Computergestuurde glucoseregulatie op de IC

Hyperglycemie
Hyperglycemie (dat wil zeggen glucose >6 mmol/L) bij ernstig zieke patiënten ontstaat meestal door tijdelijke ongevoeligheid voor insuline. Hoewel allerlei complexe mechanismen hierbij een rol spelen, zijn stress en ontsteking de belangrijkste oorzaken.

Belang van glucoseregulatie
Sinds zeer geruime tijd is bekend dat het optreden van fors verhoogde glucosespiegels met allerlei complicaties gepaard gaat bij ernstig zieke patiënten. Maar waar voor 2002 onder ?fors verhoogd? een glucosespiegel van ver boven de 10 mmol/L werd beschouwd, zijn de ideeën daarover sindsdien duidelijk veranderd. Eind 2001 rapporteerde de Leuvenstudie dat de uitkomst van Intensive Care patiënten aanzienlijk beter werd als bijna normale glucose waarden (4,4-6,1 mmol/L) werden nagestreefd. Los van de nog steeds lopende discussie over de betekenis van de resultaten van de Leuven-studie, kan gesteld worden dat deze studie een belangrijke verandering heeft gebracht in de wijze waarop Intensive Care verpleegkundigen en Intensive Care artsen tegen glucosespiegels aankijken. Sinds 2002 is het reguleren van het glucose een onderdeel geworden van de behandeling van patiënten opgenomen op de Intensive Care in Nederland en elders in Europa en Amerika. Opvallend is hierbij dat de wijze van glucoseregulatie van plaats tot plaats sterk verschilt. Hiervoor wordt vaak gebruik gemaakt van een protocol op papier, waarmee de verpleegkundige zelfstandig de insuline infusiesnelheid kan aanpassen aan de hand van de gemeten glucosewaarde. Maar ook met een goed protocol blijft dit een complexe en tijdrovende behadeling. Als alternatief voor het papieren protocol wordt er op een aantal Intensive Care units gebruik gemaakt van een computergestuurd glucoseprotocol. Hoe dit werkt en wat onze eigen ervaringen zijn met een computergestuurd glucoseprotocol wordt besproken in dit artikel.

Wijze waarop glucoseregulatie meestal plaatsvindt
Glucoseregulatie is meestal een taak die grotendeels door de verpleegkundige zelfstandig wordt uitgevoerd met behulp van een papieren protocol welke aan de hand van de gemeten glucosewaarde een advies geeft over de hoeveelheid insuline die de patiënt nodig heeft. De frequentie waarmee glucosewaarden worden bepaald is vaak ook protocollair vast- gelegd en varieert, mede afhankelijk van de glucosewaarden die men nastreeft, bijvoorbeeld van eenmaal per 12 uur tot eenmaal per uur. Hierdoor is het reguleren van glucose soms een tijdrovende bezigheid. Het nadeel van een papieren protocol is dat het voor alle patiënten hetzelfde protocol wordt gebruikt en dat er geen rekening wordt gehouden met de voorafgaande glucose waarden. Een papieren protocol dat hiermee wel rekening zou houden zou resulteren in een zeer complex en gebruiksonvriendelijk protocol.

Tabel 1 Voordelen van het in het UMCG gebruikte GRIP-systeem
 

Hypoglycemie ? de gevaarlijkste complicatie
Frequente metingen zijn belangrijk om hypoglycemie, de meest belang- rijke complicatie van insuline infusie, te voorkomen. Echter om bij alle patiënten, ongeacht de aanwezigheid van risicofactoren tot het ontwikkelen van hypoglycemie, elk uur een glucose te meten is zeer arbeidsintensief en eigenlijk ondoenlijk. Doordat een computergestuurd glucoseregulatie programma een soort inschatting kan maken van het hypoglycemie risico (op basis van de ernst van ziek zijn en de insuline behoefte gedurende de Intensive Care opname) kan het ook een advies geven over het interval tot de volgende meting. Hierdoor kan zowel de veiligheid als de efficiëntie van glucose regulatie verbeteren.

GRIP
Het open source computergestuurde glucoseregulatie programma dat is ontwikkeld en wordt gebruikt in het Universitair Medisch Centrum Groningen heet GRIP (Glucose Regulation for Intensive care Patients; www. grip.umcg.nl ). Dit programma is sinds 5 jaar een onderdeel van de dagelijkse praktijk, en heeft reeds 10,000 patiënten behandeld. Het is een programma waarbij verpleegkundigen geheel zelfstandig het glucose kunnen reguleren. Het GRIP-programma draait op een computer die aanwezig is op de afdeling, en wel direct naast de point-of-care (POC) analyzer waarmee onder andere het glucose gemeten wordt. In het UMCG is gekozen voor ABL 700/800 series Radiometer analyzers die onder andere glucose, kalium, lactaat en arteriële bloedgassen meten. De GRIP-computer wordt uitsluitend voor het GRIP-programma gebruikt. Nadat een bloedmonster is afgenomen en vervolgens het glucose is bepaald met behulp van de point-of-care analyzer, wordt de nieuwe glucose waarde van de patiënt via automatisch geüpload in het ziekenhuisinformatiesysteem en direct door GRIP gedownload. Nadat de verpleegkundige is aangemeld bij GRIP en een aantal actuele patiëntgegevens heeft ingevoerd (zoals maagretentie, diurese en inotropiebehoefte) verstrekt GRIP direct een advies over zowel de insuline-infusie snelheid (enkel continue infusie, geen bolussen) als de tijd tot de volgende glucosemeting. Deze laatste varieert afhankelijk van de klinische situatie van de patiënt en voorafgaande glucosemetingen. Als de verpleegkundige het niet eens is met het gegeven advies kan deze overruled worden. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren wanneer bij een patiënt de voeding acuut gestopt wordt in verband met een chirurgische ingreep, iets wat een computer niet kan voorspellen. Indien er sprake is van een ernstige hypoglycemie, of wanneer zeer hoge insuline infusiesnelheden noodzakelijk zijn moet de arts op de hoogte gebracht worden. Het hoofdscherm van GRIP laat een opstelling van de bedden zien met daarin per bed de naam van de opgenomen patiënt, de meest recente glucosewaarde en de tijd tot de volgende glucosemeting. Indien een meting bijna verricht moet worden wordt het bed oranje, indien een meting te laat wordt verricht wordt het bed rood. Ook kan, gezien de huidige discussie over mogelijk verschillende optimale glucosewaarden bij verschillende patiëntcategorieën, relatief eenvoudig de target waarde aangepast worden in het onderliggende algoritme van GRIP. Zo hebben wij recent mede naar aanleiding van de NICE-SUGAR studie resultaten het streefbereik voor GRIP naar boven toe verbreed. Met name het percentage hypoglycemiëen met GRIP is laag(5) waarbij er tussen de verschillende computergestuurde glucoseprotocollen veel verschillen zijn(4). Een belangrijk verschil is het aantal metingen dat per dag noodzakelijk is per patiënt, welke per protocol varieert van 3 tot 24 metingen per dag. Voor GRIP geldt dat gemiddeld 6 metingen per dag per patiënt noodzakelijk zijn(5). De cyclus van bloed afnemen tot het veranderen van de insuline-infusiesnelheid is een doorlopend proces van ongeveer 5 minuten. Het percentage van de tijd dat een patiënt zich binnen het bereik 4,0-7,5 mmol/L bevindt is 67%. Van alle metingen is 0,04% onder de 2,2 mmol/L (ernstige hypoglycemie). Uit een enquête onder de verpleegkundigen bleek dat ze het GRIP-programma beoordeelden als gebruiksvriendelijk, efficiënt en een verbetering ten opzichte van het papieren protocol. Aangezien de gebruiksvriendelijkheid van een systeem een belangrijke factor is voor succes is het belangrijk om hier veel aandacht aan te besteden in de ontwerpfase.

Tabel 2 Factoren die de succesvolle implementatie van computergestuurde glucoserulatie bevorderen.

GRIP-II en GRIP-III
Nadat in GRIP-I het insulinepomp advies en het advies voor het tijdstip van afname van het volgende glucosemonster was geïmplementeerd, zijn wij gestart met de integratie van kaliumpomp adviezen in GRIP-II. Deze integratie bleek relatief erg gemakkelijk omdat zowel de afname van arterieel bloed voor de kaliumbepaling als de continue toediening van kalium met een spuitenpomp grote paralellen vertoont met glucose/ insuline regulatie. Evaluatie bij een aanzienlijk cohort patiënten toonde dat de kaliumregulatie verbeterde zonder noemenswaardige extra belasting van de verpleegkundigen(6). Momenteel worden plannen ontwikkeld voor GRIP-III, waarbij ook de toediening van voeding in het algemeen en glucose in het bijzonder (gedeeltelijk) onder computerregulatie zouden moeten vallen. De integratie van glucose-, insuline- en kaliumtoediening in één systeem lijkt om meerdere redenen een nuttige en interessante volgende stap.

Toekomst van computergestuurde therapieën
Computergestuurde protocollen die duidelijke adviezen verstrekken over het te volgen beleid zullen in de komende jaren steeds vaker hun intrede doen op de Intensive Care. De diverse computerondersteunde glucoseregulatie systemen zijn daarvoor een zeer leerzaam voorbeeld. Begonnen moet worden met regulaties die berusten op een relatief eenvoudige feed- back principes. Er zijn diverse toepassingen op de Intensive Care te bedenken gezien de vele handelingen op de Intensive Care die berusten op feedback regulatie (verwarmen, koelen, kaliumsuppletie, ontwennen van de beademing, voeding, sedatie, et cetera). Op basis van vele de ervaringen van vele klinieken met diverse vormen van computerondersteuning en ook op basis van onze eigen ervaringen met GRIP zijn wij ervan overtuigd dat therapie hoofdzakelijk uitgevoerd door de verpleegkundige op basis van adviezen van de computer zeker toekomst heeft. Vanzelfsprekend dienen zulke systemen op een verstandige manier ingebed zijn in het zorgproces. Even belangrijk voor het welslagen is dat zulke systemen letterlijk gebruikersvriendelijk zijn. Na zorgvuldige implementatie kunnen zulke systemen de veiligheid, kwaliteit en waarschijnlijk ook de kosten van de intensieve zorg verder verbeteren.

Literatuur
– Rood E, Bosman RJ, Spoel JI van der , Taylor P, Zandstra DF. Use of a computerized guideline for glucose regulation in the intensive care unit improved both guideline adherence and glucose regulation. J Am Med Inform Assoc 2005;12:172-180.
– Vogelzang M, Zijlstra F, Nijsten MW. Design and implementation of a GRIP: a computerized glucose control system at a surgical intensive care unit. BMC Med Inform Decis Mak 2005;5:38.
– Vogelzang M, Loef BG, Regtien JG, Horst IC van der, Assen H van, Zijlstra F, Nijsten MW. Computer-assisted glucose control in critically ill patients. Intensive Care Med 2008;34:1421-1427.
– Hoekstra M, Vogelzang M, Verbitskiy E, Nijsten MW. Health technology assessment review: Computerized glucose regulation in the intensive care unit ? how to create artificial control. Critical Care 2009;13:223.
– Hoekstra M, Vogelzang M, Verbitskiy E, Nijsten MW. Hourly measurements not required for safe and effective glycemic control in the critically ill patient. Crit Care 2010;14:404.
– Hoekstra M, Vogelzang M, Drost JT, Janse M, Loef BG, Horst IC van der, Zijlstra F, Nijsten MW. Implementation and evaluation of a nurse-centered computerized potassium regulation protocol in the intensive care unit–a before and after analysis. BMC Med Inform Decis Mak 2010;10:5.