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Abb. 1: Neue Technologien zum kontinuierlichen Glukosemonitoring auf der Intensivstation

Abb. 2: Zusammenhang zwischen Blutzuckerspiegel und Mortalitätsrisiko: Vergleich zwischen Diabetikern und Nicht-Diabetikern

Abb. 3: Zusammenhang zwischen Glukosevariabilität und Mortalität bzw mittlerem Blutzucker und Mortalität

 
Intensiv- und Notfallmedizin 10. September 2012

Glukosemonitoring beim Intensivpatienten

State of the Art und Zukunft

Aufgrund der negativen Auswirkungen der Hyperglykämie sollte die Glukosekontrolle bei Intensivpatienten fixer Bestandteil der Standardtherapie sein. Derzeit werden Blutzuckerzielspiegel zwischen 140 und 180 mg/dl empfohlen. Die kontinuierliche intravenöse Insulintherapie sollte anhand eines Algorithmus vom Pflegepersonal durchgeführt werden. Das Glukosemonitoring sollte mit dem Blutgasgerät entsprechend den Vorgaben eines Algorithmus erfolgen. Mehrere verschiedene Technologien werden derzeit eingesetzt, um neue kontinuierliche Glukosemessgeräte für Intensivpatienten zu entwickeln. Diese werden, abhängig von ihrer Messgenauigkeit und -zuverlässigkeit, punktuelle Messungen ersetzen können oder diese ergänzen, um die Zeitfenster zwischen den Messungen zu schließen. Neben der Höhe des Blutzuckerspiegels wird auch die Glukosevariabilität einen zukünftigen Zielparameter darstellen, der das Ergebnis beeinflusst. Diabetiker könnten in Abhängigkeit von ihrer Glukosekontrolle vor dem Intensivaufenthalt von unterschiedlichen Blutzuckerzielspiegeln profitieren. Hypoglykämien mit Blutzuckerspiegeln unter 80mg/dl sind zu vermeiden, da sie negative Auswirkungen auf das Überleben haben.

Große multizentrische Studien, die in der Vergangenheit zum Thema Intensivierte Insulintherapie bei kritisch kranken Patienten durchgeführt wurden, hatten alle ein gemeinsames Problem: Die teilnehmenden Zentren hatten nicht nur Schwierigkeiten das vorgegebene Blutzuckerziel zu erreichen, sondern es traten auch massiv erhöhte Raten von schweren hypoglykämischen Ereignissen auf (1-3). Obwohl die negativen Auswirkungen der Hyperglykämie in vielen Studien gezeigt werden konnten (Tab. 1), kann angesichts der Ergebnisse dieser großen multizentrischen Studien (GLUCONTROL, VISEP, NICE-SUGAR) derzeit keine Intensivierte Insulintherapie mit dem Ziel 80 bis 110 mg/dl mehr empfohlen werden (1-3). Entsprechend den Empfehlungen vieler Fachgesellschaften sollten im Moment Blutzuckerwerte zwischen 140 und 180 mg/dl bei kritisch kranken Patienten angestrebt werden. Allerdings muss angesichts der überwältigenden Datenlage, die die negativen Auswirkungen der Hyperglykämie für eine Vielzahl an kritisch kranken Patienten beschreibt, die Blutzuckerkontrolle bei kritisch kranken Patienten einen Teil der Standardtherapie darstellen (Tab. 2).

Teil dieser routinemäßig durchgeführten Glukosekontrolle ist das Glukosemonitoring. Dieses soll neben der Adjustierung der Insulindosis auch hypoglykämische Ereignisse verhindern. Studien haben gezeigt, dass nicht nur schwere Hypoglykämien mit Blutglukosewerten unter 40 mg/dl mit einer erhöhten Mortalität bei Intensivpatienten assoziiert sind, sondern bereits milde Hypoglykämien unter 80 mg/dl negative Auswirkungen auf das Überleben von Intensivpatienten haben können (4,5). Diese Erkenntnisse machen ein genaues und einfaches Glukosemonitoring umso wichtiger.

Aus diesem Grund soll in diesem Artikel erläutert werden, wie das optimale Glukosemonitoring auf der Intensivstation derzeit durchgeführt werden soll, wie oft der Blutzucker gemessen werden soll, welche Entscheidungshilfen herangezogen werden sollen bzw. wie die Insulinzufuhr derzeit erfolgen sollte. Außerdem werden zukünftige Monitoringmethoden bzw. Glukoseparameter vorgestellt, die in Zukunft an Bedeutung für die Glukosekontrolle gewinnen könnten.

Blutzuckermessung mit Blutgasanalysegerät

Entsprechend der derzeitigen Datenlage kann für die Blutglukosemessung auf der Intensivstation nur ein Blutgasanalysegerät empfohlen werden. Die Hexokinase-Methode, die in den meisten Labors den Goldstandard darstellt, misst zwar noch genauer als die meisten Blutgasgeräte, allerdings ist aus logistischen Gründen und aufgrund der Notwendigkeit einer schnellen Verfügbarkeit der Blutglukosewerte auf der Intensivstation ein Blutgasgerät vorzuziehen. Sogenannte Point-of-Care Geräte, die ursprünglich für den ambulanten Bereich entwickelt wurden und nach und nach auch ihren Einsatz auf der Intensivstation fanden, sind aufgrund ihrer mangelnden Genauigkeit bei Intensivpatienten abzulehnen (5). Mehrere Studien haben gezeigt, dass die meisten Point-of-Care Geräte den Blutzucker bei Intensivpatienten überschätzen und somit zu einer falschen Dosierung des Insulins führen können, die Hypoglykämien begünstigen (6,7).

Insulintherapie nach dynamischem Algorithmus

Die Insulintherapie sollte aus Gründen der Steuerbarkeit mit einem kurzwirksamen Insulin, kontinuierlich, intravenös erfolgen. Als Entscheidungshilfe sollte auf alle Fälle ein Algorithmus zur Insulindosierung herangezogen werden. In Studien konnte gezeigt werden, dass sogenannte dynamische Algorithmen, die auch Glukosetrends mit einbeziehen und keine fixen Insulindosen vorschreiben, zu besseren Ergebnissen bezüglich des Erreichens des Blutglukoseziels und auch der Hypoglykämierate führen. Mit neuen computerunterstützten Algorithmen, die in die Berechnung der Insulinzufuhrrate z.B. auch noch die Nahrungszufuhr, sowie Größe und Gewicht des Patienten einbeziehen, um die Insulinzufuhrrate zu berechnen, sowie den Zeitpunkt der nächsten Blutzuckermessung ausgeben, konnten in Studien noch deutlich bessere Ergebnisse hinsichtlich der Glukosekontrolle erreicht werden (8). In manchen Studien konnten so bis zu 89 Prozent der Blutzuckerwerte im Blutzuckerziel gehalten werden bei Hypoglykämieraten zwischen 0,2 und zwei Prozent (8). Eine deutliche Senkung der Hypoglykämierate konnte auch mittels eines subkutanen kontinuierlichen Glukosemessgeräts (welches allerdings nicht für Intensivpatienten entwickelt wurde) erreicht werden. In dieser Studie konnte die Hypoglykämierate auf 1,6 Prozent gesenkt werden. Diese Studie zeigte außerdem, dass mit Hilfe kontinuierlicher Glukosemessgeräte unentdeckte Hypoglykämien, die mit punktuellen arteriellen Blutzuckermessungen nicht erfasst werden können, entdeckt werden (9).

Ein weiterer Aspekt der Insulintherapie scheint die Durchführung durch das Pflegepersonal zu sein. In Studien konnte gezeigt werden, dass bei Durchführung der Insulintherapie durch das Pflegepersonal das Blutzuckerziel deutlich schneller erreicht wird und signifikant weniger hypoglykämische Ereignisse auftreten (10). Allerdings sollte die Implementierung einer Insulintherapie vom gesamten Team getragen werden und auch unter Einbindung sämtlicher beteiligter Berufsgruppen eingeführt werden (11).

Bei doch deutlich erhöhtem Arbeitsaufwand durch häufige Blutzuckermessungen vor allem für das Pflegeteam, liegen die Hoffnungen auf der Entwicklung genauer kontinuierlicher Glukosemessgeräte. Bereits in der Vergangenheit konnte gezeigt werden, dass subkutane Glukosemessgeräte, die nicht für Intensivpatienten entwickelt wurden, zum Teil recht gute Ergebnisse bezüglich Genauigkeit und Zuverlässigkeit erbringen (12). Essentiell dürfte dabei auch eine Kalibrierung mit akkuraten Blutglukosewerten aus Blutgasanalysen sein. Bereits diese ältere Generation der subkutanen kontinuierlichen Glukosemessgeräte, die noch dazu off-label angewendet wurde, übertrifft bereits die Genauigkeit der Point-of-Care Geräte im Intensivbereich. Die Anwendung dieser Geräte auf der Intensivstation konnte bereits erfolgreich zur Reduktion von schweren hypoglykämischen Ereignissen eingesetzt werden (9).

Neue Glukosemessgeräte in Entwicklung

Zahlreiche medizintechnische Firmen entwickeln derzeit neue kontinuierliche Glukosemessgeräte, die eigens für Intensivpatienten und Intensivstationen geeignet sind. Einige dieser Geräte zeichnen sich in präliminären Studien durch höchstgradige Genauigkeit aus und werden in Zukunft sicher punktuelle Blutglukosemessungen ersetzen können. Andere zum Teil auch nicht invasive Messgeräte weisen eine geringere Genauigkeit auf und werden möglicherweise ihren zukünftigen Einsatz in der Ergänzung zu den punktuellen Messungen finden, um so die Lücken zwischen den Messungen schließen zu können. Auch die Übergangszeit von der Intensivstation zur Normalstation könnte mit diesen nicht invasiven kontinuierlichen Blutzuckermessgeräten besser bewältigt werden. Derzeit befinden sich zahlreiche dieser Geräte im Evaluierungsstadium bei Intensivpatienten.

Klinische Outcome Studien, die den Einsatz dieser Geräte betreffen, sind dementsprechend noch ausständig. Allerdings lässt die Industrie, die viele verschiedene Technologien zur Glukosemessung einsetzt (enzymatische Glukoseoxidasemethode, Infrarotspektroskopie, Mikrodialyse, fiberoptische Hydrogel Technologie,...) die Hoffnung auf immer bessere und genauere kontinuierliche Glukosemessgeräte aufkommen (Abb. 1).

Im Rahmen der intensivierten Forschung im Bereich der Glukosekontrolle ergeben sich neue wichtige Parameter, die in der Therapie der Intensivpatienten wichtig erscheinen. Bezüglich des anzustrebenden Glukoseziels scheint eine Vereinheitlichung des Zielbereichs für die doch sehr heterogene Intensivpatientenpopulation als nicht adäquat. Zum Beispiel hat sich in Bezug auf diabetische Patienten gezeigt, dass bei diesen die Assoziation zwischen Hyperglykämie und Mortalität im Vergleich zu nicht diabetischen Patienten deutlich schwächer ausgeprägt ist (13, 14) (Abb. 2). Die Assoziation scheint zusätzlich von der Blutzuckereinstellung des Diabetikers vor dem Intensivaufenthalt abhängig zu sein. Es konnte gezeigt werden, dass Patienten mit hohen Hba1C-Werten (>7,5%) mit höheren Blutzuckerwerten eine niedrigere Mortalität aufweisen als diabetische Patienten mit Hba1C Werten unter 7,5% (15).

Grundsätzlich wird von verschiedensten Fachgesellschaften der Beginn einer Insulintherapie ab Blutzuckerwerten über 180 mg/dl empfohlen. Für selektive Patientengruppen wird ein Blutzuckerzielspiegel von unter 150mg/dl empfohlen. Unter den derzeitigen Voraussetzungen muss jedoch von einer strengen Glukosekontrolle mit einem Blutzuckerzielspiegel zwischen 80 und 110 mg/dl abgeraten werden. Ein wichtiger Aspekt dürfte auch die Vermeidung von Hypoglykämie darstellen, welche bereits ab Werten unter 80mg/dl mit einer erhöhten Sterblichkeit bei Intensivpatienten einhergeht. Ein weiteres zukünftiges Ziel der intensivierten Insulintherapie dürfte die Vermeidung von Blutzuckerschwankungen bei Intensivpatienten sein. Die Glukosevariabilität ist in verschiedenen Studien stärker mit der Mortalität bei Intensivpatienten assoziiert als der mittlere Blutzuckerspiegel (16,17) (Abb. 3). Die negativen Auswirkungen starker Blutzuckerschwankungen konnten auch schon bei Typ II Diabetikern gezeigt werden. Allerdings gibt es bei Intensivpatienten derzeit keine etablierte Methode um die Glukosevariabilität zu reduzieren. Große Hoffnungen werden jedoch auf die Einführung der kontinuierlichen Glukosemessgeräte gesetzt.

Zusammenfassung

Aufgrund der bestehenden Datenlage muss derzeit eine intensivierte Insulintherapie mit einem Blutzuckerziel zwischen 140 und 180 mg/dl empfohlen werden. Die Insulintherapie sollte mit einem kurzwirksamen Insulin kontinuierlich intravenös erfolgen. Die Glukosemessungen sollten mit einem Blutgasgerät durchgeführt werden entsprechend eines Algorithmus zur Insulindosierung bzw. nach den Vorgaben eines Computerprogrammes zur intensivierten Insulintherapie. Zukünftige Technologien wie kontinuierliches Glukosemonitoring über einen Gefäßzugang bzw. im subkutanen Gewebe werden helfen, die Lücken zwischen den punktuellen Messungen zu schließen bzw. bei ausreichender Genauigkeit auch die selektiven punktuellen Messungen mit dem Blutgasgerät ersetzen können. Die Vermeidung von Hypoglykämien stellt sowohl in der Zukunft als auch jetzt schon einen wichtigen Punkt im Rahmen der intensivierten Insulintherapie dar. In Zukunft wird auch die Vermeidung der Glukosevariabiliät an Bedeutung gewinnen.

Die Glukosekontrolle stellt einen wichtigen Baustein im Rahmen der Intensivtherapie dar. Sie muss jedoch an die lokalen Erfahrungswerte bzw. Voraussetzungen und Möglichkeiten angepasst werden.

1 U. Holzinger Priv.-Doz. Dr. Ulrike Holzinger Univ. Klinik für Innere Medizin III Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie, Medizinische Universität Wien

Tabelle 1 Negative Wirkmechanismen der Hyperglykämie
Osmotische Diurese: kann zu Elektrolytverschiebungen und Dehydratation führen
Störungen des Immunsystems
Störung der Wundheilung
Erhöhte pro-inflammatorische Zytokine
Erhöhte Thromboseneigung
Endotheliale Zelldysfunktion
Erhöhter oxidativer Stress: kann zu Zell- und Gewebsschaden führen
Negative kardiovaskuläre Effekte: gestörte Präkonditionierung bei Ischämien, verminderter Blutfluss in Koronarkollateralen, erhöhte Katecholaminspiegel, Blutdruckveränderungen und QT-Verlängerungen
Größerer neuronaler Schaden nach Ischämie, vor allem in der Penumbra des Infarktgebiets
Störung der Mitochondrienfunktion
Verschlechterung der Nierenfunktion
Aktivierung proteolytischer Enzyme und Produktion toxischer glykolytischer Abbauprodukte
Tabelle 2 Klinisches Outcome das mit Hyperglykämie assoziiert ist
Erhöhte Spitalsmortalität bei Patienten mit Myokardinfarkt
Erhöhte perioperative Mortalität in Herzthoraxchirurgie, vermehrte Sternalinfektionen
Erhöhte Mortalität und Morbidität bei Traumapatienten
Erhöhte Mortalität und Morbidität bei chirurgischen und internistischen Intensivpatienten
Erhöhte Mortalität bei Pädiatrischen Patienten
Erhöhte Mortalität bei Patienten mit Schädel-Hirn-Trauma
Erhöhte Mortalität und schlechteres neurologisches Outcome bei Patienten mit Schlaganfall

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