutzuckerkontrolle ist eine medizinische Notwendigkeit, um mittels intravenöser Insulininfusion annähernd normale Blutglukosekonzentrationen bei gleichzeitiger Vermeidung von gefährlichen Blutzuckerentgleisungen zu erreichen. Warum ist der Blutzuckerspiegel bei intensivpflichtigen Patienten zu hoch? Die meisten kritisch kranken Patienten entwickeln eine Hyperglykämie, selbst wenn sie nicht unter Diabetes leiden. Dies liegt bekanntlich hauptsächlich im Stress aufgrund des Krankheitsstatus (z. B. Trauma) des Patienten begründet, der durch den Aufenthalt auf der Intensivstation entsteht. Hyperglykämie bei kritisch kranken Patienten wird zum Teil durch den Anstieg von Stresshormonen verursacht und kann mit einer verringerten Wirkung des Insulins hinsichtlich der Stimulierung der zellulären Glukoseaufnahme, d. h. einer Insulinresistenz, einhergehen. Bis vor kurzem wurde eine stressinduzierte Hyper glykämie nur dann mit Insulin behandelt, wenn die Blutzuckerwerte über 12 mmol/l (215 mg/dl) lagen. Abbildung 1 stellt das Blutzuckerprofil eines Nicht-Diabetikers mit Stress- Hypergly kämie dar Blutzucker (mmol/l) Blutzucker des Patienten Normoglykämischer Bereich Zeit (Stunden) Abb. 1: Blutzuckerprofil eines Nicht-Diabetikers mit Stress-Hyperglykämie auf einer internistischen Intensivstation Warum ist die Blutzuckerkontrolle wichtig? Diabetesbedingte oder stressinduzierte Hyperglykämien in der Klinik werden bekanntlich mit einem schlechten Patienten-Outcome wie zum Beispiel längeren Liegezeiten im Krankenhaus, erhöhten Infektionsraten und Sterblichkeit in Zusammenhang gebracht. Die Ergebnisse von drei großen, monozentrischen, randomisiert kon trollierten Studien, die in den Jahren 2001, 2006 und 2009 in drei verschiedenen intensivmedizinischen Abteilungen durchgeführt wurden, belegen, dass die Normalisierung des Blutzuckers zu einer signifikanten Abnahme der Morbidität und Mortalität im Krankenaus führt (Van den Berghe 1,2,3,4 ). Die intensive Insulintherapie (IIT) wurde als eine wichtige Behand lungs form hervorgehoben, um das Outcome auf internistischen und chirurgischen Intensivstationen ebenso wie bei Neonaten und Kindern mit hauptsächlich chirurgischem Befund wesentlich zu verbessern. 2

3 Die erste Studie, die Van den Berghe 2001 veröffentlichte, wurde an chirurgischen Intensivpatienten durchgeführt. 1 Ergebnisse zeigen, dass die Patienten einen signifikanten Vorteil hinsichtlich der Mortalität hatten, wenn sie während ihres Aufenthalts auf der Intensivstation mittels IIT innerhalb der Blutzuckergrenzen behandelt wurden. Neben der Mortalität verbesserten sich signifikant auch mehrere Morbiditätsparameter, wie z. B. die Dauer der Intensivtherapie, der Zeitraum der Beatmungsunterstützung sowie die Auftretenswahrscheinlichkeit einer Sepsis oder Polyneuropathie. In Folge dieser wegweisenden Studie wurden mehrere retrospektive Studien veröffentlicht, die die Resultate der ersten Studie von Van den Berghe bestätigen konnten, 5,6 aber nicht den formalen Nachweis eines direkten Kausalzusammenhangs zwischen Blutzuckernormalisierung und Outcome erbringen konnten zeigte Van den Berghe eine Senkung der Mortalität von Patienten auf, die drei oder mehr Tage auf der Intensivstation lagen. 3 Darüber hinaus wurde ein signifikanter Morbiditätsvorteil nachgewiesen, z. B. kürzerer Aufenthalt auf der Intensivstation, kürzere Liegezeit im Krankenhaus oder frühere Entwöhnung von der assistierten Beatmung. Im Jahr 2009 wurde schließlich von Vlasselaers et al. 4 die dritte randomisiert kontrollierte Studie der Arbeitsgruppe um Van den Berghe veröffentlicht. Die Studie zeigt, dass die alterskorrigierte Einstellung auf Normoglykämie bei Säuglingen und Kindern ebenfalls zu einer signifikanten Abnahme der Mortalität und zur Besserung mehrerer Morbiditätsparameter führte. Parallel zu den Studien von Van den Berghe et al. begannen zahlreiche Studiengruppen weltweit mit der Implementierung der Blutzuckerkontrolle und der Durchführung meist kleiner Studien, um die Ergebnisse von Van den Berghe zu reproduzieren. Insgesamt wurden, wie von Griesdale et al. 7 vor kurzem zusammengefasst, mehr als Patienten in randomisiert kontrollierte Studien eingeschlossen. Mehrere Studien konnten allerdings die Ergebnisse der drei Van den Berghe Studien nicht wiederholen. Erste Bedenken hinsichtlich der Schwierigkeit der Implementierung der Blutzuckereinstellung auf der Intensivstation wurden laut. Wie wird die Blutzuckerkontrolle durchgeführt? Für die Etablierung der Blutzuckerkontrolle sind regelmäßige Blutzuckermessungen erforderlich. Die Häufigkeit der Blutzuckermessungen hängt vom aktuellen Blutzuckerspiegel, der Insulininfusionsrate und der Ausgeglichenheit des Blutzuckerprofils ab. Ausgehend von der Blutzuckerkonzentration wird die Insulin infusionsrate durch Verwendung eines klinischen Protokolls, einer Richtlinie oder eines computerbasierten Entscheidungs unterstützungssystems (B. Braun Space GlucoseControl) ermittelt. 3

4 Herausforderungen in der täglichen Arbeit Warum ist die Blutzuckerkontrolle schwierig durchzuführen? Zwei europäische Multicenterstudien wurden abgebrochen, weil nach der Einführung eines Protokolls für die Berechnung der erforderlichen Insulindosis auf Basis häufiger Blutzuckermessungen vermehrt Hypoglykämien auftraten. 8 Die Blutzuckerkontrolle ist generell sehr arbeitsintensiv. Während früher ein bis zwei Blutzuckermessungen pro Tag durchgeführt wurden, sind für eine Blutzuckerkontrolle zur Erzielung annähernd normaler Werte heute ca. 12 bis 24 Blutzuckermessungen pro Tag erforderlich. Außerdem müssen geeignete Instrumente für die Anpassung der Insulininfusionsrate zur Verfügung stehen. Sie orientieren sich an der aktuellen Blutzuckerkonzentration, aber auch auf anderen Parametern wie dem Blutzuckertrend, der parenteralen und enteralen Ernährung sowie der Begleitmedikation. Solche Instrumente sind heute entweder nicht verfügbar oder ihre Funktionalität ist unzureichend. Daher sind die Entscheidungen von Pflegekräften häufig von Erfahrungswerten geprägt. Diese gestiegene Verantwortung des medizinischen Personals in Verbindung mit der Sorge, den Patienten eventuell lebensbedrohlichen Hypoglykämien auszusetzen, beeinträchtigen die Etablierung von normoglykämischen Blutzuckerwerten. Bei einigen Patienten ist die erforderliche Insulindosis sehr hoch und schwankt außerdem sehr stark im Zeitverlauf, was die Blutzuckerkontrolle schwierig macht. Zur Überwindung dieser Hindernisse bei der sicheren und verlässlichen Implementierung der Blutzuckerkontrolle kritisch kranker Patienten sind neue Technologien, wie intelligente Software- Algorithmen, Entscheidungsunterstützungssysteme und neue Techniken der Blutzuckermessung unerlässlich. Welcher ist der geeignete Blutzuckerzielbereich? Seit geraumer Zeit läuft eine Diskussion bezüglich des richtigen Blutzuckerzielbereichs. Bis heute konnte jedoch keine Studie diese wichtige Frage durch den direkten Vergleich des klinischen Patienten-Outcomes bei Verwendung verschiedener Blutzuckerzielbereiche klären. Die Studie, die wahrscheinlich am besten geeignet ist, diese Frage zu beantworten, ist eine umfangreiche, randomisiert kontrollierte Multicenterstudie, die durchgeführt wurde, um das klinische Outcome (90-Tage-Mortalität) zwischen zwei verschiedenen Blutzuckerzielbereichen bei kritisch kranken Patienten zu vergleichen. 9 4

5 Die Studie ergab ein besseres Outcome bei einem durchschnittlichen Blutzuckerwert von 145 mg/dl im Vergleich zu 118 mg/dl. Allerdings muss erwähnt werden, dass Kritik an der Studie geäußert wurde, weil es anders als in früheren Studien außer bei der 90-Tage-Mortalität auf der Intensivstation oder in der Klinik keine Anzeichen für eine signifikante Wirkung der Behandlung auf irgendeinen Morbiditätsparameter oder auf die Mortalität gab. Deshalb und wegen der relativ kurzen Behandlungsphase von weniger als fünf Tagen könnte durchaus argumentiert werden, dass der beobachtete Unterschied der Mortalität nach 90 Tagen möglicherweise anderen Ursachen als der Insulintherapie zuzuschreiben war. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt spricht in Ermangelung einer eindeutigen Empfehlung des optimalen Bluzuckerbereichs nichts gegen eine Insulintherapie, die sich so nah wie möglich am normoglykämischen Bereich orientiert und inakzeptable Schwankungen, die hypoglykämische oder überschießende hyperglykämische Ent gleisungen begünstigt, vermeidet. 5

6 Die Lösung - B. Braun Space GlucoseControl B. Braun Space GlucoseControl ist ein Entscheidungsunterstützungssystem, das in Zusammenarbeit mit Intensivmedizinern, Pflegepersonal und auf den Gebieten der Intensivmedizin und Diabetes erfahrenen Medizintechnikern entwickelt wurde. B. Braun Space GlucoseControl ermöglicht bei kritisch kranken Patienten auf sichere und verlässliche Weise die Etablierung eines Blutzuckerwertes im normoglykämischen Bereich. Wie arbeitet das System? Das System basiert auf der Space-Pumpenplattform. Der SpaceControl Touchscreen ist die zentrale Bedienoberfläche und erlaubt die Fernsteuerung der im Space System befindlichen Insulinpumpe. An den Bildschirm angeschlossen wird das Space GlucoseControl Modul, das den intelligenten Lernalgorithmus beinhaltet. Es berechnet die entsprechende Insulinförderrate auf Basis der aktuellen Daten von enteraler und parenteraler Ernährung und den neusten Blutzuckerwerten. Zusätzlich ermittelt das GlucoseControl Modul den Zeitpunkt der nächsten Blutprobenentnahme, der über eine Countdown-Anzeige und einen akustischen Alarm angezeigt wird. Enterale Ernährung Parenterale Ernährung Insulinpumpe GlucoseControl SpaceControl Benutzeroberfläche Space GlucoseControl ist ein Entscheidungsunterstützungssystem, das zur sicheren und verlässlichen Blutzuckerkontrolle im gewünschten Bereich (4,4-6,1 mmol/l oder 4,4-8,3 mmol/l) beiträgt. 6

7 Arbeitsablauf in einer neuen Dimension Automatische Insulinverabreichung 1. Blutentnahme und -analyse 3. Bestätigung der vorgeschlagenen Insulinrate Automatische Berücksichtigung der Ernährungswerte Automatische Berechnung der geeigneten Insulinrate und des nächsten Blutprobenentnahmezeitpunktes 2. Eingabe des Blutzuckerwerts in SpaceControl 7

8 Von der Komplexität zur Einfachheit B. Braun Space GlucoseControl wurde in mehreren Schritten entwickelt. 1. Schritt: B. Braun Space GlucoseControl vs. Standard-Blutzuckerkontrolle Der Kontrollalgorithmus wurde zunächst auf einem Notebook implementiert. Eine Reihe klinischer Studien erfolgte in vier verschiedenen Intensivstationen und unterschiedlichen Patientenpopulationen europaweit (Medizinische Universität Graz, Österreich; Katholische Universität Leuven, Belgien; Royal Brompton Hospital London, Großbritannien; Karls-Universität Prag, Tschechische Republik). Die Ergebnisse dieser Studien sind in Abbildung 2 dargestellt. Das Bild 2A zeigt die Kontrollgruppe und das Bild 2B die Gruppe, die den B. Braun Space GlucoseControl Algorithmus verwendet hat, der in drei der vier genannten Intensivstationen 10 getestet wurde. 2. Schritt: B. Braun Space GlucoseControl im realen Patienten-Szenario B. Braun Space GlucoseControl wurde auf Intensivstationen eingehend vom Personal getestet. Dieses spezielle Vorgehen ermöglichte die Optimierung der Leistung des Algorithmus in Verbindung mit der Bedienerfreundlichkeit der Benutzeroberfläche in Extremsituationen und problematischen Patientensituationen. Standard-Blutzuckereinstellung B. Braun Space GlucoseControl Algorithmus Blutzucker (mmol/l) Bild 2A Prag Graz London Blutzucker (mmol/l) Bild 2B Zeit (Stunden) Zeit (Stunden) Abb. 2: Ergebnisse (Mittelw. ± SE) der in Prag (grün), Graz (rot) und London (grau) durchgeführten randomisiert kontrollierten Studie zum Test der Standard- Blutzuckereinstellung (2A) vs. dem B. Braun Space GlucoseControl Algorithmus (2B) 10 8

9 Bis heute wurde der Algorithmus des B. Braun Space GlucoseControl erfolgreich an mehr als 200 kritisch kranken Patienten, die einer Insulintherapie bedurften, getestet. B. Braun Space GlucoseControl die ideale Lösung für Ihre Intensivpatienten! B. Braun Space GlucoseControl wurde von Intensivmedizinern und anderen Mitarbeitern des Healthcare-Sektors entwickelt, um den Anforderungen der täglichen Routine und der Patienten auf der Intensivstation zu begegnen. Möglich ist sowohl eine intensive Insulintherapie (4,4-6,1 mmol/l) als auch eine moderate Blutzuckerkontrolle (4,4-8,3 mmol/l). 1 Blutzucker (mmol/l) Herkömmliche Blutzuckerkontrolle B. Braun Space GlucoseControl Zeit (Stunden) Herkömmliche Blutzuckerkontrolle Abb. 3: B. Braun Space GlucoseControl Kontrolle des Blutzuckers und Einstellung auf normoglykämische Werte 17 9

10 B. Braun Space GlucoseControl 10

11 Literatur [1] Van den Berghe G, Wouters P, Weekers F et al. Intensive insulin therapy in critically ill patients. N Engl J Med 2001; 345: [2] Van den Berghe G, Wilmer A, Hermans G et al. Intensive insulin therapy in the medical ICU. N.Engl.J.Med. 2006; 354: [3] Van den Berghe G, Wilmer A, Milants I et al. Intensive insulin therapy in mixed medical/surgical intensive care units: benefit versus harm. Diabetes 2006; 55: [4] Vlasselaers D, Milants I, Desmet L et al. Intensive insulin therapy for patients in paediatric intensive care: a prospective, randomised controlled study. Lancet 2009; 373: [5] Krinsley JS. Effect of an Intensive Glucose Management Protocol on the Mortality of Critically Ill Adult Patients. Mayo Clin Proc 2004; 79: [6] Furnary AP, Gao G, Grunkemeier GL et al. Continuous insulininfusion reduces mortality in patients with diabetes undergoing coronary artery bypass grafting. J.Thorac. Cardio-vasc. Surg. 2003; 125: [7] Griesdale DE, de Souza RJ, van Dam RM et al. Intensive insulin therapy and mortality among critically ill patients: a meta analysis including NICE-SUGAR study data. CMAJ. 2009; 180: [8] Brunkhorst FM, Engel C, Bloos F et al. Intensive insulin therapy and pentastarch resuscitation in severe sepsis. N.Engl.J.Med. 2008; 358: [9] Finfer S, Chittock DR, Su SY et al. Intensive versus conventional glucose control in critically ill patients. The New England journal of medicine 2009; 360: [10] Plank J, Blaha J, Cordingley J et al. Multicentric, Randomised, Controlled Trial to Evaluate Blood Glucose Control by the Model Predictive Control Algorithm Versus Routine Glucose Management Protocols in Intensive Care Unit Patients. Diabetes care 2006; 29: [11] Pachler C, Plank J, Weinhandl H et al. Evaluation of a model predictive control algorithm using time-variant sampling to establish tight glycaemic control in clinical practice. Critical Care 2007; 11: 138. [12] Pachler C, Plank J, Weinhandl H et al. Tight glycaemic control by an automated algorithm with time-variant sampling in medical ICU patient Intensive Care Med. 2008; 34: [13] Cordingley J, Vlasselaers D, Dormand N et al. Intensive insulin therapy: enhanced Model Predictive Control algorithm versus standard care. Intensive Care Medicine 2009; 35: [14] Blaha J, Kopecky P, Matias M et al. Comparison of three protocols for tight glycemic control in cardiac surgery patients. Diabetes Care 2009; 32: [15] Hovorka R, Kremen J, Blaha J et al. Blood glucose control by a model predictive control algorithm with variable sampling rate versus a routine glucose management protocol in cardiac surgery patients: a randomised controlled trial. J.Clin. Endocrinol. Metab 2007; 92: [16] Kulnik R, Plank J, Pachler C et al. Evaluation of Implementation of a Fully Automated Algorithm. Journal of Diabetes Science and Technology 2008; 2. [17] Amrein K, Elmerer M, Hovorka R et al. Reliable Glycemic Control Can Be Achieved Safely With The Enhanced Model Predictive Control (empc) In Medical ICU Patients. Diabetes And Technology Meeting. Auszug, November 2009, San Francisco, Californien, USA. 11

12 B. Braun Melsungen AG Hospital Care Melsungen Deutschland Tel B /1 Nr Stand: 08/2011