Intrapartum Bioenergetics: วิศวกรรมวิทยากระแสของโครงสร้างไฮโดรเจลที่มีคาร์โบไฮเดรตเป็นพื้นฐาน เพื่อเอาชนะปัญหาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารล่าช้าในระหว่างระยะคลอด

บทสรุปผู้บริหาร

ระยะเจ็บครรภ์คลอด (Active labour) ก่อให้เกิดความตึงเครียดในทางปฏิบัติระหว่างการรักษาระดับพลังงานของมารดาและการจำกัดปริมาณสารคัดหลั่งที่ค้างในกระเพาะอาหารที่เกี่ยวข้องกับการสำลัก (aspiration-relevant gastric residuals) เนื่องจากผู้ป่วยทางสูติกรรมจำนวนไม่น้อยยังคงเข้าข่ายเกณฑ์ "ความเสี่ยงสูง" ของปริมาณสารในกระเพาะอาหารแม้จะมีการอดอาหารแล้วก็ตาม และเนื่องจากการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหาร (gastric emptying) อาจล่าช้าได้ตามบริบทและการแทรกแซงทางการแพทย์ [1, 2] จากการทดลองทางคลินิกและการสังเคราะห์ข้อมูล การอนุญาตให้รับประทานอาหารทางปากในระหว่างการเจ็บครรภ์คลอดโดยทั่วไปไม่ทำให้ผลลัพธ์หลักทางสูติกรรมแย่ลง ในขณะที่เครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสามารถลดความหิวของมารดาและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิด (neonatal hypoglycaemia) ได้ แต่จะเพิ่มโอกาสเกิดภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิด (maternal and neonatal hyperglycaemia) [3, 4] ข้อมูลเชิงลึกทางวิศวกรรมที่ช่วยเพิ่มความเป็นไปได้คือ การห่อหุ้มด้วย alginate–pectin ที่ตอบสนองต่อค่า pH (pH-sensitive alginate–pectin encapsulation) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในช่วงแรกในการศึกษาการกลืนสารในมนุษย์ที่มีสุขภาพดี (เช่น 21 ± 9 min สำหรับแบบห่อหุ้ม เทียบกับ 37 ± 8 min สำหรับ polymeric และ 51 ± 15 min สำหรับ monomeric) ในขณะที่เกิดโครงสร้างเจลในกระเพาะอาหารชั่วคราวซึ่งไม่พบการตกค้างที่ 60 นาทีในการศึกษาด้วย MRI [5–7] จากฐานหลักฐานนี้ ไฮโดรเจลคาร์โบไฮเดรตที่ใช้ระหว่างการคลอดดูเหมือนจะมีความเป็นไปได้เชิงกลไกในฐานะกลยุทธ์ในการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตโดยมุ่งหวังที่จะหลีกเลี่ยงการตกค้างในกระเพาะอาหารเป็นเวลานาน แต่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบความปลอดภัยเฉพาะสำหรับการคลอดโดยใช้ผลลัพธ์ของปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่ตรวจวัดด้วยอัลตราซาวด์ (ultrasound-quantified gastric content endpoints) และการติดตามความปลอดภัยของระดับน้ำตาลในเลือดอย่างชัดเจน เนื่องจากผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับการคลอดและเกณฑ์การสำลักยังไม่ได้รับการกำหนดไว้อย่างโดยตรงในวรรณกรรมเกี่ยวกับไฮโดรเจล และภาวะแทรกซ้อนที่พบได้ยากยังคงยากที่จะตัดออกไปได้ [2, 8, 9]

ปัญหาด้านพลังงานชีวภาพระหว่างการคลอด

ฐานหลักฐานทางคลินิกที่จัดเตรียมให้นี้กระตุ้นให้เกิดการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตระหว่างการคลอด โดยเน้นไปที่ผลกระทบที่สังเกตได้ต่อความสบายของมารดาและผลลัพธ์ระดับน้ำตาลในทารกแรกเกิด มากกว่าการใช้ปริมาณพลังงานที่ใช้ในการคลอดที่วัดได้โดยตรงในบทคัดย่อเหล่านี้ [3, 4] ในการเปรียบเทียบขนาดใหญ่ระหว่างเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงกับเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตต่ำในระหว่างการคลอดที่มีการระงับปวดทางช่องเหนือเยื่อหุ้มไขสันหลัง (epidural labour) การรับประทานคาร์โบไฮเดรตสูงช่วยลดความรู้สึกหิวเชิงอัตนัย (ค่ามัธยฐาน 3 [IQR 2–5] เทียบกับ 4 [2–6]) และลดภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิด (1.0% เทียบกับ 2.3%; RR 0.45, 95% CI 0.21 ถึง 0.94) แต่เพิ่มภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดา (6.9% เทียบกับ 1.9%) และภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในทารกแรกเกิด (9.2% เทียบกับ 5.8%) โดยไม่จำเป็นต้องมีการรักษาพิเศษใดๆ [4] สอดคล้องกับเรื่องนี้ การสังเคราะห์ข้อมูลในรูปแบบ Cochrane ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างกลยุทธ์การจำกัดอาหารเทียบกับการรับประทานอาหารสำหรับการผ่าตัดคลอด (RR 0.89, 95% CI 0.63 ถึง 1.25), การทำสูติศาสตร์หัตถการทางช่องคลอด (RR 0.98, 95% CI 0.88 ถึง 1.10) หรือคะแนน Apgar ที่ 5 นาที <7 (RR 1.43, 95% CI 0.77 ถึง 2.68) [3]

ดังนั้น ปัญหาการออกแบบที่เป็นหัวใจสำคัญไม่ใช่เพียงแค่ "การให้คาร์โบไฮเดรต" เท่านั้น แต่คือ "การให้คาร์โบไฮเดรตในรูปแบบที่หลีกเลี่ยงระดับสูงสุดที่ไม่สามารถยอมรับได้ (ภาวะน้ำตาลในเลือดสูง) ในขณะที่ไม่ทำให้การระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารและปริมาณสารคัดหลั่งที่ค้างในกระเพาะอาหารที่เกี่ยวข้องกับการสำลักแย่ลง" [2, 4, 10] กรอบแนวคิดนี้ได้รับการสนับสนุนโดยหลักฐานอย่างเป็นระบบที่ระบุว่า การรับประทานอาหารทางปากในระหว่างการคลอดไม่ได้เปลี่ยนแปลงเวลาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารหรืออุบัติการณ์ของการอาเจียนอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาส่วนใหญ่ที่รวมอยู่ (≈6/7 การศึกษา; 86%) ในขณะที่ผลลัพธ์กลุ่มอาการสำลัก (aspiration syndrome) นั้นพบได้ยากเกินกว่าที่ข้อมูลรวมจะสามารถสรุปได้อย่างชัดเจน [8, 10]

พยาธิสรีรวิทยาของการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารล่าช้าในการคลอด

การวัดทางสรีรวิทยาของกระเพาะอาหารที่เกี่ยวข้องกับการคลอดแสดงให้เห็นว่า ทั้งตัวแปรทางเภสัชวิทยาและบริบทช่วงรอบการคลอดสามารถเปลี่ยนแปลงจลนศาสตร์การระบายอาหารและตัวแทนปริมาณสารตกค้างได้อย่างมีนัยสำคัญ [11, 12] ในการคลอดที่ดำเนินไปแล้ว การให้ metoclopramide เข้ากล้ามเนื้อขนาดเดียวช่วยเปลี่ยนค่าครึ่งชีวิตของการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารจาก 141 นาที (กลุ่มควบคุม) เป็น 51 นาที และเพิ่มอัตราการระบายอาหารโดยมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติตั้งแต่นาทีที่ 20 เป็นต้นไป โดยมีปริมาณเฉลี่ยของสารในกระเพาะอาหารที่ 30 นาทีอยู่ที่ 362.9 mL (metoclopramide) เทียบกับ 567 mL (กลุ่มควบคุม) [11] นอกจากนี้ ในหญิงที่อยู่ในระยะคลอดซึ่งได้รับการศึกษาภายใต้สภาวะมาตรฐาน การระงับปวดทางช่องเหนือเยื่อหุ้มไขสันหลังสัมพันธ์กับระยะเวลาหลังอาหารที่สั้นลงจนกว่ากระเพาะอาหารจะว่าง (197.5 ± 27.2 min เมื่อใช้ epidural เทียบกับ 220.9 ± 29.2 min เมื่อไม่ใช้) [12]

แนวทางการคัดกรอง "ภาวะท้องอิ่ม" (full stomach) ที่สามารถนำไปใช้ได้ทางคลินิกในการดมยาสลบทางสูติกรรมคือ การใช้อัลตราซาวด์กระเพาะอาหารส่วน antrum โดยมีการรายงานจุดตัดของพื้นที่หน้าตัดกระเพาะอาหารส่วนปลาย (GAA) ในท่านอนหงายเพื่อตรวจหาปริมาณของเหลวในกระเพาะอาหารที่สูงเกินเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับการสำลัก (เช่น >0.4 mL/kg ที่ 387 mm² และ >1.5 mL/kg ที่ 608 mm² โดยมีความจำเพาะ 94% สำหรับค่าหลัง) [2] ที่สำคัญ การประมาณการรวมในผู้ป่วยตั้งครรภ์รายงานความชุกทั่วโลกของ "ความเสี่ยงสูง" (กำหนดโดยปริมาณสารตกค้างในกระเพาะอาหาร >1.5 mL/kg หรือ Perlas grade 2) อยู่ที่ 4% (95% CI 1% ถึง 6%) แม้จะมีการปฏิบัติตามมาตรฐาน ซึ่งบ่งชี้ถึงกลุ่มย่อยส่วนน้อยที่การใช้สูตรตำรับทางปากใดๆ อาจมีความเสี่ยงสูงกว่าหรือต้องมีการบรรเทาความเสี่ยงเพิ่มเติม (เช่น การแบ่งกลุ่มผู้ป่วยหรือการถ่ายภาพรังสี) [1]

ข้อมูลเชิงกลไกยังเตือนว่าการย่อย/การปลดปล่อยที่ช้าเกินไปสามารถเพิ่มการตกค้างในกระเพาะอาหาร: ในหนูทดลอง ไมโครสเฟียร์แป้งที่ถูกกักเก็บใน alginate แบบปลดปล่อยช้าลงตามลำดับช่วยเพิ่มการตกค้างของแป้งในกระเพาะอาหารที่ 2 ชั่วโมงจาก 5.1% เป็น 17.4% ในสูตรต่างๆ [13] ในทางกลับกัน เอกลักษณ์ของคาร์โบไฮเดรตสามารถเปลี่ยนแปลงการระบายอาหารในช่วงต้น: ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีซึ่งรับประทานสารละลาย 12.5% พบว่า phytoglycogen มีการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารได้มากกว่า maltodextrin ที่ 45 และ 90 นาที (ทั้งคู่ p = 0.01) แม้ว่าความแตกต่างจะไม่นัยสำคัญอีกต่อไปที่ 120 นาที [14]

หลักฐานทางคลินิกเกี่ยวกับการรับประทานอาหารทางปากระหว่างการคลอด

จากการสังเคราะห์หลักฐานทั้งแบบสุ่มและแบบสังเกตการณ์ การอนุญาตให้รับประทานอาหารทางปากระหว่างการคลอดดูเหมือนจะไม่ด้อยกว่า (non-inferior) สำหรับผลลัพธ์หลักของการคลอด ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ทางคลินิกของระบบการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตที่มีความปลอดภัยและทนต่อยาได้ดี [3, 10] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลักฐานรวมไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติในการผ่าตัดคลอด, การทำสูติศาสตร์หัตถการทางช่องคลอด หรือคะแนน Apgar ต่ำที่ 5 นาที ระหว่างกลยุทธ์การรับประทานอาหารทางปาก (ตามที่สรุปไว้ในบทคัดย่อการวิเคราะห์อภิมานที่จัดเตรียมให้) [3] ในการทดลองเพิ่มเติม อุบัติการณ์ของภาวะคลอดยาก (dystocia) อยู่ที่ 36% เทียบกับ 44% (OR 0.71, 95% CI 0.46 ถึง 1.11) และไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในผลลัพธ์รองอื่นๆ หรือภาวะแทรกซ้อนที่เป็นอันตรายต่อมารดา/ทารกแรกเกิด [15]

อย่างไรก็ตาม ข้อแลกเปลี่ยนทางเมแทบอลิซึมดูเหมือนจะเกิดขึ้นจริงและขึ้นอยู่กับสูตรตำรับ: เครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงช่วยลดความหิวและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิด แต่เพิ่มภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิดในการทดลองการคลอดแบบ epidural ขนาดใหญ่ ซึ่งตอกย้ำว่าการได้รับคาร์โบไฮเดรตระหว่างการคลอดควรได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อจัดการกับการปรากฏของน้ำตาลในเลือดมากกว่าเพียงแค่การส่งผ่านให้ได้มากที่สุด [4] สัญญาณ "โครงสร้างทางโภชนาการ" เชิงกลไกเพิ่มเติมคือ การให้ alginate ที่เกิดเจลด้วยไอออน (ionic-gelling alginate) ล่วงหน้าช่วยลด AUC ของระดับน้ำตาลในเลือดได้ 52% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าการสร้างโครงสร้างภายในกระเพาะอาหารสามารถลดการได้รับระดับน้ำตาลในเลือดได้ แม้ว่าจะไม่ใช่ข้อมูลเฉพาะสำหรับการคลอดในบทคัดย่อก็ตาม [16] ประการสุดท้าย ผลลัพธ์ที่เน้นผู้ป่วยเป็นศูนย์กลางอาจมีความเกี่ยวข้องต่อการนำไปใช้: การรับประทานทางปากด้วยความพึงพอใจ "สูงมาก" สัมพันธ์กับอัตราการขยายตัวของปากมดลูกที่เร็วขึ้น (เช่น 2.4 cm/h ในระยะ active เทียบกับ 1.25 cm/h) ในหญิงครรภ์แรกเมื่อเทียบกับกลุ่มที่ไม่พึงพอใจ ซึ่งเป็นแรงจูงใจให้ความน่ารับประทานและความสามารถในการทนต่อสูตรตำรับเป็นข้อจำกัดในการออกแบบที่สำคัญสำหรับเมทริกซ์ไฮโดรเจลใดๆ [17]

การอนุมานความปลอดภัยยังคงถูกจำกัดด้วยความหายากของเหตุการณ์: ข้อมูลรวมไม่เพียงพอที่จะประเมินกลุ่มอาการ Mendelson’s syndrome ทำให้จำเป็นต้องใช้ผลลัพธ์ตัวแทนสำหรับการสำลัก (เช่น ปริมาตรกระเพาะอาหารจากการอัลตราซาวด์) ในการศึกษาเชิงแปลผล มากกว่าการพึ่งพาเหตุการณ์ทางคลินิกที่เกิดขึ้นได้ยากมาก [2, 8]

วิทยาการไหลและการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหาร

การศึกษาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในมนุษย์ระบุว่า ออสโมลาลิตีและรูปแบบของคาร์โบไฮเดรต (monomer เทียบกับ polymer; สถานะของเจล/การห่อหุ้ม) สามารถครอบงำจลนศาสตร์การระบายอาหารได้ ซึ่งบางครั้งเป็นไปในทางที่ขัดกับสัญชาตญาณและเกี่ยวข้องโดยตรงกับการออกแบบไฮโดรเจล [5, 18, 19] ตัวอย่างเช่น เครื่องดื่มคาร์โบไฮเดรตที่ก่อตัวเป็นเจลซึ่งมีความหนืดและมีภาวะพร่องออสโมลาลิตีอย่างเห็นได้ชัด (62 mosmol/kg) ระบายออกจากกระเพาะอาหารได้เร็วกว่าเครื่องดื่มกลูโคสโพลิเมอร์ที่มีความหนืดต่ำและมีภาวะเกินออสโมลาลิตีปานกลาง (336 mosmol/kg) โดยมีค่ามัธยฐาน 17.0 เทียบกับ 32.6 นาที และมีการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตไปยังลำไส้เล็กใน 10 นาทีแรกมากกว่า (31.8 g เทียบกับ 14.3 g) [18] ในการเปรียบเทียบแยกกันที่ความเข้มข้นคาร์โบไฮเดรตสูง สารละลายกลูโคสโพลิเมอร์ (188 g/L; 237 mosmol/kg) ระบายออกได้เร็วกว่า (t1/2 64 ± 8 min) เมื่อเทียบกับสารละลายกลูโคสโมโนเมอร์ที่มีพลังงานเท่ากัน (188 g/L; 1300 mosmol/kg; t1/2 130 ± 18 min) ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าการลดปริมาณกลูโคสโมโนเมอร์อิสระ (และ/หรือการลดออสโมลาลิตีที่มีผล) สามารถเร่งการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารได้ภายใต้สภาวะบางประการ [19]

ผลกระทบของความเข้มข้นของคาร์โบไฮเดรตสามารถขึ้นอยู่กับระยะเวลา: สารละลายกลูโคส 20 g/L ระบายออกในอัตราเดียวกับน้ำ ในขณะที่หลังจาก 10 นาทีแรกของการระบายออกอย่างรวดเร็ว สภาวะที่มีกลูโคสสูงกว่า (40–60 g/L) จะระบายออกช้ากว่าน้ำ [20] การเลือกสารที่ทำให้หนืด (thickener) และโครงสร้างระดับจุลภาคยังสามารถเปลี่ยนแปลงการระบายอาหารได้มากกว่าเพียงแค่ความหนืดรวม: การศึกษาหนึ่งรายงานว่าวุ้น (agar) เร่งการระบายโปรตีนออกจากกระเพาะอาหาร และอัตราการระบายออกอาจแตกต่างกันตามประเภทของสารที่ทำให้หนืด แม้จะมีความหนืดที่รายงานไว้ประมาณ 1800 ± 1000 mPa·s สำหรับสูตรตำรับที่ทำให้หนืดหลายชนิดก็ตาม [21]

ท่ามกลางบริบทนี้ ระบบ alginate–pectin ในรูปแบบ Maurten ให้ตัวอย่างกระบวนทัศน์การห่อหุ้มที่เป็นรูปธรรม: ในผู้ชายที่มีสุขภาพดีซึ่งได้รับสารขนาด 500 mL สารละลาย maltodextrin–fructose ที่ห่อหุ้มด้วย sodium alginate และ pectin (ENCAP; 732 mOsmol/kg; 180 g/L carbohydrate; อัตราส่วน 1:0.7) ระบายออกได้เร็วกว่า (21 ± 9 min) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม polymeric ที่ไม่ห่อหุ้ม (37 ± 8 min) และ monomeric (51 ± 15 min) โดยมีปริมาตรตกค้างที่ 30 และ 60 นาทีที่น้อยกว่า (เช่น 193 ± 62 mL เทียบกับ 323 ± 54 mL ที่ 30 นาทีสำหรับ ENCAP เทียบกับ MON) [5, 22] กลไกที่เสนอคือการก่อตัวของไฮโดรเจลที่ตอบสนองต่อค่า pH เมื่อสัมผัสกับกรดในกระเพาะอาหาร ซึ่งสอดคล้องกับการกล่าวอ้างโดยตรงในเนื้อหาการศึกษาและหลักฐานการสร้างภาพในร่างกาย (in vivo imaging) ของการก่อตัวของเจลหลังจากรับประทานไม่นาน [6, 22]

อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ด้านประสิทธิภาพและการใช้ประโยชน์ยังคงเป็นที่ถกเถียง: ที่อัตราการรับประทานปานกลาง (70 g/h) การเติม sodium alginate และ pectin ไม่ส่งผลต่อการเกิดออกซิเดชันของกลูโคสจากภายนอก (exogenous glucose oxidation) เมื่อเทียบกับเครื่องดื่มที่มีพลังงานเท่ากัน และการวิเคราะห์อภิมานไม่พบความแตกต่างในด้านประสิทธิภาพ, การออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต หรือระดับน้ำตาลในเลือด เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีพลังงานเท่ากันในวรรณกรรมเกี่ยวกับเครื่องดื่ม sodium-alginate [23, 24] หลักฐานที่หลากหลายนี้มีความสำคัญต่อการแปลผลมาใช้ในระยะคลอด เนื่องจากเป็นการโต้แย้งว่าเหตุผลหลักในการใช้ไฮโดรเจลระหว่างการคลอดควรเป็นการจัดการและการระบายออกจากกระเพาะอาหารที่คาดการณ์ได้และความปลอดภัย มากกว่าการสมมติว่าจะมี "การส่งผ่านไปยังกล้ามเนื้อ" ที่เหนือกว่าหรือผลลัพธ์การออกซิเดชันที่ปรับปรุงดีขึ้น [9, 23, 24]

เป้าหมายทางวิศวกรรมการไหลสำหรับไฮโดรเจลระหว่างการคลอด

โปรไฟล์เป้าหมายของไฮโดรเจลระหว่างการคลอดที่สมเหตุสมผลต้องสอดคล้องพร้อมกันกับ (i) ข้อจำกัดด้านความเสี่ยงในการสำลักที่วัดได้ด้วยอัลตราซาวด์กระเพาะอาหาร, (ii) หลักฐานที่ว่าการห่อหุ้มแบบตอบสนองต่อค่า pH สามารถเร่งการระบายออกในช่วงต้น และ (iii) หลักฐานทางคลินิกที่ว่าการได้รับคาร์โบไฮเดรตสามารถเปลี่ยนแปลงระดับน้ำตาลในเลือดของมารดา/ทารกแรกเกิดได้ [2, 4, 5] ตารางด้านล่างแปลหลักฐานเชิงปริมาณเป็นเป้าหมายทางวิศวกรรมเบื้องต้นและพื้นที่ "ห้ามข้าม" (do-not-cross) ที่สามารถทดสอบเชิงประจักษ์ได้ในการศึกษาเฉพาะสำหรับการคลอด

ไม่สามารถยืนยัน "เป้าหมาย" ใดๆ ที่บ่งบอกถึงอัตราการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตที่ปลอดภัยทางสูติกรรมต่อชั่วโมงที่เฉพาะเจาะจงได้จากบทคัดย่อที่จัดเตรียมไว้ให้ เนื่องจากไม่ได้รวมหลักฐานการออกซิเดชันเฉพาะสำหรับการคลอดหรือการตอบสนองต่อปริมาณยา (dose-response) ไว้ในที่นี้ ดังนั้นจึงต้องถือว่าเป็นพารามิเตอร์ปลายเปิดที่ต้องกำหนดเชิงประจักษ์ภายใต้การติดตามระดับน้ำตาลในเลือด (มารดาและทารกแรกเกิด) [4, 23]

โครงสร้างสูตรตำรับที่เป็นตัวเลือก

เจลในกระเพาะอาหารแบบชั่วคราวและไม่แข็งตัว (Weak transient gastric gel)

แนวคิดเจลแบบไม่แข็งตัว (weak-gel) สามารถยึดโยงกับระบบที่วิเคราะห์ด้วย MRI ซึ่งมี polysaccharides รวม 0.2% ที่อัตราส่วน alginate:pectin เท่ากับ 60:40 และคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้ 14% โดยมีอัตราส่วน maltodextrin:fructose 1:0.7 ซึ่งมีลักษณะเป็นแบบ Newtonian เมื่อรับประทาน (6.5 ± 0.9 mPa·s) และก่อตัวเป็นเจลที่ pH 3.4 พร้อมหลักฐานจาก MRI ว่ามีการก่อตัวของเจลที่ 15 นาที และไม่มีเจลหลงเหลืออยู่ที่ 60 นาที [6] โครงสร้างนี้เข้ากันได้กับการแพร่กระจายของคาร์โบไฮเดรตอย่างรวดเร็วผ่านเจล (70% ของความเข้มข้นภายนอกภายใน 10 นาที) ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์หากสรีรวิทยาของการคลอดทำให้การระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารช้าลงเป็นระยะ เนื่องจากช่วยลดการพึ่งพาขั้นตอนการแตกตัวที่ขึ้นกับเวลาอย่างมากเพื่อให้สารอาหารพร้อมใช้งาน [6]

เครื่องดื่มแบบห่อหุ้มที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการระบายออกในช่วงต้น

โครงสร้างแบบจำลอง ENCAP ใช้ sodium alginate และ pectin เพื่อห่อหุ้มคาร์โบไฮเดรตภายในไฮโดรเจลที่ตอบสนองต่อค่า pH ในกระเพาะอาหารที่เป็นกรด และในการศึกษาการกลืนสารในมนุษย์ กลยุทธ์นี้ช่วยลดเวลาเหลือ 21 ± 9 นาที เมื่อเทียบกับกลุ่มเปรียบเทียบแบบ polymeric และ monomeric ในขณะเดียวกันก็ลดปริมาตรตกค้างที่ 30–60 นาทีด้วย [5, 22] แนวคิดนี้น่าสนใจสำหรับการใช้ระหว่างการคลอดโดยเฉพาะ เนื่องจากมุ่งหวังที่จะหลีกเลี่ยงการตกค้างในกระเพาะอาหารเป็นเวลานาน แทนที่จะสร้างแหล่งกักเก็บแบบปลดปล่อยช้า ซึ่งสอดคล้องกับกรอบแนวคิดด้านความเสี่ยงในการสำลักของการดมยาสลบทางสูติกรรมและเกณฑ์ความเสี่ยงที่กำหนดโดยอัลตราซาวด์ [2, 5]

ตัวแปรที่ใช้การเชื่อมขวางด้วยแคลเซียม (เช่น ionically crosslinked alginate) มีความเป็นไปได้เชิงกลไกแต่ก่อให้เกิดความท้าทายด้านความเสถียร: แคลเซียมที่เชื่อมขวางสามารถถูกขับออกอย่างรวดเร็วในสภาวะกรด และถูกแทนที่บางส่วนด้วยโซเดียมไอออนหรือถูกจับโดยฟอสเฟตในสื่อที่มีลักษณะคล้ายลำไส้ ซึ่งอาจทำให้เมทริกซ์อ่อนแอลงและส่งผลต่อพฤติกรรมการควบคุมตลอดการเปลี่ยนแปลงจากกระเพาะอาหารไปสู่ลำไส้ [25] ความเสี่ยงนี้สอดคล้องกับผลการจำลองการย่อยอาหารที่พบว่าอิมัลชันโครงสร้างเจลที่ถูกตัดเฉือนด้วย Ca2+ สามารถมีการลดลงของ G′ ประมาณ 10 เท่าในสภาวะที่มีแคตไอออนประจุเดี่ยวสูง ซึ่งบ่งบอกถึงความไวต่อสภาพแวดล้อมของไอออนที่คาดว่าจะพบในร่างกาย (in vivo) [26]

ความปลอดภัย ความเสี่ยงในการสำลัก และความสามารถในการทนต่อยา

การประเมินความปลอดภัยควรมุ่งเน้นไปที่ตัวแทนที่วัดได้และเส้นทางที่ไม่พึงประสงค์ที่พบบ่อย มากกว่าผลลัพธ์ทางคลินิกที่หาได้ยาก เนื่องจากข้อมูลรวมไม่เพียงพอที่จะประเมินอุบัติการณ์ของกลุ่มอาการ Mendelson’s syndrome แม้ว่าจะมีการทดลองหลายครั้ง และเนื่องจากปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่มี "ความเสี่ยงสูง" สามารถคงอยู่ได้ในผู้ป่วยตั้งครรภ์ส่วนน้อย [1, 8] อัลตราซาวด์กระเพาะอาหารสามารถนำมาใช้ในการบรรเทาความเสี่ยงของการสำลักโดยใช้เกณฑ์ GAA ที่เชื่อมโยงกับปริมาตร >0.4 mL/kg และ >1.5 mL/kg ช่วยให้สามารถจัดกลุ่มก่อนการให้ยาและติดตามเภสัชพลศาสตร์หลังการให้ยาว่าไฮโดรเจลเพิ่มปริมาตรตกค้างเกินเกณฑ์เหล่านี้หรือไม่ [2] สิ่งนี้เกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสูตรตำรับใดเพิ่มความหนืดหรือพฤติกรรมกึ่งแข็ง เนื่องจากความหนืดและโครงสร้างเมทริกซ์สามารถยืดเวลาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในเมทริกซ์อาหารบางชนิด แม้ว่าระบบที่มีโครงสร้างอื่นจะสามารถเร่งการระบายออกได้ขึ้นอยู่กับออสโมลาลิตีและโครงสร้างระดับจุลภาคก็ตาม [18, 27]

จากมุมมองของความสามารถในการทนต่อระบบทางเดินอาหาร หลักฐานที่เป็นระบบบ่งชี้ว่าการรับประทานอาหารทางปากระหว่างการคลอดไม่ได้เปลี่ยนแปลงเวลาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารหรืออุบัติการณ์ของการอาเจียนอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาส่วนใหญ่ที่รวมอยู่ ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ของโปรโตคอลการรับประทานอาหารที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวัง แต่ไม่ได้รับประกันความสามารถในการทนต่อวิทยาการไหลของไฮโดรเจลหรือขนาดของยาที่รับประทานในครั้งเดียว (bolus size) ใดๆ เป็นพิเศษ [10] เนื่องจากเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงเพิ่มภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิดในการทดลองขนาดใหญ่ การติดตามความปลอดภัยจึงต้องรวมถึงผลลัพธ์น้ำตาลในเลือดของมารดาและทารกแรกเกิด และเป้าหมายของสูตรตำรับควรเป็นการหลีกเลี่ยงการปรากฏของกลูโคสอย่างรวดเร็วที่อาจทำให้ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงรุนแรงขึ้น ในขณะที่ยังคงรักษาประโยชน์ในการลดความหิวและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิดไว้ [4]

สุดท้าย กลยุทธ์การให้ร่วมกับยาที่ช่วยการเคลื่อนไหวของทางเดินอาหาร (prokinetics) ควรถูกพิจารณาเป็นกลุ่มเปรียบเทียบ/เกณฑ์มาตรฐาน มากกว่าจะเป็นข้อกำหนดที่สมมติขึ้น: metoclopramide เร่งการระบายอาหารออกอย่างชัดเจนในการคลอดที่ดำเนินไปแล้ว (ค่าครึ่งชีวิต 141 เป็น 51 นาที) ซึ่งเป็นขนาดของผลกระทบอ้างอิงสำหรับสิ่งที่เรียกว่า "การเร่งความเร็วที่มีความหมายทางคลินิก" แต่ปฏิสัมพันธ์เฉพาะกับไฮโดรเจลยังไม่มีการกำหนดไว้ในบทคัดย่อที่จัดเตรียมให้ [11]

แผนการดำเนินงานเชิงแปลผลและความไม่แน่นอนที่ยังคงอยู่

โปรแกรมการพัฒนาที่เป็นขั้นตอนมีความสมเหตุสมผล เนื่องจากการกล่าวอ้างเกี่ยวกับไฮโดรเจลนอกเหนือจากการเกิดเจลนั้น "ส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการทดสอบ" ในบทคัดย่อของวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง และเนื่องจากหลักฐานเฉพาะสำหรับการคลอดโดยตรงเกี่ยวกับการจัดการไฮโดรเจลในกระเพาะอาหาร, ตัวแทนการสำลัก และผลลัพธ์ทางเมแทบอลิซึมของมารดา-ทารกแรกเกิดยังไม่มีอยู่ในขอบเขตหลักฐานของไฮโดรเจลที่แสดงที่นี่ [9] นอกจากนี้ บทคัดย่อการทบทวนระบุว่าหลักฐานสำหรับไฮโดรเจล MD+F ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในการเพิ่มการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในขณะพักนั้นจำกัดอยู่เพียงรายงานเดียว ซึ่งเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการทำซ้ำและขยายผลการวัดการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในบริบทต่างๆ [28]

ลำดับการแปลผลที่มีความเป็นไปได้ โดยอ้างอิงจากผลลัพธ์ที่วัดได้ในแหล่งที่มาที่อ้างถึง คือ:

1. การศึกษาคุณลักษณะของสูตรตำรับที่เป็นตัวเลือกในห้องปฏิบัติการ (in vitro) และนอกร่างกาย (ex vivo) โดยมุ่งเน้นไปที่เกณฑ์การเกิดเจลที่ถูกกระตุ้นด้วย pH (เช่น การก่อตัวของเจลที่ pH 3.4), ความหนืดก่อนการรับประทาน (เช่น Newtonian ~6.5 ± 0.9 mPa·s) และจลนศาสตร์การแพร่กระจายของคาร์โบไฮเดรต (เช่น 70% ของความเข้มข้นภายนอกภายใน 10 นาที) [6]
2. การศึกษาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในมนุษย์ที่ไม่ตั้งครรภ์ เพื่อเป็นการคัดกรองความปลอดภัย/ประสิทธิภาพเบื้องต้นโดยใช้ตัวเปรียบเทียบและผลลัพธ์ที่กำหนดไว้ (เช่น และปริมาตรตกค้าง) โดยใช้เป้าหมายแบบ ENCAP (21 ± 9 min) และการลดปริมาตรตกค้างเป็นเกณฑ์มาตรฐาน [5, 22]
3. การศึกษาในระยะท้ายของการตั้งครรภ์ โดยเพิ่มการใช้อัลตราซาวด์กระเพาะอาหารสำหรับผลลัพธ์ตัวแทนการสำลัก (เกณฑ์ GAA สำหรับ >0.4 และ >1.5 mL/kg) และการแบ่งกลุ่มผู้เข้าร่วมเนื่องจากกลุ่มย่อยอาจแสดงปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่มีความเสี่ยงสูงแม้จะอดอาหารก็ตาม [1, 2]
4. การศึกษาความเป็นไปได้ในระยะเจ็บครรภ์คลอดที่รวม (i) ผลลัพธ์อัลตราซาวด์กระเพาะอาหาร, (ii) การติดตามการอาเจียน/การสำลัก และ (iii) ผลลัพธ์ระดับน้ำตาลในเลือดของมารดาและทารกแรกเกิดที่ได้รับข้อมูลจากการทดลองเครื่องดื่มคาร์โบไฮเดรตสูง (ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างภาวะน้ำตาลในเลือดสูง/ต่ำ) [2, 4]

ความไม่แน่นอนที่สำคัญที่ต้องแก้ไข ได้แก่ การห่อหุ้มที่ตอบสนองต่อค่า pH ยังคงรักษาความได้เปรียบในการระบายออกในช่วงต้นภายใต้สภาวะที่เกี่ยวข้องกับการคลอดหรือไม่ (ความเจ็บปวด, การใช้ยาโอปิออยด์, ยาลดกรด, ค่า pH/ปริมาตรในกระเพาะอาหารที่เปลี่ยนแปลง) และโครงสร้างภายในกระเพาะอาหารใดๆ ช่วยปรับปรุงผลลัพธ์ประสบการณ์การคลอดที่สำคัญทางคลินิกได้อย่างมีนัยสำคัญโดยไม่เพิ่มความเสี่ยงของภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือไม่ [4, 5, 9]

บทสรุปและคำตัดสิน

กรณีความเป็นไปได้สำหรับไฮโดรเจลคาร์โบไฮเดรตระหว่างการคลอดนั้นแข็งแกร่งที่สุดเมื่อวางกรอบเป็นปัญหาด้านการจัดการกระเพาะอาหารและวิศวกรรมความปลอดภัย มากกว่าที่จะเป็นข้อเสนอเพื่อเพิ่มสมรรถภาพ เนื่องจากหลักฐานเชิงเปรียบเทียบมักแสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างในการออกซิเดชัน, สมรรถภาพ หรือระดับน้ำตาลในเลือด เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีพลังงานเท่ากันในบริบทของโภชนาการการกีฬาแม้จะมีการยืนยันการเกิดเจลแล้วก็ตาม [9, 23, 24] ข้อมูลทางสรีรวิทยาและการดมยาสลบทางสูติกรรมแสดงให้เห็นว่าการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารสามารถเร่งขึ้นได้อย่างมากในการคลอดด้วย metoclopramide และสามารถวัดปริมาณได้ด้วยเกณฑ์ GAA ของอัลตราซาวด์ที่เชื่อมโยงกับปริมาตรที่เกี่ยวข้องกับการสำลัก ในขณะที่การสังเคราะห์ทางระบาดวิทยาบ่งชี้ว่าผู้ป่วยตั้งครรภ์ส่วนน้อยเข้าข่ายเกณฑ์ปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่มีความเสี่ยงสูงแม้จะอดอาหาร [1, 2, 11] การทดลองทางคลินิกและการสังเคราะห์ข้อมูลการคลอดบ่งชี้ว่าการรับประทานอาหารทางปากไม่ทำให้ผลลัพธ์ทางสูติกรรมหลักแย่ลง แต่เครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงก่อให้เกิดข้อแลกเปลี่ยนทางระดับน้ำตาลที่เกี่ยวข้องทางคลินิก (ความหิวและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิดน้อยลง แต่ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิดมากขึ้น) [3, 4]

คำตัดสินโดยรวม: การออกแบบทางวิศวกรรมของไฮโดรเจล alginate–pectin ที่ใช้คาร์โบไฮเดรตเป็นหลักและถูกกระตุ้นด้วย pH เพื่อสนับสนุนการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตระหว่างการคลอดในขณะที่มุ่งหวังจะหลีกเลี่ยงการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารล่าช้านั้น มีความเป็นไปได้และสามารถทดสอบได้ โดยข้อมูลในมนุษย์แสดงให้เห็นการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในช่วงต้นที่เร็วขึ้นสำหรับเครื่องดื่มแบบห่อหุ้มและการมีอยู่ของเจลแบบชั่วคราว อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบความปลอดภัยเฉพาะสำหรับการคลอดโดยใช้ผลลัพธ์ปริมาตรตกค้างที่กำหนดด้วยอัลตราซาวด์และเกณฑ์ความปลอดภัยของระดับน้ำตาลในเลือดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เป็นสิ่งจำเป็นก่อนการนำไปใช้ทางคลินิก เนื่องจากหลักฐานการคลอดโดยตรงสำหรับสูตรไฮโดรเจลยังไม่มีการกำหนดไว้ในบทคัดย่อที่จัดเตรียมให้ และไม่สามารถตัดผลลัพธ์การสำลักที่หาได้ยากออกจากข้อมูลรวมที่มีอยู่ได้ [2, 4–6, 8, 9]