บทสรุปผู้บริหาร
การเจ็บครรภ์คลอดระยะแอกทีฟ (Active labour) ก่อให้เกิดความตึงเครียดในทางปฏิบัติระหว่างการรักษาพลังงานของมารดาและการจำกัดปริมาณสารคัดหลั่งที่ค้างในกระเพาะอาหารซึ่งสัมพันธ์กับการสำลัก (aspiration) เนื่องจากผู้ป่วยทางสูติศาสตร์จำนวนไม่น้อยยังคงเข้าเกณฑ์ปริมาณสารในกระเพาะอาหาร "ความเสี่ยงสูง" แม้จะมีการงดอาหารแล้วก็ตาม และเนื่องจากกระบวนการ gastric emptying อาจล่าช้าลงได้ตามบริบทและการแทรกแซงทางปฏิบัติต่างๆ [1, 2] จากการทดลองทางคลินิกและการวิเคราะห์รวบรวมข้อมูล พบว่าการอนุญาตให้รับประทานอาหารทางปากระหว่างการเจ็บครรภ์คลอดโดยทั่วไปไม่ได้ทำให้จุดยุติหลักทางสูติศาสตร์แย่ลง ในขณะที่เครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนประกอบสามารถลดความหิวของมารดาและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิด (neonatal hypoglycaemia) ได้ แต่จะเพิ่มโอกาสเกิดภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิด [3, 4] ข้อมูลเชิงวิศวกรรมที่ช่วยให้ความเป็นไปได้นี้บรรลุผลคือ การหุ้มห่อด้วย alginate–pectin (encapsulation) ที่ไวต่อค่า pH สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในระยะเริ่มแรก (early gastric emptying) ในการศึกษาแบบ bolus ในมนุษย์ที่มีสุขภาพดี (เช่น 21 ± 9 min สำหรับรูปแบบ encapsulated เทียบกับ 37 ± 8 min สำหรับ polymeric และ 51 ± 15 min สำหรับ monomeric) ในขณะที่เกิดเป็นเจลในกระเพาะอาหารชั่วคราวซึ่งไม่พบการตกค้างที่ 60 minutes ในการศึกษาด้วย MRI [5–7] จากหลักฐานเหล่านี้ คาร์โบไฮเดรตในรูปแบบ hydrogel สำหรับใช้ระหว่างคลอดดูเหมือนจะเป็นกลยุทธ์ที่มีความเป็นไปได้ในเชิงกลไกเพื่อส่งผ่านคาร์โบไฮเดรต โดยมุ่งเน้นที่จะหลีกเลี่ยงการตกค้างในกระเพาะอาหารเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการตรวจสอบความปลอดภัยเฉพาะสำหรับการเจ็บครรภ์คลอด โดยใช้จุดยุติของปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่วัดด้วยอัลตราซาวด์ (ultrasound-quantified gastric content) และการเฝ้าติดตามความปลอดภัยของระดับน้ำตาลอย่างชัดเจน เนื่องจากผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับการคลอดและจุดยุติของการสำลัก (aspiration) ยังไม่ได้มีการจัดทำข้อมูลโดยตรงในเอกสารงานวิจัยเกี่ยวกับ hydrogel และภาวะแทรกซ้อนที่พบได้ยากยังคงเป็นเรื่องยากที่จะตัดออกไป [2, 8, 9]
ปัญหาด้านพลังงานชีวภาพระหว่างการคลอด
หลักฐานทางคลินิกที่มีอยู่กระตุ้นให้เกิดการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตระหว่างการคลอด โดยมีสาเหตุหลักมาจากผลที่สังเกตได้ต่อความสบายของมารดาและผลลัพธ์ของระดับน้ำตาลกลูโคสในทารกแรกเกิด มากกว่าการวัดการใช้พลังงานระหว่างการเจ็บครรภ์คลอดโดยตรงในข้อมูลที่ตัดตอนมานี้ [3, 4] ในการเปรียบเทียบขนาดใหญ่ระหว่างเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงกับเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตต่ำระหว่างการคลอดที่ได้รับยาระงับความรู้สึกทางช่องเหนือเยื่อหุ้มไขสันหลัง (epidural) การบริโภคคาร์โบไฮเดรตสูงช่วยลดความรู้สึกหิวเชิงอัตวิสัย (ค่ามัธยฐาน 3 [IQR 2–5] เทียบกับ 4 [2–6]) และลดภาวะ neonatal hypoglycaemia (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 การวิเคราะห์รวบรวมข้อมูลรูปแบบ Cochrane พบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างกลยุทธ์การจำกัดอาหารเทียบกับการบริโภคอาหาร สำหรับการผ่าตัดคลอด (RR 0.89, 95% CI 0.63 ถึง 1.25), การคลอดทางช่องคลอดโดยใช้หัตถการ (RR 0.98, 95% CI 0.88 ถึง 1.10), หรือคะแนน Apgar ที่ 5-minute <7 (RR 1.43, 95% CI 0.77 ถึง 2.68) [3]
ดังนั้น ปัญหาการออกแบบหลักจึงไม่ใช่แค่ "การให้คาร์โบไฮเดรต" เท่านั้น แต่คือ "การให้คาร์โบไฮเดรตในรูปแบบที่หลีกเลี่ยงระดับสูงสุดที่ไม่พึงประสงค์ (ภาวะน้ำตาลในเลือดสูง) ในขณะที่ไม่ทำให้การระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารและปริมาณสารตกค้างที่สัมพันธ์กับการสำลักแย่ลง" [2, 4, 10] กรอบความคิดนี้ได้รับการสนับสนุนโดยหลักฐานเชิงระบบที่ระบุว่า การรับประทานอาหารทางปากระหว่างการเจ็บครรภ์คลอดไม่ได้เปลี่ยนระยะเวลาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารหรืออุบัติการณ์ของการอาเจียนอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาส่วนใหญ่ (≈6/7 การศึกษา; 86%) ในขณะที่ผลลัพธ์ของกลุ่มอาการสำลัก (aspiration syndrome) นั้นพบได้ยากเกินกว่าที่ข้อมูลรวมจะสามารถสรุปได้อย่างชัดเจน [8, 10]
พยาธิสรีรวิทยาของการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารที่ล่าช้าในการเจ็บครรภ์คลอด
การวัดทางสรีรวิทยาของกระเพาะอาหารที่เกี่ยวข้องกับการเจ็บครรภ์คลอดแสดงให้เห็นว่า ทั้งตัวแปรทางเภสัชวิทยาและบริบทในช่วงระยะใกล้คลอด (peripartum) สามารถเปลี่ยนแปลงจลนศาสตร์ของการระบายอาหารและตัวบ่งชี้ปริมาณสารตกค้างได้อย่างมีนัยสำคัญ [11, 12] ในการเจ็บครรภ์คลอดที่คงที่แล้ว การฉีด metoclopramide เข้ากล้ามเนื้อเพียงโดสเดียวช่วยเปลี่ยนค่าครึ่งชีวิตของการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารจาก 141 minutes (กลุ่มควบคุม) เป็น 51 minutes และเพิ่มอัตราการระบายอาหารด้วยความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติตั้งแต่ 20 minutes เป็นต้นไป โดยมีปริมาณสารในกระเพาะอาหารเฉลี่ยที่ 30 minutes เท่ากับ 362.9 mL (metoclopramide) เทียบกับ 567 mL (กลุ่มควบคุม) [11] นอกจากนี้ ในสตรีที่เจ็บครรภ์คลอดซึ่งได้รับการศึกษาภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน การระงับความรู้สึกทางช่องเหนือเยื่อหุ้มไขสันหลัง (epidural analgesia) สัมพันธ์กับระยะเวลาหลังอาหารที่สั้นลงในการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหาร (197.5 ± 27.2 min เมื่อใช้ epidural เทียบกับ 220.9 ± 29.2 min เมื่อไม่ใช้) [12]
แนวทางการคัดกรอง "ภาวะกระเพาะอาหารมีอาหารค้าง" (full stomach) ที่สามารถนำไปใช้ทางคลินิกได้ในการระงับความรู้สึกทางสูติศาสตร์ คือการใช้อัลตราซาวด์กระเพาะอาหารส่วน antrum โดยมีการรายงานจุดตัดของพื้นที่หน้าตัดกระเพาะอาหารส่วนปลายในท่านอนหงาย (GAA) เพื่อตรวจหาปริมาณของเหลวในกระเพาะอาหารที่สูงกว่าเกณฑ์ที่สัมพันธ์กับการสำลัก (เช่น >0.4 mL/kg ที่ 387 mm² และ >1.5 mL/kg ที่ 608 mm² โดยมีความจำเพาะ 94% สำหรับเกณฑ์หลัง) [2] สิ่งที่สำคัญคือ การประมาณการแบบรวมในผู้ป่วยตั้งครรภ์รายงานความชุกทั่วโลกของภาวะ "ความเสี่ยงสูง" (กำหนดโดยปริมาณสารตกค้างในกระเพาะอาหาร >1.5 mL/kg หรือ Perlas grade 2) อยู่ที่ 4% (95% CI 1% ถึง 6%) แม้จะมีการปฏิบัติตามมาตรฐาน ซึ่งบ่งชี้ถึงกลุ่มย่อยส่วนน้อยที่สูตรตำรับทางปากใดๆ อาจเป็นอันตรายมากขึ้นหรือต้องการการบรรเทาความเสี่ยงเพิ่มเติม (เช่น การแบ่งกลุ่มผู้ป่วยหรือการสร้างภาพวินิจฉัย) [1]
ข้อมูลเชิงกลไกยังเตือนว่า การย่อย/การปลดปล่อยที่ช้าเกินไปสามารถเพิ่มการตกค้างในกระเพาะอาหารได้: ในหนูทดลอง ไมโครสเฟียร์แป้งที่ติดอยู่ใน alginate แบบค่อยๆ ปลดปล่อย ช่วยเพิ่มการตกค้างของแป้งในกระเพาะอาหารที่ 2 hours จาก 5.1% เป็น 17.4% ในสูตรตำรับต่างๆ [13] ในทางกลับกัน ชนิดของคาร์โบไฮเดรตสามารถเปลี่ยนการระบายอาหารในระยะเริ่มแรกได้: ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีที่บริโภคสารละลาย 12.5% พบว่า phytoglycogen มีการระบายอาหารมากกว่า maltodextrin ที่ 45 และ 90 minutes (ทั้งคู่ p = 0.01) แม้ว่าความแตกต่างจะไม่แฝงนัยสำคัญอีกต่อไปที่ 120 minutes [14]
หลักฐานทางคลินิกเกี่ยวกับการรับประทานอาหารทางปากระหว่างการเจ็บครรภ์คลอด
จากการวิเคราะห์รวบรวมข้อมูลทั้งแบบสุ่มและจากการสังเกต การอนุญาตให้รับประทานอาหารทางปากระหว่างการคลอดดูเหมือนจะไม่ด้อยกว่า (non-inferior) อย่างกว้างขวางสำหรับผลลัพธ์การคลอดที่สำคัญ ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ทางคลินิกของระบบการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตที่ปลอดภัยและทนทานได้ [3, 10] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลักฐานรวมพบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในการผ่าตัดคลอด, การคลอดทางช่องคลอดโดยใช้หัตถการ, หรือคะแนน Apgar ต่ำที่ 5-minute ระหว่างกลยุทธ์การรับประทานอาหารทางปาก (ตามที่สรุปไว้ในข้อมูลเมตาโบลิซึมที่ตัดตอนมา) [3] ในการทดลองเพิ่มเติม อุบัติการณ์ของการคลอดติดขัด (dystocia) คือ 36% เทียบกับ 44% (OR 0.71, 95% CI 0.46 ถึง 1.11) และไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในผลลัพธ์รองอื่นๆ หรือภาวะแทรกซ้อนที่ไม่พึงประสงค์ต่อมารดา/ทารกแรกเกิด [15]
อย่างไรก็ตาม ข้อแลกเปลี่ยนทางเมตาบอลิซึมดูเหมือนจะมีอยู่จริงและขึ้นอยู่กับสูตรตำรับ: เครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงช่วยลดความหิวและภาวะ neonatal hypoglycaemia แต่เพิ่มภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิดในการทดลองการคลอดแบบ epidural ขนาดใหญ่ ซึ่งตอกย้ำว่าการให้คาร์โบไฮเดรตระหว่างคลอดควรถูกออกแบบเพื่อจัดการกับการปรากฏของกลูโคส มากกว่าแค่การเพิ่มปริมาณการส่งผ่านให้สูงสุด [4] สัญญาณเชิงกลไกเพิ่มเติมเรื่อง "การปรับโครงสร้างทางโภชนาการ" (nutrition structuring) คือ การใช้ ionic-gelling alginate preload ช่วยลดค่า AUC ของระดับน้ำตาลในเลือดได้ 52% เมื่อเทียบกับตัวเปรียบเทียบ ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าการปรับโครงสร้างภายในกระเพาะอาหารสามารถลดการสัมผัสกับระดับน้ำตาลในเลือดได้ แม้ว่าข้อมูลที่ตัดตอนมาจะไม่ได้เจาะจงเฉพาะสำหรับการเจ็บครรภ์คลอดก็ตาม [16] ประการสุดท้าย ผลลัพธ์ที่มีผู้ป่วยเป็นศูนย์กลางอาจเกี่ยวข้องกับการยอมรับ: การรับประทานอาหารทางปากที่ "น่าพึงพอใจมาก" สัมพันธ์กับอัตราการเปิดของปากมดลูกที่เร็วขึ้น (เช่น 2.4 cm/h ระยะแอกทีฟ เทียบกับ 1.25 cm/h) ในหญิงครรภ์แรก เมื่อเทียบกับกลุ่มที่ไม่พึงพอใจ ซึ่งกระตุ้นให้รสชาติและความทนทานเป็นข้อจำกัดในการออกแบบที่สำคัญสำหรับตัวกลาง hydrogel ใดๆ [17]
การอนุมานด้านความปลอดภัยยังคงถูกจำกัดด้วยความหายากของเหตุการณ์: ข้อมูลรวมไม่เพียงพอที่จะประเมินกลุ่มอาการ Mendelson’s syndrome จึงจำเป็นต้องใช้จุดยุติที่เป็นตัวแทนของการสำลัก (aspiration-proxy) (เช่น ปริมาตรกระเพาะอาหารจากการตรวจอัลตราซาวด์) ในการศึกษาเชิงแปลผล มากกว่าการพึ่งพาเหตุการณ์ทางคลินิกที่เกิดขึ้นได้ยากมาก [2, 8]
วิทยาการไหลและการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหาร
การศึกษาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในมนุษย์บ่งชี้ว่า osmolality และรูปแบบของคาร์โบไฮเดรต (monomer vs polymer; สภาวะ gel/encapsulation) สามารถควบคุมจลนศาสตร์ของการระบายอาหารได้ ซึ่งบางครั้งอาจเป็นไปในทิศทางที่ขัดกับความรู้สึกซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการออกแบบ hydrogel [5, 18, 19] ตัวอย่างเช่น เครื่องดื่มคาร์โบไฮเดรตที่ก่อตัวเป็นเจล มีความหนืดและมีความดันออสโมติกต่ำมาก (hypotonic, 62 mosmol/kg) มีการระบายอาหารเร็วกว่าเครื่องดื่มพอลิเมอร์กลูโคสที่มีความหนืดต่ำและมีความดันออสโมติกสูงปานกลาง (hypertonic, 336 mosmol/kg) โดยมีค่ามัธยฐาน 17.0 เทียบกับ 32.6 minutes และมีการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตไปยังลำไส้เล็กใน 10 minutes แรกมากกว่า (31.8 g เทียบกับ 14.3 g) [18] ในการเปรียบเทียบแยกต่างหากที่ความเข้มข้นของคาร์โบไฮเดรตสูง สารละลายพอลิเมอร์กลูโคส (188 g/L; 237 mosmol/kg) ระบายอาหารได้เร็วกว่า (t1/2 64 ± 8 min) เมื่อเทียบกับสารละลายมอนอเมอร์กลูโคสที่มีพลังงานเท่ากัน (188 g/L; 1300 mosmol/kg; t1/2 130 ± 18 min) ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าการลดมอนอเมอร์กลูโคสอิสระ (และ/หรือการลด osmolality ที่มีผลจริง) สามารถเร่งการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารได้ภายใต้สภาวะบางประการ [19]
ผลของความเข้มข้นของคาร์โบไฮเดรตสามารถขึ้นอยู่กับระยะเวลา: สารละลายกลูโคส 20 g/L ระบายอาหารในอัตราเดียวกับน้ำ ในขณะที่หลังจาก 10 minutes แรกของการระบายอาหารอย่างรวดเร็ว สภาวะที่มีกลูโคสสูงกว่า (40–60 g/L) จะระบายอาหารช้ากว่าน้ำ [20] การเลือกสารทำให้หนืดและโครงสร้างจุลภาคยังสามารถเปลี่ยนแปลงการระบายอาหารได้มากกว่าเพียงแค่ความหนืดรวม: การศึกษาหนึ่งรายงานว่า agar ช่วยเร่งการระบายโปรตีนออกจากกระเพาะอาหาร และอัตราการระบายอาจแตกต่างกันตามประเภทของสารทำให้หนืด แม้จะมีการรายงานความหนืดประมาณ 1800 ± 1000 mPa·s สำหรับสูตรตำรับที่ทำให้หนืดหลายชนิดก็ตาม [21]
ในบริบทนี้ ระบบ alginate–pectin ในรูปแบบ Maurten-style ให้รูปแบบการหุ้มห่อ (encapsulation) ที่เป็นรูปธรรม: ในผู้ชายที่มีสุขภาพดีที่ได้รับสารละลาย 500 mL แบบ bolus พบว่า maltodextrin–fructose ที่หุ้มห่อด้วย sodium alginate และ pectin (ENCAP; 732 mOsmol/kg; 180 g/L คาร์โบไฮเดรต; อัตราส่วน 1:0.7) ระบายอาหารได้เร็วกว่า (21 ± 9 min) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่เป็น polymeric (37 ± 8 min) และ monomeric (51 ± 15 min) ที่ไม่ได้รับการหุ้มห่อ โดยมีปริมาณสารตกค้างที่น้อยกว่าในนาทีที่ 30 และ 60 (เช่น 193 ± 62 mL เทียบกับ 323 ± 54 mL ที่ 30 minutes สำหรับ ENCAP เทียบกับ MON) [5, 22] กลไกที่นำเสนอคือการก่อตัวของ hydrogel ที่ไวต่อค่า pH เมื่อสัมผัสกับกรดในกระเพาะอาหาร ซึ่งสอดคล้องกับการกล่าวอ้างโดยตรงในข้อความการศึกษาและหลักฐานการสร้างภาพในร่างกาย (in vivo) ของการก่อตัวของเจลไม่นานหลังการบริโภค [6, 22]
อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ด้านประสิทธิภาพและการใช้ประโยชน์ยังคงเป็นที่ถกเถียง: ที่อัตราการบริโภคระดับปานกลาง (70 g/h) การเพิ่ม sodium alginate และ pectin ไม่ส่งผลต่อการเกิดออกซิเดชันของกลูโคสจากภายนอก (exogenous glucose oxidation) เมื่อเทียบกับเครื่องดื่มที่มีแคลอรีเท่ากัน และการวิเคราะห์รวบรวมข้อมูลพบว่าไม่มีความแตกต่างในด้านประสิทธิภาพ, การเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต, หรือระดับน้ำตาลในเลือดเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีแคลอรีเท่ากันในเอกสารงานวิจัยเกี่ยวกับเครื่องดื่ม sodium-alginate [23, 24] หลักฐานที่ปะปนกันนี้มีความสำคัญต่อการนำไปใช้ในระยะคลอด เนื่องจากเป็นการโต้แย้งว่าเหตุผลหลักสำหรับ hydrogel ในการเจ็บครรภ์คลอดควรเป็นการจัดการกระเพาะอาหารและความปลอดภัยที่คาดการณ์ได้ มากกว่าการสันนิษฐานว่ามีการ "ส่งผ่านไปยังกล้ามเนื้อ" ที่เหนือกว่าหรือจุดยุติการเกิดออกซิเดชันที่ดีขึ้น [9, 23, 24]
เป้าหมายวิศวกรรมวิทยาการไหลสำหรับ hydrogel ระหว่างคลอด
โครงร่างเป้าหมายของ hydrogel ระหว่างคลอดที่สมเหตุสมผลต้องสอดคล้องไปพร้อมกันกับ (i) ข้อจำกัดด้านความเสี่ยงของการสำลักที่วัดได้โดยอัลตราซาวด์กระเพาะอาหาร, (ii) หลักฐานที่ว่าการหุ้มห่อที่ไวต่อค่า pH สามารถเร่งการระบายอาหารในระยะแรกได้, และ (iii) หลักฐานทางคลินิกที่ว่าการได้รับคาร์โบไฮเดรตสามารถเปลี่ยนระดับน้ำตาลในเลือดของมารดา/ทารกแรกเกิดได้ [2, 4, 5] ตารางด้านล่างนี้แปลงหลักฐานเชิงปริมาณเป็นเป้าหมายทางวิศวกรรมเบื้องต้นและขอบเขต "ที่ไม่ควรข้าม" (do-not-cross) ซึ่งสามารถทดสอบเชิงประจักษ์ได้ในการศึกษาเฉพาะสำหรับการคลอด
"เป้าหมาย" ใดๆ ที่บ่งชี้ถึงอัตราการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตที่ปลอดภัยต่อสูติศาสตร์โดยเฉพาะต่อชั่วโมงไม่สามารถให้เหตุผลได้จากข้อมูลที่ตัดตอนมา เนื่องจากไม่ได้รวมหลักฐานการเกิดออกซิเดชันหรือการตอบสนองต่อขนาดยาเฉพาะสำหรับการเจ็บครรภ์คลอดไว้ที่นี่ ดังนั้นสิ่งนี้จึงต้องได้รับการปฏิบัติเสมือนเป็นพารามิเตอร์ปลายเปิดที่จะต้องกำหนดขึ้นเชิงประจักษ์ภายใต้การเฝ้าติดตามระดับน้ำตาล (มารดาและทารกแรกเกิด) [4, 23]
โครงสร้างสูตรตำรับที่นำเสนอ
เจลในกระเพาะอาหารชนิดอ่อนที่เกิดขึ้นชั่วคราว
แนวคิดเจลชนิดอ่อนสามารถยึดตามระบบที่ระบุคุณลักษณะด้วย MRI โดยมี polysaccharides ทั้งหมด 0.2% ที่อัตราส่วน alginate:pectin เท่ากับ 60:40 และคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้ 14% โดยมีอัตราส่วน maltodextrin:fructose 1:0.7 ซึ่งมีลักษณะเป็น Newtonian เมื่อบริโภค (6.5 ± 0.9 mPa·s) และเกิดเป็นเจลที่ pH 3.4 พร้อมหลักฐาน MRI ของการเกิดเจลที่ 15 minutes และไม่มีเจลหลงเหลืออยู่ที่ 60 minutes [6] โครงสร้างนี้เข้ากันได้กับการแพร่กระจายของคาร์โบไฮเดรตอย่างรวดเร็วผ่านเจล (70% ของความเข้มข้นภายนอกภายใน 10 minutes) ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่พึงประสงค์หากสรีรวิทยาของการคลอดทำให้การระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารช้าลงเป็นระยะ เนื่องจากจะช่วยลดการพึ่งพากระบวนการย่อยสลายที่ขึ้นกับเวลาอย่างมากเพื่อให้สารอาหารพร้อมใช้งาน [6]
เครื่องดื่มรูปแบบ Encapsulation ที่ปรับแต่งเพื่อการระบายอาหารในระยะแรก
โครงสร้างที่จำลองตาม ENCAP ใช้ sodium alginate และ pectin เพื่อหุ้มคาร์โบไฮเดรตภายใน hydrogel ที่ไวต่อค่า pH ในสภาวะกรดของกระเพาะอาหาร และในการศึกษาแบบ bolus ในมนุษย์ กลยุทธ์นี้ช่วยลดระยะเวลาเหลือ 21 ± 9 minutes เมื่อเทียบกับตัวเปรียบเทียบแบบ polymeric และ monomeric ในขณะที่ยังลดปริมาณสารตกค้างที่นาทีที่ 30–60 [5, 22] แนวคิดนี้ดึงดูดใจสำหรับการใช้ระหว่างคลอดโดยเฉพาะ เนื่องจากมีเป้าหมายที่จะหลีกเลี่ยงการตกค้างในกระเพาะอาหารเป็นเวลานาน แทนที่จะสร้างแหล่งสะสมแบบค่อยๆ ปลดปล่อย ซึ่งสอดคล้องกับกรอบแนวคิดความเสี่ยงของการสำลักในการระงับความรู้สึกทางสูติศาสตร์และเกณฑ์ความเสี่ยงที่กำหนดโดยอัลตราซาวด์ [2, 5]
รูปแบบที่ใช้ calcium-crosslinking (เช่น ionically crosslinked alginate) มีความเป็นไปได้ในเชิงกลไก แต่มีความท้าทายด้านความเสถียร: calcium ที่เชื่อมข้ามสามารถถูกขับออกอย่างรวดเร็วในสภาวะกรด และถูกแลกเปลี่ยนบางส่วนโดย sodium ions หรือถูกกักเก็บโดยฟอสเฟตในสภาวะเลียนแบบลำไส้ ซึ่งอาจทำให้โครงสร้าง (matrix) อ่อนตัวลงและส่งผลเสียต่อพฤติกรรมการควบคุมตลอดการเปลี่ยนผ่านจากกระเพาะอาหารไปยังลำไส้ [25] ความเสี่ยงนี้สอดคล้องกับผลการจำลองการย่อยอาหารที่พบว่าอิมัลชันโครงสร้างเจลที่ใช้ Ca2+ สามารถมีค่า G′ ลดลงประมาณ 10 เท่าในสภาพแวดล้อมที่มี monovalent cation สูง ซึ่งหมายถึงความไวต่อสภาพแวดล้อมไอออนิกที่คาดว่าจะพบในร่างกาย (in vivo) [26]
ความปลอดภัย, ความเสี่ยงของการสำลัก, และความทนทาน
การประเมินความปลอดภัยควรมุ่งเน้นไปที่ตัวบ่งชี้ที่วัดได้และเส้นทางที่ไม่พึงประสงค์ที่พบบ่อย มากกว่าผลลัพธ์ทางคลินิกที่หาได้ยาก เนื่องจากข้อมูลรวมไม่เพียงพอที่จะประเมินอุบัติการณ์ของกลุ่มอาการ Mendelson’s syndrome แม้ว่าจะมีการทดลองหลายครั้ง และเนื่องจากปริมาณสารในกระเพาะอาหารแบบ "ความเสี่ยงสูง" สามารถคงอยู่ได้ในผู้ป่วยตั้งครรภ์ส่วนน้อย [1, 8] อัลตราซาวด์กระเพาะอาหารสามารถนำมาใช้บรรเทาความเสี่ยงของการสำลักโดยใช้เกณฑ์ GAA ที่เชื่อมโยงกับปริมาตร >0.4 mL/kg และ >1.5 mL/kg ซึ่งช่วยให้สามารถแบ่งกลุ่มผู้ป่วยก่อนได้รับยาและติดตามเภสัชจลนศาสตร์หลังได้รับยาว่า hydrogel เพิ่มปริมาณสารตกค้างเกินเกณฑ์เหล่านี้หรือไม่ [2] สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งหากสูตรตำรับใดเพิ่มความหนืดหรือพฤติกรรมกึ่งแข็ง เนื่องจากความหนืดและโครงสร้าง matrix สามารถยืดระยะเวลาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในโครงสร้างอาหารบางชนิดได้ แม้ว่าระบบที่มีโครงสร้างอื่นๆ จะสามารถเร่งการระบายอาหารได้โดยขึ้นอยู่กับ osmolality และโครงสร้างจุลภาคก็ตาม [18, 27]
จากมุมมองของความทนทานต่อระบบทางเดินอาหาร หลักฐานเชิงระบบบ่งชี้ว่าการรับประทานอาหารทางปากระหว่างการคลอดไม่ได้เปลี่ยนระยะเวลาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารหรืออุบัติการณ์ของการอาเจียนอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาส่วนใหญ่ ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ของระเบียบวิธีปฏิบัติในการรับประทานอาหารที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวัง แต่ไม่ได้รับประกันความทนทานของวิทยาการไหลของ hydrogel หรือขนาดการบริโภค (bolus size) ใดๆ โดยเฉพาะ [10] เนื่องจากเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงเพิ่มภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกแรกเกิดในการทดลองขนาดใหญ่ การเฝ้าติดตามความปลอดภัยจึงต้องรวมถึงจุดยุติของระดับน้ำตาลในมารดาและทารกแรกเกิด และเป้าหมายของสูตรตำรับควรครอบคลุมถึงการหลีกเลี่ยงการปรากฏของกลูโคสอย่างรวดเร็วซึ่งอาจทำให้ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงแย่ลง ในขณะที่ยังคงรักษาประโยชน์ต่อความหิวและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกแรกเกิดไว้ [4]
สุดท้าย กลยุทธ์การให้ร่วมกับยาที่ช่วยการเคลื่อนไหวของทางเดินอาหาร (prokinetics) ควรได้รับการปฏิบัติเสมือนเป็นตัวเปรียบเทียบ/เกณฑ์มาตรฐาน มากกว่าการสันนิษฐานว่าเป็นข้อกำหนด: metoclopramide ช่วยเร่งการระบายอาหารอย่างชัดเจนในการเจ็บครรภ์คลอดที่คงที่แล้ว (ค่าครึ่งชีวิต 141 เป็น 51 minutes) ซึ่งเป็นขนาดผลกระทบอ้างอิงสำหรับ "การเร่งความเร็วที่มีความหมายทางคลินิก" ว่าควรเป็นอย่างไร แต่ปฏิสัมพันธ์เฉพาะของ hydrogel ยังไม่ได้มีการจัดทำข้อมูลไว้ในส่วนที่ตัดตอนมานี้ [11]
แผนผังการแปลผลสู่การปฏิบัติและความไม่แน่นอนที่สำคัญ
โปรแกรมการพัฒนาเป็นขั้นตอนมีความเหมาะสม เนื่องจากข้อกล่าวอ้างเกี่ยวกับ hydrogel นอกเหนือจากการก่อตัวเป็นเจลนั้น "ส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการทดสอบ" ในเอกสารอ้างอิงที่เกี่ยวข้อง และเนื่องจากหลักฐานเฉพาะสำหรับการเจ็บครรภ์คลอดเกี่ยวกับการจัดการกระเพาะอาหารด้วย hydrogel, ตัวแทนการสำลัก และผลลัพธ์ทางเมตาบอลิซึมของมารดา-ทารกแรกเกิดยังขาดหายไปจากหลักฐานในโดเมน hydrogel ที่แสดงไว้ที่นี่ [9] นอกจากนี้ ข้อมูลจากบทวิจารณ์ระบุว่าหลักฐานสำหรับ MD+F hydrogel ที่มีจำหน่ายทั่วไปในการเพิ่มการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในขณะพักนั้นจำกัดอยู่เพียงรายงานเดียว ซึ่งเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการทำซ้ำและขยายการวัดการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในบริบทต่างๆ [28]
ลำดับการแปลผลสู่การปฏิบัติที่มีความเป็นไปได้ ซึ่งยึดตามจุดยุติที่วัดได้ในแหล่งข้อมูลที่อ้างอิง คือ:
- การวิเคราะห์คุณลักษณะในหลอดทดลอง (in vitro) และนอกร่างกาย (ex vivo) ของสูตรตำรับที่นำเสนอ โดยมุ่งเน้นที่เกณฑ์การเกิดเจลที่ถูกกระตุ้นด้วย pH (เช่น การเกิดเจลที่ pH 3.4), ความหนืดก่อนการบริโภค (เช่น Newtonian ~6.5 ± 0.9 mPa·s) และจลนศาสตร์การแพร่กระจายของคาร์โบไฮเดรต (เช่น 70% ของความเข้มข้นภายนอกภายใน 10 min) [6]
- การศึกษาการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารในมนุษย์ที่ไม่ตั้งครรภ์ เพื่อเป็นเครื่องมือคัดกรองความปลอดภัย/ประสิทธิภาพในเบื้องต้น โดยใช้ตัวเปรียบเทียบและจุดยุติที่จัดทำขึ้น (เช่น ปริมาณสารตกค้าง) โดยมีเป้าหมายแบบ ENCAP (21 ± 9 min) และการลดปริมาณสารตกค้างเป็นเกณฑ์มาตรฐาน [5, 22]
- การศึกษาในระยะท้ายของการตั้งครรภ์ โดยเพิ่มการใช้อัลตราซาวด์กระเพาะอาหารสำหรับจุดยุติที่เป็นตัวแทนของการสำลัก (เกณฑ์ GAA สำหรับ >0.4 และ >1.5 mL/kg) และการแบ่งกลุ่มผู้เข้าร่วมเนื่องจากกลุ่มย่อยอาจแสดงปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่มีความเสี่ยงสูงแม้จะงดอาหารแล้วก็ตาม [1, 2]
- การศึกษาความเป็นไปได้ในการเจ็บครรภ์คลอดระยะแอกทีฟ ที่รวม (i) จุดยุติทางอัลตราซาวด์ของกระเพาะอาหาร, (ii) การเฝ้าติดตามการอาเจียน/การสำลัก และ (iii) จุดยุติระดับน้ำตาลในเลือดของมารดาและทารกแรกเกิดที่อ้างอิงจากการทดลองเครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูง (ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างภาวะน้ำตาลในเลือดสูง/ต่ำ) [2, 4]
ความไม่แน่นอนที่สำคัญที่ต้องแก้ไข ได้แก่ การหุ้มห่อที่ไวต่อค่า pH ยังคงรักษาข้อได้เปรียบในการระบายอาหารระยะแรกภายใต้สภาวะที่เกี่ยวข้องกับการคลอดหรือไม่ (ความเจ็บปวด, การใช้ยาโอปิออยด์, ยาลดกรด, ค่า pH/ปริมาตรในกระเพาะอาหารที่แปรปรวน) และการปรับโครงสร้างภายในกระเพาะอาหารช่วยปรับปรุงผลลัพธ์ประสบการณ์การคลอดที่สำคัญทางคลินิกอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่เพิ่มความเสี่ยงของภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือไม่ [4, 5, 9]
สรุปและผลการวินิจฉัย
กรณีความเป็นไปได้สำหรับคาร์โบไฮเดรต hydrogel ระหว่างคลอดมีความแข็งแกร่งที่สุดเมื่อวางกรอบเป็นปัญหาด้านวิศวกรรมการจัดการกระเพาะอาหารและความปลอดภัย มากกว่าข้อเสนอเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ เนื่องจากหลักฐานเชิงเปรียบเทียบมักไม่แสดงความแตกต่างในการเกิดออกซิเดชัน, ประสิทธิภาพ, หรือระดับน้ำตาลในเลือดเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีแคลอรีเท่ากันในบริบทของโภชนาการการกีฬา แม้ว่าจะมีการยืนยันการเกิดเจลแล้วก็ตาม [9, 23, 24] ข้อมูลทางสรีรวิทยาและการระงับความรู้สึกทางสูติศาสตร์แสดงให้เห็นว่าการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารสามารถเร่งขึ้นได้อย่างมากในการเจ็บครรภ์คลอดด้วย metoclopramide และสามารถวัดปริมาณได้ด้วยเกณฑ์ GAA จากอัลตราซาวด์ที่เชื่อมโยงกับปริมาตรที่สัมพันธ์กับการสำลัก ในขณะที่การวิเคราะห์ทางระบาดวิทยาบ่งชี้ว่าผู้ป่วยตั้งครรภ์ส่วนน้อยเข้าเกณฑ์ปริมาณสารในกระเพาะอาหารที่มีความเสี่ยงสูงแม้จะงดอาหารแล้วก็ตาม [1, 2, 11] การทดลองทางคลินิกและการวิเคราะห์รวบรวมข้อมูลในการคลอดชี้ให้เห็นว่าการรับประทานอาหารทางปากไม่ทำให้ผลลัพธ์หลักทางสูติศาสตร์แย่ลง แต่เครื่องดื่มที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงสร้างข้อแลกเปลี่ยนด้านระดับน้ำตาลที่เกี่ยวข้องทางคลินิก (ความหิวและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำในทารกน้อยลง แต่ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในมารดาและทารกมากขึ้น) [3, 4]
ผลการวินิจฉัยโดยรวม: การออกแบบคาร์โบไฮเดรต hydrogel จาก alginate–pectin ที่ถูกกระตุ้นด้วย pH เพื่อสนับสนุนการส่งผ่านคาร์โบไฮเดรตระหว่างคลอด โดยมุ่งเป้าที่จะหลีกเลี่ยงการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารที่ล่าช้านั้นมีความเป็นไปได้และสามารถทดสอบได้ โดยมีข้อมูลในมนุษย์ที่แสดงให้เห็นถึงการระบายอาหารออกจากกระเพาะอาหารระยะแรกที่เร็วขึ้นสำหรับเครื่องดื่มรูปแบบ encapsulated และการปรากฏของเจลชั่วคราว อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบความปลอดภัยเฉพาะสำหรับการคลอดโดยใช้จุดยุติปริมาณสารตกค้างที่กำหนดด้วยอัลตราซาวด์ และเกณฑ์ความปลอดภัยของระดับน้ำตาลที่กำหนดไว้ล่วงหน้าถือเป็นสิ่งจำเป็นก่อนการนำไปใช้ทางคลินิก เนื่องจากหลักฐานการคลอดโดยตรงสำหรับสูตรตำรับ hydrogel ยังไม่ได้มีการจัดทำข้อมูลไว้ในส่วนที่ตัดตอนมานี้ และผลลัพธ์การสำลักที่พบได้ยากไม่สามารถตัดออกได้จากข้อมูลรวมที่มีอยู่ [2, 4–6, 8, 9]
