長海麻醉-ASA 2017 知識更新：圍手術期之家醫療模式：糖尿病和高血糖的管理

圍手術期之家醫療模式：糖尿病和高血糖的管理

Basem B.Abdelmalak

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前言

美國麻醉科醫師協會（ASA）提出的圍手術期之家醫療模式（PSH）是確定疾病圍手術期治療的循證方案的主要部分。需要補充的是，糖尿病（DM）和/或高血糖管理方案也可應用於術中和術後的階段。該方案既足夠詳細以降低治療的變異性，又非常靈活便於醫師為患者做出個體化療法，因為一種療法不足以滿足所有患者的需求。

血糖控制試驗的開展在圍手術期不如像在ICU等其他階段一樣受到重視，但針對每一例特定的患者來說，當其渡過圍手術期時，仍需（據此）每日作出決定以制定安全的醫療計劃。本綜述將根據現有的證據，概述一項實用的、全面的血糖管理計劃；當缺乏證據時，我們將利用專家意見和共識聲明。討論的主題包括：術前高血糖的患病率及施行或推遲手術的原則；術中應激性高血糖和圍手術期類固醇的影響；高血糖或低血糖的風險；圍手術期推薦的血糖濃度目標；圍手術期胰島素安全使用的原則和策略；術後血糖管理以及糖尿病患者圍手術期皮下胰島素泵連續注射劑量的演算法。

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手術前高血糖和未診斷糖尿病的發病率

在美國，8.3%的人口患有糖尿病（DM）。50%的糖尿病患者在他們的一生中需要經歷手術。1/3到1/2的2型糖尿病患者術前不知道自己有糖尿病。Abdelmalak等人回顧分析了35000例非心臟手術患者的記錄，發現21%患者無糖尿病診斷但發生高血糖，其中超過一半的人是未診斷的糖尿病。Hatzakorzian及其同事在500例非心臟手術患者的前瞻性研究中也得到了類似的結果。在非糖尿病患者中，高齡、男性、身體質量指數（BMI）高、ASA分級高發生高血糖的幾率更大。

2012年初，內分泌學會發表的臨床實踐指南推薦所有的入院患者（包括手術患者）進行血糖（BG）監測，不管是否患有糖尿病，入院BG＞140mg/dL的非糖尿病患者監測24～48小時血糖濃度並給予適當的干預治療。還建議BG＞140mg/dL的非糖尿病患者和2～3個月內沒有檢測過HbA1c的糖尿病患者進行HbA1c檢查。這些建議是基於住院患者高血糖發病率高，預後差及可能為未診斷的糖尿病患者而作出的。麻醉科醫師一直以主導和關注患者的安全而聞名。也許可以通過識別未被診斷為糖尿病的高血糖患者和治療不佳的糖尿病患者，在PSH中創建一個治療患者的新領域。發現未確診的糖尿病患者並引導他們進行適當的治療有助於渡過圍手術期，對其長期生命質量也有潛在影響。2型糖尿病早診斷、早治療，其負擔和併發症將會減少。

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術前HbA1c與手術預後

HbA1c是檢測數月前慢性高血糖的標誌物。研究發現術前HbA1c＜7%的糖尿病患者行非心臟手術感染性併發症發生率低。Bishop等人認為HbA1c＞11.5%與手術部位感染有關，但Wilson等不支持這一觀點。

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術前高血糖與手術預後

回顧性的數據表示術前高血糖是圍手術期有害因素。一項病例對照研究調查了非心臟、非血管手術患者的術前血糖水平和死亡率的關係，發現術前BG＞200mg/dL總死亡率增加2倍，心血管死亡風險則增加了4倍。

另一項對全關節置換術患者的研究顯示，血糖濃度與肺栓塞（PE）的風險直接相關，術前BG＞200mg/dL的患者PE風險增加了4倍。心臟手術患者，術前BG＞110mg/dL與住院時間延長和死亡率增加有關。Abdelmalake等對62,000例相對高危的擇期非心臟手術患者進行了回顧性研究，發現1年死亡率與術前血糖濃度獨立相關（但不包括心肺和感染性併發症的院內綜合發病率）。此外，高血糖會增加活性氧的生成和/或減少活性氧的清除，造成中性粒細胞功能障礙，減少細胞內殺傷。因此，傷口癒合不良和感染風險增加歸咎於高血糖便不足為奇。

目前，已明確高血糖與不良預後有關，進而面對的問題是，是否需要推遲所有高血糖患者的擇期手術？

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需推遲手術的術前高血糖

不幸的是，目前針對高血糖或HbA1c的水平是否作為推遲擇期手術的指征並沒有明確的指南。此外，HbA1c＞7%時推遲關節置換手術，只有40%的患者能夠在7～1,043天的範圍內達標!

此外，關於延遲手術，沒有可靠的證據支持術前血糖濃度或HbA1c達到哪一特定的「理想值」及多久的「理想維持時間」可以改善手術預後。

擬行手術的患者（及家屬）已經做好了心理準備開始術後新生活、並為手術從工作中抽出時間。取消手術會對患者及其家庭至少是醫院產生潛在的經濟影響而帶來不便。因此，決定是否延期手術應因人而異，這取決於手術類型、患者狀態及長期血糖控制情況、醫師調控血糖的經驗等。因此，許多臨床醫師並未因為輕、重度高血糖而推遲手術而是對其進行治療，但可因滲透性利尿產生低血容量。另一方面，許多人認為，血糖濃度＞350mg/dL和/或致糖尿病酮症酸中毒（DKA）的濃度和/或高滲性狀態的患者，推遲擇期手術是明智之舉；糖尿病酮症酸中毒可以很容易地根據臨床表現和一些簡單的臨床實驗檢查指標來診斷：血糖＞250mg/dL、酸中毒（動脈血pH＜7.3、血清碳酸氫鈉＜18mEq/l、陰離子間隙＞10）和酮血症（尿和血清酮體等均呈陽性）。為了避免糖尿病患者術前出現高血糖或低血糖，術前使用口服降糖葯和/或胰島素治療，有若干方案來指導術前用藥及劑量。表1顯示了目前筆者機構使用的一種常見演算法。

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糖尿病患者和非糖尿病患者，誰該監測？誰該治療？

Abdelmalak等的研究發現，同一水平的高血糖濃度，非糖尿病患者的一年死亡率高於糖尿病患者。血糖濃度低於正常血糖濃度範圍時，糖尿病患者的一年死亡率高於非糖尿病患者。在GLUCO-CABG試驗中，糖尿病患者術後血糖控制在100～140mg/dL水平時術後併發症發生率較血糖在141～180mg/dL水平時降低，但非糖尿病患者則無此關聯。葡萄糖代謝與預後之間的複雜關係，在ICU的研究中也得到了證實。已證實入ICU時的高血糖是院內死亡率的獨立危險因素僅在非糖尿病患者成立。同樣的，Krinsley等人的研究發現，ICU中高血糖狀態的糖尿病患者預後好於非糖尿病患者。

總的來說，糖尿病患者和非糖尿病患者都應該接受監測和治療，而且越來越多的證據表明，與糖尿病患者相比，積極治療高血糖可能對非糖尿病患者更有益。

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外科手術應激性高血糖反應

大手術釋放兒茶酚胺、胰高血糖素、皮質醇和生長激素胰島素抵抗、糖原溶解、糖原異生高血糖。Abdelmalak等描述了非心臟大手術術中外科刺激導致高血糖反應的程度與術前患者血糖水平呈現負相關的反應模式（圖1-A）。如前所述，所有患者都有相當大的術中高血糖反應，然而非糖尿病患者比糖尿病患者有更明顯的急劇上升。大多數患者從切皮開始到手術進行一半時處於血糖濃度上升期。

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類固醇誘發術中高血糖

Abdelmalak等還描述了小劑量的類固醇（地塞米松8mg靜注）對患者（糖尿病和非糖尿病）血糖濃度的影響（圖1-B）。奇怪的是，糖尿病患者接受類固醇治療與安慰劑相比，血糖濃度並沒有明顯的不同。然而，非糖尿病患者接受地塞米松治療與安慰劑組相比，血糖濃度輕微增加（大約30mg/dL）。

圖1 糖尿病和非糖尿病患者術中應激性高血糖反應模式（A），術前給予地塞米松8mg靜注後的額外效應（B）。

[轉載自Abdelmalak BB， Bonilla AM，Yang D，Chowdary HT，Gottlieb A，Lyden SP，Sessler DI：The hyperglycemic response to major noncardiac surgery and the added effect of steroid administration in patients with and without diabetes. Anesth Analg 2013；116：1116-22].

另一方面，Murphy等發現，非糖尿病患者接受地塞米松4mg或8mg，術後24小時的血糖上升濃度無顯著差異。因此，無論患有糖尿病與否，都不必擔心PONV預防劑量的地塞米松會引起高血糖反應。

其他可能導致術中高血糖的因素：術中輸注葡萄糖溶液、低體溫、以及心外科手術中含有葡萄糖的心臟停搏液。因此，無論採取什麼方法或法則來調控術中高血糖，都應是動態的，即應用之前研究中提到的可影響術中血糖濃度的因素進行調節，目前使用改進版本。（圖2）

圖2 胰島素輸注滴定血糖控制目標為140-180mg/dL的例子。（Cleveland Clinic Center for Medical Art & Photography 2017. 版權所有。）

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術中血糖管理

術中管理的目的是治療高血糖，避免低血糖。預防和治療高血糖已被證實可以改善手術預後，而嚴格的控制血糖（編輯註：根據上下文，約為80～110mg/dL）卻不能。Krinsley等人在ICU的一項回顧性研究表明胰島素治療降低了死亡率，避免了致命的膿毒症，減少了嚴重的感染和多器官衰竭，並保護了中樞和周圍神經系統。在一篇具有里程碑意義的論文中，Van den Berghe等人在一項前瞻性隨機試驗中發現，強化胰島素治療可以維持或低於110mg/dL的血糖水平，從而大大改善ICU患者的預後。然而，最近的一項研究顯示，嚴格控制血糖（80～110mg/dL）並不能改善預後。此外，有研究報道，在ICU中胰島素強化治療不能降低死亡率反而增加低血糖的風險。

一項在2,467例心臟外科患者中進行前瞻性研究顯示，圍手術期持續靜脈輸注胰島素降低了糖尿病患者胸骨深部創面感染的發生率。隨後，該研究者發現，持續的胰島素輸注降低了糖尿病患者接受冠狀動脈旁路移植術的死亡率。然而，Gandhi等人進行了一項單中心隨機試驗，400例心臟手術患者隨機分為嚴格血糖控制組（80～100mg/dL）或常規治療組（術中不用胰島素，除非BG＞200mg/dL），結果發現兩組預後無差別。Carvalh等研究了在心臟手術中使用葡萄糖、胰島素、鉀（GIK）方案維持血糖正常（即所謂的GIN）療法，結果顯示GIN療法比採用GIK方案但沒有維持血糖正常的療法更具心血管保護作用。高胰島素膜片鉗技術似乎很有前景，但仍處在研究階段。

Duncan等人在一項回顧性研究中發現，心臟手術中血糖濃度為＞200mg/dL或＜140mg/dL均與發病率和死亡率增加有關，141～170mg/dL是一個較安全的範圍。在一項隨機試驗中，Abdelmalak等人的一項隨機研究發現，術中嚴格控制血糖並不能改善非心臟大手術的預後。Finfer等在ICU的一項隨機試驗顯示，與嚴格控制血糖在81～108mg/dL相比，控制血糖＜180mg/dL更能改善患者預後。因此，目前不同國家的建議（此文只引用了一個）均青睞於中度目標值即140～180mg/dL而不是嚴格或寬鬆的目標值。

技術的進步有助於臨床醫師更加關注血糖管理。一種新型的術中視聽報警系統的應用使得開始進行胰島素治療以及隨後複查血糖值的操作數量增加。

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術前胰島素治療的途徑

儘管許多臨床醫師視皮下注射為一條安全的途徑，並且可能在控制門診患者的中度高血糖方面有一定的作用，其缺點是與靜注相比起效緩慢、藥效持續時間長、可調控性差、且此途徑不適於危急的高血糖，而且有劑量「疊加」風險最終可導致低血糖。此外，由於液體的流動和溫度的變化（暴露於寒冷的手術室或使用加溫設備導致的皮膚變暖等）而導致的皮下循環的變化，使得皮下藥物吸收能力不那麼可靠。

另一個討論的重點是皮下注射途徑作為一種長效的胰島素治療方案，適用於術後管理，聯合負荷劑量［餐前（如果開始進食）］優於傳統的滑動法胰島素治療（sliding scale of insulin,SSI）。SSI是基於對高血糖的反覆反應，會導致血糖變異性，其在不同人群均與不良結局相關。血糖變異性是ICU患者、膿毒血症患者死亡率的一個獨立危險因素。這也許可以解釋為什麼給予初始負荷量後持續輸注胰島素可以更好地管理血糖並降低其波動，與間斷靜注短效胰島素維持同一血糖目標值相比，死亡率降低和不良心血管預後減少。

因此，持續靜脈輸注胰島素輔以間斷給予負荷劑量具有可行性，尤其是長時間手術。靜脈輸注劑量需要根據不同患者的反應性（胰島素敏感性）、手術類型和其他影響術中血糖濃度的因素（如上文討論的應激性高血糖反應和使用類固醇的影響）進行動態調整，這種方法適用於血糖測量時，也可以作為發現低血糖後的一種干預措施。表2給出了該法的一個示例。任何情況下，沒有任何一種方法可取代醫師基於對患者不斷變化的臨床狀態的評估所作出的診斷，這對圍手術期藥物的應用是至關重要的。

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術中胰島素敏感性

某些胰島素劑量的計算根據患者的相關因素進行調整，如體重和糖尿病狀態，但有些則不是。雖然胰島素敏感性與非手術環境下的各種因素有關，但包括哪些基本因素目前尚無共識。在非心臟手術中，糖尿病狀態和體重對胰島素負荷量的影響很小（與公眾的認知相反）。不考慮胰島素敏感性，胰島素使用的一個動態演算法（如表2）表現出胰島素劑量不僅僅取決於測量的血糖濃度也取決於與先前測量結果的差別，應考慮包括可識別或不明因素對胰島素敏感性的不同及外部因素對血糖濃度的影響，如輸注含糖溶液或心臟手術中使用含有葡萄糖的心搏停跳液。

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血糖控制的安全性

高血糖是有害的，但低血糖並不是沒有風險的，甚至比高血糖更危險。低血糖會增加死亡率和發病率，並增加神經損傷的風險。嚴重的低血糖會導致嗜睡、昏迷、癲癇發作，長時間的低血糖可能會導致不可逆的神經系統後遺症和/或死亡。ICU患者死亡率不僅與重度低血糖相關，中度低血糖也與之相關。由於與嚴格的血糖控制相關的低血糖的發生率很高，可以看出臨床醫師是很重視對圍手術期的血糖控制，然而低血糖的癥狀易被全身麻醉和鎮靜所掩蓋，嚴格控制血糖並無益處。即使能夠在不引起非心臟手術患者嚴重低血糖的情況下嚴格控制血糖，也沒有任何益處。因此，提倡適度的血糖控制目標，至少這種方法在ICU中被證實是有益的。

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使用胰島素泵的糖尿病患者的管理

儘管圍手術期糖尿病患者應用胰島素泵的支持證據不足，但一些個人或機構已開始了應用。

圖3概述了目前筆者機構使用胰島素泵的患者圍手術期管理方案。

圖3 胰島素泵的非心臟手術患者圍手術期血糖的管理。Cleveland Clinic Center for Medical Art & Photography 2017.經允許轉載，版權所有。

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術後血糖管理

Ramos等在995例非心臟手術患者進行的回顧性研究表明，在不考慮糖尿病患者狀態下，術後高血糖增加了術後感染的風險。Frisch等在3000多例非心臟手術患者進行了回顧性研究表明，高血糖患者預後較差（如術後感染、急性腎衰竭、急性心肌梗塞及30天死亡率），ICU留觀時間和住院時間延長。無論是心臟手術還是非心臟手術，術後高血糖都增加了感染併發症的風險。因此，建議手術後避免發生高血糖，並選擇適度的控制目標。在這種情況下，所謂的基礎胰島素推注優於SSI法。而更近的研究顯示，胰島素輸注輔以負荷劑量法比SSI法更有效。與SSI相比，後兩種技術引起的血糖波動小，如上所述血糖波動與不良預後有關。

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血糖監測

血糖的實驗室檢查仍然是金標準，但這個方法價格昂貴，耗時。床旁監測（POCT）儘管此法容易高估實際血糖濃度，但價格低廉、簡便易行、檢查速度快、是有效的血糖管理策略的一個良好方法。連續組織液血糖儀的優點是方便，而且能提供連續的讀數，但它的缺點是血液與組織液葡萄糖濃度之間存在延時期。當使用一種方法（如POCT）時，采血部位和方法在整個手術中應該保持一致。

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新興技術和進展

一種吸入型胰島素已經被FDA批准，一種無創式血糖儀（GlucoWise，Medwise，倫敦，英國）也正在開發中。在圍手術期的作用還有待研究和理解。

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總結

很大一部分外科手術患者有高血糖，其中多數是未確診的糖尿病患者。手術應激性高血糖反應客觀存在，在整個手術過程中並不呈線性相關。圍手術期應用類固醇類藥物可致輕微的高血糖反應。密切監測術中血糖水平是首要的，特別是在治療已經開始的情況下。大部分低血糖和高血糖的癥狀和體征容易被全身麻醉所掩蓋。未經治療的低血糖的預後很差。目前的證據支持給予初始負荷劑量後胰島素輸注的方法進行術中血糖管理。使用胰島素泵的患者應嚴格按照標準流程進行管理。

對於高血糖患者，應該實施圍手術期血糖管理策略。術中嚴格的血糖控制對心臟或非心臟手術都無益處。尚無明確的證據支持血糖控制於何種水平。目前的證據推薦適度的血糖控制。

（王曉 譯；樊玉花 校）

學術編輯：包 睿 許 濤

微信編輯：薄祿龍 王 芷

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