Glukosinfusionshastighet (GIR)

Klinisk bakgrund

Glukosinfusionshastighet (GIR) är en normaliserad måttenhet för hur mycket glukos en patient tillförs intravenöst per kilogram kroppsvikt och minut. Den fyller en central funktion inom neonatal och pediatric parenteral nutrition, där glukostoleransen varierar dramatiskt med gestationsålder, postnatal ålder och klinisk status. Hos ett fullgånget nyfött barn är endogen glukosproduktion fullt supprimerad redan vid låga GIR, medan extremt prematura barn kan ha kvarstående hepatic glukosproduktion även vid GIR över 16 mg/kg/min [2]. Detta gör att samma infusionstakt kan vara otillräcklig för en patient och toxisk för en annan, om den inte sätts i relation till kroppsvikt.

Beräkning av GIR är det första steget i handläggning av neonatal hyperglykemi, innan man överväger insulin eller justering av aminosyretillförsel [2]. ASPEN:s riktlinjer för säker parenteral nutrition, publicerade 2004, betonar vikten av att systematiskt beräkna och dokumentera glukostillförseln för att undvika både hypo- och hyperglykemi [1]. ESPGHAN:s riktlinjer från 2018 rekommenderar att undvika blodglukosnivåer över 8 mmol/l (145 mg/dl) hos nyfödda, eftersom dessa är associerade med ökad morbiditet och mortalitet [3, 2].

Beräkning av glukosinfusionshastighet

GIR beräknas enligt:

$$\text{GIR} ; (\text{mg/kg/min}) = \frac{\text{glukoskoncentration} ; ($$

Variablerna är:

• Glukoskoncentration uttryckt i procent (g/100 mL), det vill säga att 10 % glukoslösning innehåller 10 g glukos per 100 mL. Faktorn 10 omvandlar procent till mg/mL (10 % = 100 mg/mL).
• Infusionshastighet i mL/h från infusion pumpen.
• Vikt i kg.
• Faktorn 60 i nämnaren omvandller timmar till minuter.

Exempel: ett prematurt barn på 1,2 kg som får 10 % glukos med 8 mL/h får en GIR på $\frac{10 \times 8 \times 10}{1{,}2 \times 60} = 11{,}1$ mg/kg/min.

GIR är inte ett riskbedömningsinstrument med en härledningskohort i traditionell mening. Det är en fysikalisk normalisering av glukostillförsel som bygger på allmänna farmakokinetiska principer. De kliniska referensvärdena för vad som utgör adekvat, låg eller förhöjd GIR härstammar från fysiologiska studier av neonatal glukosmetabolism och från konsensusbaserade riktlinjer för parenteral nutrition [1, 3].

Tolkning i praktiken

GIR tolkas alltid i relation till patientens gestationsålder, postnatala ålder och aktuella blodglukosnivå. Följande band utgör allmänna riktvärden för nyfödda och spädbarn:

Vid hyperglykemi ska man först beräkna aktuell GIR för att säkerställa att tillförseln inte är excessiv [2]. Om GIR redan ligger inom normalt område och hyperglykemin kvarstår, ska behandlingsbara orsaker utredas: sepsis, stress, steroidbehandling, inotropläckemedel eller koffein kan alla bidra [2]. Insulin ska inte användas rutinmässigt för att förebygga hyperglykemi hos barn med mycket låg födelsevikt, eftersom en Cochrane-översikt fann att insulin minskade hyperglykemi men ökade risken för död före dag 28 samt för hypoglykemi [4]. Insulin kan vara motiverat i individuella fall där man behöver upprätthålla adekvat energitillförsel för tillväxt utan att ytterligare öka GIR, men då krävs noggrann glukosövervakning [2, 4].

En viktig aspekt är att aminosyretillförsel stimulerar insulinsekretion och därmed kan förbättra glukostoleransen. Att minska total parenteral nutrition i syfte att sänka GIR kan därför vara kontraproduktivt om det samtidigt reducerar aminosyreintaget [2].

Validering och prestanda

GIR är en beräkningsformel, inte en prediktionsmodell, och saknar därmed traditionella mått på diskrimination eller kalibrering. Formelns giltighet vilar på att den korrekt omvandlar koncentration, infusionstakt och vikt till en massanormaliserad tillförselhastighet, vilket är en enkel dimensionsanalys utan behov av empirisk validering.

De kliniska referensintervallen har dock validerats indirekt genom fysiologiska studier. Hos friska vuxna supprimerar en GIR på 6 mg/kg/min fullständigt den endogena glukosproduktionen. Hos prematura nyfödda krävs betydligt högre värden, ibland över 16 mg/kg/min, innan supprimering sker, och glukosproduktionen kan kvarstå även vid 2 till 5 veckors ålder [2]. Denna fysiologiska skillnad är skälet till att samma GIR kan ge olika blodglukosnivåer hos olika patienter och varför toleransen måste bedömas individuellt.

Begränsningar

GIR beaktar inte andra källor till glukostillförsel. Om patienten samtidigt får enteral nutrition, glukos innehållande läkemedel eller lipidemulsioner med glukos, bidrar dessa till den totala glukosbelastningen men syns inte i beräkningen. Vid total parenteral nutrition måste all glukos från samtliga lösningar summeras innan GIR beräknas.

Formeln förutsätter att glukoskoncentrationen är korrekt angiven i procent. En vanlig felkälla är att förväxla procent med mg/mL, särskilt vid övergång mellan olika standardlösningar. Tio procent glukos motsvarar 100 mg/mL, och faktorn 10 i täljaren hanterar just denna omvandling.

GIR säger ingenting om patientens faktiska glukostolerans. En GIR inom normalintervallet kan ändå resultera i hyperglykemi hos en insulinresistent extremt prematur barn med sepsis, och en förhöjd GIR kan tolereras väl av ett fullgånget barn med hög metabolisk omsättning. Blodglukosmätning är därför alltid nödvändig som komplement, och GIR ska ses som ett planeringsverktyg, inte som ett surrogat för glukosmätning.

Beräkningen måste upprepas vid varje förändring av infusionshastighet, glukoskoncentration eller vikt. Hos snabbt växande prematura barn kan vikten öka med flera gram per dag, vilket successivt sänker GIR om inte infusionstakten justeras.

Källor

1. Mirtallo J m.fl. Safe practices for parenteral nutrition. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2004;28(6):S39-70. PMID: 15568296
2. Beardsall K. Hyperglycaemia in the Newborn Infant. Physiology Verses Pathology. Front Pediatr. 2021;9:641306. PMID: 34368024
3. Mesotten D m.fl. ESPGHAN/ESPEN/ESPR/CSPEN guidelines on pediatric parenteral nutrition: Carbohydrates. Clin Nutr. 2018;37(6 Pt B):2337-2343. PMID: 30037708
4. Sinclair JC m.fl. Interventions for prevention of neonatal hyperglycemia in very low birth weight infants. Cochrane Database Syst Rev. 2011;(10):CD007615. PMID: 21975772