Auswirkungen von intraoperativer Hyperglykämie und Insulinbehandlung auf die postoperative Neutrophilenzahl: Eine retrospektive Beobachtungsstudie
Die perioperative Hyperglykämie, unabhängig davon, ob bei Patienten mit oder ohne Diabetes, wird zunehmend als kritischer Faktor für postoperative Ergebnisse anerkannt. In China sind über 130 Millionen Menschen von Diabetes betroffen, und fast ein Drittel der Bevölkerung hat Prädiabetes. Die Rate der perioperativen Hyperglykämie liegt in verschiedenen Studien zwischen 30 % und 40 %, was ihre Prävalenz und klinische Bedeutung unterstreicht. Während eine optimale Blutzuckerkontrolle während der perioperativen Phase allgemein als vorteilhaft für chirurgische Ergebnisse anerkannt ist, bleibt der spezifische Einfluss der intraoperativen Hyperglykämie-Management auf die Immunantwort, insbesondere auf die Neutrophilenaktivität, unzureichend untersucht. Diese Studie untersucht den Zusammenhang zwischen intraoperativer Hyperglykämie, Insulinverabreichung und der postoperativen Neutrophilendynamik bei Patienten, die sich nicht-kardialen geplanten Operationen unterziehen.
Studiendesign und Patientenkollektiv
Eine retrospektive Beobachtungsstudie wurde am Peking Union Medical College Hospital (PUMCH) von Januar 2020 bis Juli 2021 durchgeführt. Das Kollektiv umfasste 3.103 Patienten, die sich nicht-kardialen geplanten Operationen in Fachgebieten wie Allgemeinchirurgie, Orthopädie, Urologie und Gynäkologie unterzogen. Intraoperative Hyperglykämie wurde als jeder Blutzuckerwert ≥10 mmol/L definiert. Unter 13.206 arteriellen Blutgasanalysen (ABG) wiesen 903 Patienten (29,10 %) eine intraoperative Hyperglykämie auf. Nach Anwendung von Ausschlusskriterien – wie kardiale oder Notfalloperationen, unvollständige ABG-Aufzeichnungen, schwere Hyperglykämie (≥14 mmol/L) und unzureichende postoperative Blutuntersuchungen – waren 216 Patienten für die Analyse geeignet. Von diesen hatten 90 Patienten einen vorbestehenden Diabetes, und 16 Patienten hatten unzureichende postoperative Laborergebnisse.
Insulinverabreichung und Patientencharakteristika
Die intraoperative Insulintherapie wurde bei 36 Patienten (16,67 %) dokumentiert, wobei 43,18 % (19/44) der Fälle mit schwerer Hyperglykämie Insulin erhielten. Die chirurgische Fachrichtung beeinflusste die Insulinverwendung: 22,50 % (45/200) der Patienten in der Allgemeinchirurgie und 25,00 % (11/44) der Patienten in der Urologie wurden behandelt. Demografische und klinische Merkmale wie Alter, Geschlecht, American Society of Anesthesiologists (ASA)-Status und Operationsdauer waren zwischen den insulinbehandelten und unbehandelten Gruppen vergleichbar.
Postoperative Neutrophilen- und Leukozyten-Dynamik
Der Fokus lag auf der postoperativen Neutrophilenzahl und dem Leukozytenprofil (WBC). Patienten, die kein Insulin erhielten, zeigten unmittelbar nach der Operation signifikant höhere Neutrophilenzahlen (11,44 ± 5,24 ×10⁹/L vs. 8,53 ± 3,24 ×10⁹/L, P <0,01) und am ersten postoperativen Tag (POD1) Morgen (10,13 ± 3,45 ×10⁹/L vs. 8,11 ± 2,72 ×10⁹/L, P <0,01). Ähnliche Trends wurden bei den Leukozytenzahlen beobachtet, wobei unbehandelte Patienten sowohl postoperativ (13,56 ± 5,35 ×10⁹/L vs. 10,63 ± 3,50 ×10⁹/L, P <0,01) als auch am POD1 (11,97 ± 3,83 ×10⁹/L vs. 9,95 ± 2,93 ×10⁹/L, P <0,01) höhere Werte aufwiesen.
Die Analyse des Neutrophilenanteils zeigte niedrigere Werte bei insulinbehandelten Patienten unmittelbar nach der Operation (86,77 % ± 6,18 % vs. 89,62 % ± 5,51 %, P = 0,02), obwohl sich dieser Unterschied bis zum POD1 verringerte (82,70 % ± 8,41 % vs. 84,77 % ± 6,32 %, P = 0,18). Die klinische Relevanz wurde weiter bewertet, indem die Neutrophilen- und Leukozytenzahlen als normal oder abnormal kategorisiert wurden. Insulinbehandelte Patienten hatten signifikant niedrigere Raten abnormaler Neutrophilenzahlen postoperativ (51,43 % [19/35] vs. 78,05 % [128/164], P <0,01) und am POD1 (52,78 % [19/36] vs. 79,26 % [130/164], P <0,01). Bei den Leukozytenzahlen waren abnormale Ergebnisse in der Insulingruppe am POD1 seltener (37,14 % [13/35] vs. 73,78 % [121/164], P <0,01).
Eine multivariable logistische Regression, die für Geschlecht, Alter, ASA-Grad, Diabetesstatus und chirurgische Parameter adjustiert wurde, bestätigte, dass die Insulintherapie unabhängig die Wahrscheinlichkeit abnormaler Neutrophilenzahlen (OR = 0,22, P <0,01) und Leukozytenzahlen (OR = 0,17, P <0,01) am POD1 reduzierte.
Klinische Ergebnisse und Komplikationen
Trotz günstiger Laborbefunde zeigten insulinbehandelte Patienten keine verbesserten klinischen Ergebnisse. Die Krankenhausverweildauer (11,78 ± 8,44 Tage vs. 10,31 ± 7,95 Tage, P = 0,27), die postoperative Krankenhausverweildauer (8,91 ± 7,65 Tage vs. 7,46 ± 7,39 Tage, P = 0,20), die Dauer des Intensivaufenthalts (2,86 ± 5,51 Tage vs. 1,50 ± 4,40 Tage, P = 0,07) und die postoperative Beatmungsdauer (4,26 ± 8,72 vs. 2,61 ± 8,58, P = 0,24) waren in der Insulingruppe numerisch höher, erreichten jedoch keine statistische Signifikanz.
Kurzfristige unerwünschte Ereignisse umfassten ungeplante Reoperationen (2,78 % [1/36] vs. 5,49 % [9/164]), Fisteln (0 % vs. 1,22 % [2/164]) und Harnwegsinfektionen (2,78 % [1/36] vs. 6,10 % [10/164]), von denen keines signifikant war. Bemerkenswert ist, dass die Inzidenz von Lungenentzündungen bei insulinbehandelten Patienten höher war (16,67 % [6/36] vs. 6,10 % [10/164], P = 0,08), obwohl dieser Trend keine Signifikanz erreichte.
Mechanistische Einblicke und klinische Implikationen
Hyperglykämie beeinträchtigt die Neutrophilenfunktion, indem sie die Expression von Adhäsionsmolekülen, die Freisetzung von Zytokinen und die bakterizide Aktivität reduziert. Die Insulinverabreichung kann die Phagozytose, Apoptose und Migration von Neutrophilen wiederherstellen und möglicherweise die systemische Entzündung abschwächen. Die beobachtete Reduktion der zirkulierenden Neutrophilen nach Insulinbehandlung könnte eine verstärkte Gewebemigration oder einen verringerten Entzündungsreiz widerspiegeln. Das Paradox der verlängerten Krankenhausverweildauer bei insulinbehandelten Patienten deutet jedoch auf Störfaktoren hin, wie größere Komorbiditäten oder nicht gemessene Glukosevariabilität.
Aktuelle Leitlinien zur perioperativen Glukosemanagement fehlen Spezifität für nicht-kardiale Operationen. Während eine intensive Kontrolle für kardiale und Intensivpatienten befürwortet wird, unterstreicht diese Studie die Notwendigkeit spezifischer Protokolle für verschiedene chirurgische Fachgebiete. Bedenken hinsichtlich Hypoglykämie und inkonsistenter Überwachungspraktiken können die Einhaltung von Glukosemanagementstrategien behindern. Zukünftige Forschungen sollten operationsspezifische Glukoseziele festlegen und die Rolle der Glukosevariabilität bei den Ergebnissen bewerten.
Einschränkungen und zukünftige Richtungen
Das retrospektive Design dieser Studie begrenzt die kausale Inferenz. Restliche Störfaktoren durch nicht gemessene Variablen, wie präoperative glykämische Kontrolle oder immunsuppressive Zustände, können die Ergebnisse beeinflussen. Die kleine Untergruppe der insulinbehandelten Patienten (n=36) verringert die statistische Aussagekraft für klinische Ergebnisse. Prospektive Studien mit standardisierten Insulinprotokollen, kontinuierlicher Glukoseüberwachung und Neutrophilenfunktionstests sind erforderlich, um diese Ergebnisse zu validieren. Untersuchungen zum Zusammenspiel zwischen Insulin, Hyperglykämie und Immunzellsubpopulationen könnten weitere Einblicke in die Mechanismen postoperativer Komplikationen liefern.
Zusammenfassend ist die intraoperative Insulinverabreichung bei hyperglykämischen Patienten mit reduzierten postoperativen Neutrophilen- und Leukozytenzahlen verbunden, was auf eine Modulation der frühen Entzündungsreaktion hindeutet. Die klinischen Vorteile dieser Intervention bleiben jedoch ungewiss, was weitere Forschungen zur Optimierung der perioperativen Glukosemanagementstrategien erforderlich macht.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002299