Blood glucose control in the intensive care unit: discrepancy between belief and practice

A survey among pediatric intensive care physicians showed that a great disparity exists between physicians' beliefs regarding hyperglycemia in critically ill patients and their daily practices to screen and treat hyperglycemia. One of the most prominent reasons for hesitating to implement tight glycemic control is the fear of evoking iatrogenic hypoglycemia. Results from ongoing and future studies focusing on both short- and long-term effects of tight glycemic control in broad populations of critically ill children can provide further strong evidence for implementing tight glycemic control. Improving the accuracy of bedside blood glucose measurements and developing reliable computer algorithms to steer insulin infusions can help to overcome the fear of evoking iatrogenic hypoglycemia

Leukocyte telomere length in paediatric critical illness

__Background:__ Children who have suffered from critical illnesses that required treatment in a paediatric intensive care unit (PICU) have long-term physical and neurodevelopmental impairments. The mechanisms underlying this legacy remain largely unknown. In patients suffering from chronic diseases hallmarked by inflammation and oxidative stress, poor long-term outcome has been associated with shorter telomeres. Shortened telomeres have also been reported to result from excessive food consumption and/or unhealthy nutrition. We investigated whether critically ill children admitted to the PICU have shorter-than-normal telomeres, and whether early parenteral nutrition (PN) independently affects telomere length when adjusting for known determinants of telomere length. __Methods:__ Telomere length was quantified in leukocyte DNA from 342 healthy children and from 1148 patients who had been enrolled in the multicenter, randomised controlled trial (RCT), PEPaNIC. These patients were randomly allocated to initiation of PN within 24 h (early PN) or to withholding PN for one week in PICU (late PN). The impact of early PN versus late PN on the change in telomere length from the first to last PICU-day was investigated with multivariable linear regression analyses. __Results:__ Leukocyte telomeres were 6% shorter than normal upon PICU admission (median 1.625 (IQR 1.446-1.825) telomere/single-copy-gene ratio (T/S) units vs. 1.727 (1.547-1.915) T/S-units in healthy children (P < 0.0001)). Adjusted for potential baseline determinants and leukocyte composition, early PN was associated with telomere shortening during PICU stay as compared with late PN (estimate early versus late PN -0.021 T/S-units, 95% CI -0.038; 0.004, P = 0.01). Other independent determinants of telomere length identified in this model were age, gender, baseline telomere length and fraction of neutrophils in the sample from which the DNA was extracted. Telomere shortening with early PN was independent of post-randomisation factors affected by early PN, including longer length of PICU stay, larger amounts of insulin and higher risk of infection. __Conclusions:__ Shorter than normal leukocyte telomeres are present in critically ill children admitted to the PICU. Early initiation of PN further shortened telomeres, an effect that was independent of other determinants. Whether such telomere-shortening predisposes to long-term consequences of paediatric critical illness should be further investigated in a prospective follow-up study

Management of Bleeding and Hemolysis During Percutaneous Microaxial Flow Pump Support A Practical Approach

© 2023 The Author(s). This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY), https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Percutaneous ventricular assist devices (pVADs) are increasingly being used because of improved experience and availability. The Impella (Abiomed), a percutaneous microaxial, continuous-flow, short-term ventricular assist device, requires meticulous postimplantation management to avoid the 2 most frequent complications, namely, bleeding and hemolysis. A standardized approach to the prevention, detection, and treatment of these complications is mandatory to improve outcomes. The risk for hemolysis is mostly influenced by pump instability, resulting from patient- or device-related factors. Upfront echocardiographic assessment, frequent monitoring, and prompt intervention are essential. The precarious hemostatic balance during pVAD support results from the combination of a procoagulant state, due to critical illness and contact pathway activation, together with a variety of factors aggravating bleeding risk. Preventive strategies and appropriate management, adapted to the impact of the bleeding, are crucial. This review offers a guide to physicians to tackle these device-related complications in this critically ill pVAD-supported patient population.Peer reviewe

Intravenous morphine versus intravenous paracetamol after cardiac surgery in neonates and infants

Background: Morphine is worldwide the analgesic of first choice after cardiac surgery in children. Morphine has unwanted hemodynamic and respiratory side effects. Therefore, post-cardiac surgery patients may potentially benefit from a non-opioid drug for pain relief. A previous study has shown that intravenous (IV) paracetamol is effective and opioid-sparing in children after major non-cardiac surgery. The aim of the study is to test the hypothesis that intermittent IV paracetamol administration in children after cardiac surgery will result in a reduction of at least 30% of the cumulative morphine requirement. Methods: This is a prospective, multi-center, randomized controlled trial at four level-3 pediatric intensive care units (ICUs) in the Netherlands and Belgium. Children who are 0-36months old will be randomly assigned to receive either intermittent IV paracetamol or continuous IV morphine up to 48h post-operatively. Morphine will be available as rescue medication for both groups. Validated pain and sedation assessment tools will be used to monitor patients. The sample size (n=208, 104 per arm) was calculated in order to detect a 30% reduction in morphine dose; two-sided significance level was 5% and power was 95%. Discussion: This study will focus on the reduction, or replacement, of morphine by IV paracetamol in children (0-36months old) after cardiac surgery. The results of this study will form the basis of a new pain management algorithm and will be implemented at the participating ICUs, resulting in an evidence-based guideline on post-operative pain after cardiac surgery in infants who are 0-36months old

ECMO for COVID-19 patients in Europe and Israel

Since March 15th, 2020, 177 centres from Europe and Israel have joined the study, routinely reporting on the ECMO support they provide to COVID-19 patients. The mean annual number of cases treated with ECMO in the participating centres before the pandemic (2019) was 55. The number of COVID-19 patients has increased rapidly each week reaching 1531 treated patients as of September 14th. The greatest number of cases has been reported from France (n = 385), UK (n = 193), Germany (n = 176), Spain (n = 166), and Italy (n = 136) .The mean age of treated patients was 52.6 years (range 16–80), 79% were male. The ECMO configuration used was VV in 91% of cases, VA in 5% and other in 4%. The mean PaO2 before ECMO implantation was 65 mmHg. The mean duration of ECMO support thus far has been 18 days and the mean ICU length of stay of these patients was 33 days. As of the 14th September, overall 841 patients have been weaned from ECMO support, 601 died during ECMO support, 71 died after withdrawal of ECMO, 79 are still receiving ECMO support and for 10 patients status n.a. . Our preliminary data suggest that patients placed on ECMO with severe refractory respiratory or cardiac failure secondary to COVID-19 have a reasonable (55%) chance of survival. Further extensive data analysis is expected to provide invaluable information on the demographics, severity of illness, indications and different ECMO management strategies in these patients

Tight glycemic control with intensive insulin therapy: effects on inflammation, endothelial and myocardial function and the facilitation of clinical implementation

InleidingHyperglycemie is een typisch en goed gekend fenomeen tijdens acute ziekte en stress en werd tot op heden beschouwd als een gunstige adaptatie van het lichaam om voldoende energietoevoer te verzekeren voor kwetsbare organen zoals de hersenen. Daarom werd tot zeer recent stress hyperglycemie meestal niet behandeld tenzij de bloedsuikerspiegel herhaaldelijk en langdurig hoger was dan 220 mg/dl. De streefwaarde voor de bloedsuikerspiegel was dan 150-180 mg/dl. Heel wat patiënten overleven tegenwoordig deze acute fase en verblijven nadien soms dagen en weken op de intensieve zorgen afdeling (ICU). Ook tijdens deze langdurige periode van chronische stress bestaat er hyperglycemie. Dit wordt stress diabetes genoemd en wordt vaak onbehandeld gelaten, net zoals in de acute fase. Sinds meer dan 10 jaar werden er verschillende artikels gepubliceerd die een negatief verband beschrijven tussen hyperglycemie bij acute ziektebeelden en verschillende outcome parameters. Zowel bij acuut myocardinfarct, ernstig trauma, cerebrovasculaire accidenten als tijdens kritieke ziekte bij kinderen en volwassenen wordt hyperglycemie geassocieerd met een verhoogd sterftecijfer en met een toename van allerlei complicaties. Toch duurde het nog tot het begin van deze eeuw alvorens dit conservatief glycemiebeleid ernstig in vraag werd gesteld. In 2001 publiceerde de Leuvense onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Dr. Greet Van den Berghe de resultaten van een prospectief gerandomiseeerde studie die de medische gemeenschap wakker schudde. Deze studie vergeleek de invloed van strikte glycemiecontrole (TGC) met behulp van intensieve insulinetherapie (IIT), met als doel de bloedsuikerspiegel te normaliseren (80-110 mg/dl), tegenover een conservatief glycemiebeleid. Einddoelen van deze studie waren het effect op mortaliteit zowel in ICU als in het hospitaal en het effect op de incidentie van een aantal frekwente complicaties, typisch voor kritiek zieke patiënten. De resultaten waren opzienbarend: zowel de sterfte in de ICU als in het hospitaal was significant lager in de TGC groep. Daarenboven was de incidentie van een aantal vaak voorkomende ICU-complicaties eveneens significant verminderd. Zo was er onder andere minder acuut nierfalen, minder leverdysfunctie, minder nood aan langdurige mechanische ventilatie, minder aantasting van de perifere zenuwen (critical illness polyneuropathie), minder nood aan bloedtransfusies en waren er minder bloedbaaninfecties en werd minder antibiotica gebruikt. De gunstige effecten van TGC waren bovendien meer uitgesproken in de patienten die langer op de ICU verbleven en dus zieker waren. Aangezien deze studie werd uitgevoerd bij hoofdzakelijk kritiek zieke patiënten na een heelkundige ingreep, werd bijkomend een tweede vergelijkbare studie uitgevoerd bij voornamelijk medische patiënten. In deze patiëntengroep, die langer dan drie dagen op ICU verbleef en dus het meeste voordeel heeft van TGC, werden de resultaten van de eerste studie grotendeels bevestigd. Een gezamenlijke analyse van beide studies ten slotte confirmeerde de gunstige invloed van TGC zowel op overleving in de ICU en in het hospitaal, als op het voorkomen van allerlei typische ICU-complicaties. Gebaseerd op deze studieresultaten rijzen er uiteraard een aantal pertinente vragen. Wat zijn mogelijke pathofysiologische mechanismen die de gunstige effecten van TGC kunnen verklaren en hoe kunnen we op een veilige en efficiënte manier TGC implementeren binnen de intensieve zorgen afdelingen zonder de werkbelasting nog meer te verhogen?In het eerste deel van dit proefschrift richten we onze aandacht op een aantal mechanismen die verantwoordelijk kunnen zijn voor de gunstige effecten van TGC. Uit klinische studies en uit dierexperimenteel onderzoek is bekend dat hyperglycemie een negatieve impact heeft op allerlei functies en fysiologische processen. Zo wordt door te hoge bloedsuikerspiegels onder andere de inflammatoire respons verhoogd (= pro-inflammatoir effect), de endotheelfunctie en het stikstofoxide (NO) metabolisme worden verstoord, en tijdens ischemie en reperfusie van de hartspier wordt het hart kwetsbaarder als er gelijktijdig hyperglycemie aanwezig is omdat die de endogene myocardprotectieve mechanismen verhindert om de hartspier te beschermen. Anderzijds zijn er aanduidingen uit in vitro onderzoek en uit dierexperimentele studies dat insuline, buiten zijn uitgesproken effect op het suikermetabolisme, ook andere eigenschappen heeft. Insuline kan de inflammatoire reactie onderdrukken (= anti-inflammatoir effect) en verder bevordert insuline het NO-metabolisme ter hoogte van het endotheel en beschermt insuline de hartspier tijdens ischemie en reperfusie. Om een invloed van TGC met IIT op deze mechanismen te onderzoeken hebben we twee studies uitgevoerd. In een eerste prospectieve studie, uitgevoerd bij volwassen patiënten die langer dan 5 dagen op de ICU verbleven, bestuderen we de effecten van TGC op de endotheelfunctie, het NO-metabolisme en inflammatie. In een tweede prospectieve studie, uitgevoerd bij pasgeborenen die een openhartoperatie ondergaan voor een aangeboren hartafwijking, onderzoeken we de effecten van perioperatieve TGC op de inflammatoire reactie, de functie van het endotheel en de bescherming van de hartspier tijdens ischemie en reperfusie.Het tweede deel van dit proefschrift bestaat uit een drietal studies die onderzoeken hoe TGC veilig en efficiënt kan worden geïmplementeerd in een intensieve therapie eenheid (ICU). Strikte glycemiecontrole heeft het inherente risico om, weliswaar meestal kortdurend, hypoglycemie te veroorzaken. Diepe en langdurige hypoglycemie hebben potentieel belangrijke gevolgen met voornamelijk ernstige en blijvende neurologische schade. Dit risico op te lage bloedsuikerspiegels samen met de toename van de werkdruk voor bedside verpleegkundigen staan een succesvolle implementatie van TGC in vele ICU s nog in de weg. Een eerste studie onderzoekt de betrouwbaarheid van subcutaan vocht verkregen door microdialyse als alternatief voor frekwente bloednames voor het nauwgezet opvolgen van de bloedsuikerspiegel. Een tweede studie analyseert de accuraatheid van commercieel beschikbare glucometers bij kritiek zieke patiënten en tenslotte testen we in een derde studieprotocol de efficiëntie en veiligheid van een computeralgoritme om de insulinetoediening te sturen voor het instellen van strikte glycemiecontrole. StudiesEffecten van TGC met IIT op inflammatie, endotheelfunctie en NO-metabolismeIn de subgroep van volwassen patienten die langer dan vijf dagen op ICU verbleven werd de invloed van TGC met IIT op markers van inflammatie, op endotheelactivatie en op NO-metabolisme vergeleken met een beleid van conventionele glycemiecontrole (CIT). De vrijzetting van adhesiemolecules (ICAM-1) en van selectines (E-selectin) vanuit het endotheel naar het plasma was onderdrukt in de IIT-groep. Dit wijst op een verminderde endotheelactivatie. Dit effect werd echter niet veroorzaakt door een verandering van endotheliale stimuli zoals vascular endothelial growth factor (VEGF) of cytokines of door een upregulatie van eNOS. Op lever- en spierbiopten van overleden patienten werd wel een verminderde genexpressie vastgesteld voor iNOS bij patiënten in de TGC groep. Dit gaf aanleiding tot gedaalde NO serumspiegels. Deze daling wordt deels veroorzaakt door een verminderde activatie van nuclear factor kappa-B (NF-&#954;B) zoals gesuggereerd door een gedaalde fosforylatie van de natuurlijke inhibitor, I-&#954;B. Inhibitie van excessieve NO-vrijzetting geïnduceerd door iNOS, beschermt dus het endotheel en draagt bij tot de daling van mortaliteit en morbiditeit bij kritiek zieke patiënten onderworpen aan TGC met IIT. Peri-operatieve strikte glycemiecontrole tijdens congenitale hartchirurgieIn een prospectieve gerandomiseerde studie bij 14 neonaten met een aangeboren hartafwijking werden de effecten van per- en postoperatieve strikte glycemiecontrole op inflammatie, endotheelfunctie en myocardprotectie bestudeerd. De vrijzetting van belangrijke pro-inflammatoire cytokines, zoals interleukine 6 en 8, en de postoperatieve stijging van c-reactief proteïne werden significant onderdrukt door TGC in de vroege postoperatieve periode. In deze periode konden we geen verschil aantonen op gewijzigde endotheelactivatie tussen de twee groepen. Perioperatieve TGC verminderde wel significant de vrijzetting van biochemische markers van myocardbeschadiging, zoals cardiaal troponine en hart-specifiek FABP. Zowel de lagere serumspiegels van lactaat en van atriale natriuretische peptide als klinische parameters die correleren met myocardfunctie (inotropiescore, nood aan temporaire pacing en laattijdige sternumsluiting) suggereren een myocardprotectief effect van TGC. Deze gunstige invloed van TGC op de inflammatoire reactie na congenitale hartchirurgie en vooral de beschermende werking op de hartspier, vertaalden zich in een verbetering van een aantal klinische outcome parameters. Zo was de nood aan kunstmatige ventilatie en de verblijfsduur op de PICU verminderd in de TGC groep, doch dit was statistisch niet significant. Subcutane microdialyse als alternatief voor bloednames voor glycemiecontroleIn deze prospectieve studie werd bij 20 kritiek zieke kinderen een subcutane microdialysecatheter aangebracht in het subcutane vetweefsel van de buikwand. Gedurende een periode van 48 uur werd om het uur een bloedglucosewaarde (BG) vergeleken met een glucosebepaling op interstitieel vocht (IFG), verkregen door microdialyse van het subcutane vetweefsel. De resultaten tonen aan dat de gemiddelde afwijking tussen de 2 methodes onaanvaardbaar hoog (29,4 mg/dl) is in de setting van TGC met de gehanteerde nauwe grenzen (afhankelijk van de leeftijd: 50-80 en 70-100 mg/dl). Daarenboven is er ook geen systematische fout: m.a.w. het is onvoorspelbaar of er een tendens tot systematische over- of onderschatting is van de glycemiewaarde. Daarom kunnen we op dit ogenblik deze techniek niet als betrouwbaar alternatief introduceren ter vervanging van frekwente bloednames voor de opvolging van de bloedsuikerspiegels in het kader van implementatie van TGC met IIT op een ICU voor kinderen. Accuraatheid van bedside glucometers in de setting van strikte glycemiecontroleIn deze prospectieve studie werd op 452 arteriële bloedstalen van 37 kritiek zieke patiënten, waarbij TGC met IIT werd toegepast, de glycemie bepaald op 3 manieren: enerzijds met de standaardmethode via de bloedgasanalyser (ABL, Radiometer) en anderzijds met 2 verschillende types glucometers, gecommercialiseerd voor bedside gebruik (AccuChek en HemoCue). Doel van deze studie was de accuraatheid en betrouwbaarheid van deze alternatieven te bestuderen in de setting van kritiek zieke patiënten, onderworpen aan TGC met IIT. Ofschoon analyse op basis van correlatiecoëfficienten of error grid analyse aanvaardbare resultaten gaf, toonde de Bland-Altmann analyse een mindere betrouwbaarheid. Beide glucometers hadden een bias (= afwijking) t.o.v. de standaardmethode respectievelijk van 6,3 mg/dl (limits of agreement: +14 en -26,5 mg/dl) voor AccuChek en van 10,9 mg/dl (limits of agreement: + 7,6 en -29,5 mg/dl) voor HemoCue. Echter, zoals geïllustreerd in de Bland-Altmann figuren, is de afwijking met de HemoCue, hoewel groter dan met AccuChek, meer voorspelbaar in de zin van een tendens tot systematische overschatting van de reële glycemie. Onze conclusie is dat voorzichtigheid geboden is wanneer TGC met IIT wordt geïmplementeerd met behulp van deze types van bedside glucometrie. Regelmatige controle via de standaardmethode is zeker aangewezen en het is aan de verantwoordelijke clinicus om te beslissen of een kleinere afwijking maar zonder voorspelbaar karakter (over- of onderschatting) te verkiezen is boven een wat grotere afwijking maar met een voorspelbaarder afwijkingsgedrag. Efficiëntie en veiligheid van een computeralgoritme voor strikte glycemiecontroleIn deze bi-centrische, prospectieve en gerandomiseerde studie samen met het Royal Brompton Hospital, London, UK, werden de efficiëntie en veiligheid van een computeralgoritme, ontwikkeld in samenwerking met de universiteit van Cambridge, vergeleken met een verpleegkundig gestuurd protocol voor het instellen van TGC met IIT. Er werden 40 kritiek zieke patiënten geïncludeerd, 20 in elke studie-arm, voor een studieperiode van 72 uur. Beide protocols bleken veilig en efficiënt: er traden geen ernstige hypoglycemies (BG < 40 mg/dl) op in beide groepen en de beoogde BG-target werd binnen de 12 uur bereikt. De hyperglycemische index, een maat voor de tijd dat de bloedsuikerspiegel boven de nagestreefde bovengrens lag, was voor beide protocols significant lager dan het vooropgestelde doel. Het computeralgoritme had echter significant meer glucose bepalingen nodig om dit doel te bereiken (interval tussen glycemiebepalingen: 154 min versus 110 min), hetgeen een bijkomende belasting was voor de bedside verpleegkundige, zowel objectief als subjectief. Om de werkdruk op de verpleegkundigen te verminderen is het dus aangewezen dat het computeralgoritme wordt verfijnd om het interval tussen de glycemiebepalingen te verlengen, doch zonder de huidige veiligheid en efficiëntie in het gedrang te brengen. ConclusiesDe gunstige effecten van strikte glycemiecontrole tijdens langdurige kritieke ziekte worden deels verklaard door een beschermende invloed op het endotheel, een gunstige modulatie van de inflammatoire reactie en een afremming van een te excessieve vrijzetting van NO. In de vroege fase van acute ziekte, zoals na neonatale hartchirurgie, vermindert TGC de vrijzetting van proinflammatoire cytokines en wordt de hartspier beschermd tegen de beschadiging ten gevolge van ischemie en reperfusie wat zich vertaalt in een verbeterde hartfunctie in de vroegtijdige postoperatieve fase, minder nood aan kunstmatige beademing en een verkort verblijf op de intensieve zorgen afdeling.De onderzochte methodes om de implementatie van TGC te faciliteren zijn momenteel nog onvoldoende accuraat en gebruiksvriendelijk om de huidige standaardprocedures te vervangen. Zowel subcutane microdialyse als bedside glucometrie zijn momenteel onvoldoende accuraat om de huidige standaardmethoden om de glycemie te bepalen te vervangen. Het geteste computeralgoritme om de insulinetoediening te berekenen is efficiënt en veilig maar vergt momenteel nog te veel extra bloednames en verhoogt alsnog de werkdruk.status: publishe

Glucose in the ICU - Evidence, Guidelines, and Outcomes

status: publishe

Pharmacokinetics of antibiotics in pediatric intensive care: Fostering variability to attain precision medicine

Children show important developmental and maturational changes, which may contribute greatly to pharmacokinetic (PK) variability observed in pediatric patients. These PK alterations are further enhanced by disease-related, non-maturational factors. Specific to the intensive care setting, such factors include critical illness, inflammatory status, augmented renal clearance (ARC), as well as therapeutic interventions (e.g., extracorporeal organ support systems or whole-body hypothermia [WBH]). This narrative review illustrates the relevance of both maturational and non-maturational changes in absorption, distribution, metabolism, and excretion (ADME) applied to antibiotics. It hereby provides a focused assessment of the available literature on the impact of critical illness—in general, and in specific subpopulations (ARC, extracorporeal organ support systems, WBH)—on PK and potential underexposure in children and neonates. Overall, literature discussing antibiotic PK alterations in pediatric intensive care is scarce. Most studies describe antibiotics commonly monitored in clinical practice such as vancomycin and aminoglycosides. Because of the large PK variability, therapeutic drug monitoring, further extended to other antibiotics, and integration of model-informed precision dosing in clinical practice are suggested to optimise antibiotic dose and exposure in each newborn, infant, or child during intensive care

3D-Printing in Congenital Cardiology: From Flatland to Spaceland

Medical imaging has changed to a great extent over the past few decades. It has been revolutionized by three-dimensional (3D) imaging techniques. Despite much of modern medicine relying on 3D imaging, which can be obtained accurately, we keep on being limited by visualization of the 3D content on two-dimensional flat screens. 3D-printing of graspable models could become a feasible technique to overcome this gap. Therefore, we printed pre- and postoperative 3D-models of a complex congenital heart defect. With this example, we intend to illustrate that these models hold value in preoperative planning, postoperative evaluation of a complex procedure, communication with the patient, and education of trainees. At this moment, 3D printing only leaves a small footprint, but makes already a big impression in the domain of cardiology and cardiovascular surgery. Further studies including more patients and more validated applications are needed to streamline 3D printing in the clinical setting of daily practice.status: publishe