Přísná kontrola plynu na konci přílivu během anestezie ke snížení pooperační anestetické léčby deliria

A. Pozadí a zdůvodnění:

Ačkoli je kontrola plynu na konci dýchacího traktu základním principem řízení anestezie, rozsah O2 a CO2 na konci výdechu, který je typicky pozorován během provádění anestezie, se může významně lišit od základního stavu bdělosti, ale nebyl považován za potenciální přispěvatel k POD v předchozích vyšetřováních. Obvyklá jsou období jak hypokapnie při mechanické ventilaci, tak hyperkapnie při obnovení spontánní ventilace. Typické je použití 100% kyslíku při navození a vzniku anestezie a udržování anestezie s koncentracemi O2 50 %. Účinky těchto změn v dýchacích plynech mají významné účinky na průtok krve mozkem a okysličení, což může být zapleteno do kognitivní dysfunkce. Vyšetřovatelé plánují prozkoumat účinky kontrolovaných změn v ET O2 a CO2 během anestezie a operace na výskyt POD.

B. Hypotéza a cíle studie:

Vyšetřovatelé předkládají hypotézu, že kontrola ET dýchacích plynů je kritickým aspektem řízení během anestezie; mnohem důležitější úvaha, než se dříve myslelo. Zdá se, že starší pacienti jsou vystaveni většímu riziku „intrakraniální krádeže“ regionálního CBF se změnami CO2 a O2. Předchozí studie výzkumníků potvrzuje souvislost mezi řízením CO2 a POD. Předchozí MR zobrazení naznačuje, že kombinace hyperoxie a hypokapnie může být zvláště znepokojující, což je velmi častá situace během anestezie. Vyšetřovatelé naznačují, že řízení anestetik může být optimalizováno pro zdraví mozku pokusem o udržení dýchacích plynů na nebo blízko výchozích hodnot pacienta, aby se stabilizoval CBF během provádění anestezie. Výjimka nastává při neurochirurgických výkonech, kde mohou být nutné záměrné změny ke snížení ET CO2. Výrazné kolísání CBF, jak je vidět při řízené manipulaci s ET plynem v naší předchozí práci, naznačuje, že k takovým změnám CBF může dojít v anestezii, kde se podobné změny v ET plynech běžně vyskytují. Výzkumníci navrhují, že takové velké změny v CBF a oxygenaci mohou být faktorem přispívajícím k rozvoji POD u citlivých jedinců. Zde je navržena zkouška proveditelnosti přísného udržování ET plynů na pacientově vlastní výchozí linii, aby se zjistilo, zda má takové řízení vliv na výskyt POD.

C. Metodologie: Shrňte umístění studie (zařízení), kritéria způsobilosti, podrobnosti týkající se náboru, souhlasu a randomizace, intervencí, kovariát, zdrojů dat podle potřeby.

Dvanáct pacientů podstupujících vysoce rizikové operace vyžadující pooperační pobyt bude osloveno k účasti ve studii prostřednictvím Pre-Anesthesia Clinic (PAC) v HSC. Od každého pacienta bude získán informovaný souhlas svědků. Kritéria vyloučení budou zahrnovat současnou plánovanou karotickou endarterektomii, stenózu karotidy – pokud byla dříve dokumentována, plánované neurochirurgické výkony, kontraindikace MRI včetně klaustrofobie, očekávanou anestezii jedné plíce a známou chronickou obstrukční plicní nemoc s retencí CO2. Pacienti budou předoperačně vyšetřeni v týdnu před operací za účelem komplexního neuropsychologického vyšetření, po kterém bezprostředně následuje zátěžový test MRI BOLD CO2 a O2. Vyškolený psychometr bude provádět sérii neuropsychologických testů v rozsahu přibližně 1 hodiny. Následně bude provedeno zátěžové testování MRI BOLD. Pacienti podstoupí operaci bez jakýchkoliv změn v řízení anestezie, kromě ET CO2 při ±2,5 mm Hg výchozí hodnoty a FiO2 při 0,3 po indukci To bude korelováno s arteriálními krevními plyny, aby se arteriální O2 udržela na 125±25 mm Hg. Po operaci bude vyškolený personál zaslepený vůči předoperačnímu výkonu při všech hodnoceních provádět denní hodnocení POD po dobu až 5 pooperačních dnů včetně dne 0 (den operace). Pacienti budou kontaktováni telefonicky minimálně 1 měsíc po operaci a dotazováni na jejich kognici od operace.

Hodnocení diatézy – předoperační psychiatrická a neuropsychologická hodnocení: Po počátečním náboru do PAC pacienti vyplní validovaný dotazník o zdravotním stavu pacienta (PHQ-9) k posouzení symptomů deprese a stupnici generalizované úzkostné poruchy (GAD-7) k posouzení symptomů úzkosti, a self-report o diagnózách psychiatrických poruch dříve provedených zdravotníky. Pro neuropsychologické testování bude pozornost hodnocena pomocí Trails A a Weschlerovy škály inteligence dospělých (WAIS)-IV Digit Span; rychlost zpracování informací pomocí kódování číslic WAIS-IV; verbální paměť pomocí Hopkins Verbal Learning Test-Revised; vizuální konstrukce, plánování a organizace využívající Rey's Complex Figure (kopírovací pokus); vizuální paměť pomocí Reyovy komplexní figury (zkouška okamžitého vyvolání); výkonné funkce/rychlost zpracování pomocí Trails B a Delis-Kaplan Executive Function System (DKEFS) Barevná interference slov; verbální a sémantická plynulost pomocí F-A-S a Animal Fluency; prostorové dovednosti s využitím CLOX I (volné losování) a II (kopie); a globální kognitivní a duševní stav pomocí Mini-Mental Status Examination (MMSE).

Předoperační neuroimaging a zátěžový test CO2 a O2: Zátěžový test CO2 a O2 bude proveden během neurozobrazování, kde všichni účastníci dosáhli modelového prospektivního end-tidal (MPET) cílení CO2 přesným dodáním CO2 a O2 při fixní koncentraci. za použití sekvenčního dýchacího okruhu regulovaného počítačovým míchadlem plynu (RespirAct™, Thornhill Research Inc., Toronto, ON). Toto zařízení umožňuje přesnou manipulaci s hladinami CO2 na konci výdechu a určuje výchozí hodnoty ET CO2 pacienta za izoxických podmínek a přesné hodnoty O2 na konci výdechu za izokapnických podmínek. Všechny MR snímky budou pořízeny pomocí MR skeneru Siemens Verio 3.0T s 12kanálovou fázovou hlavní cívkou.

Hodnocení stresu – intraoperační hodnocení: Bude zavedena arteriální kanyla pro monitorování krevního tlaku a pro sériové stanovení ABG. K určení klidového arteriálního CO2 a O2 na vzduchu v místnosti bude nakreslena základní linie ABG. Tato opatření určí cílové body pro hodnoty plynu na konci přílivu po dobu trvání anestezie. Všichni pacienti dostanou celkové anestetikum – buď sevofluran nebo desfluran jako těkavou látku ve vzduchu:O2. Bezprostředně po indukci se FiO2 nastaví na 0,3 a CO2 na konci přílivu se určí na základě hodnoty arteriálního CO2 a zaznamenaného rozdílu v gradientu A-a CO2 měřeného ze současného CO2 na konci přílivu. Po dobu trvání anestetika, včetně vynoření, bude hodnota CO2 na konci výdechu upravena na maximálně ±2,5 mmHg od stanovené hodnoty. Pokud je O2 na konci výdechu uspokojivé a pulzní oxymetrie je nad 98 %, pak se FiO2 nezmění. Je-li FiO2 vyšší než 0,5 po dobu delší než 15 minut kdykoli, studie bude ukončena s vedením pacienta podle uvážení ošetřujícího anesteziologa. Hemodynamika, koncové napětí plynů (O2, CO2 a páry anestetika) budou zaznamenávány při 1 Hz pomocí systému sběru dat a uloženy na přenosném počítači. Po ukončení chirurgického výkonu budou všichni pacienti nejprve sledováni na dospávacím pokoji a poté převezeni buď na chirurgickou jednotku intenzivní péče, nebo na lůžková chirurgická oddělení. Datový tok bude zpracován, porovnán s Excelem a přenesen do SPSS k analýze.

Pooperační hodnocení deliria: Vyškolený zaslepený tazatel provede CAM-S, strukturovaný 10-15minutový klinický rozhovor, aby posoudil přítomnost a závažnost POD. Celkové skóre závažnosti bude založeno na celkovém skóre, které se může pohybovat od 0 do 19. Vyšetřovatelé budou hlásit maximální skóre pooperační závažnosti pro každého pacienta po celou dobu pobytu na hospitalizaci a průměrné skóre závažnosti až 5 pooperačních dnů (pokud nebudou propuštěni před 5 dny). Podprahové delirium (ST-POD) bude definováno jako delirium, které nesplňuje všechna kritéria, ale vykazuje zvýšené skóre závažnosti (≥5) na dlouhé formě závažnosti POD alespoň 1 pooperační den.

Statistické analýzy: BOLD zobrazení bude zpracováno jako analýza 1. a 2. úrovně pomocí SPM. Analýza druhé úrovně definovala hraniční hodnoty pro abnormální obrazové vzorce pro počty voxelů na základě atlasu normálních kontrol pro dospělé vyvinutého v této instituci. Peroperační data budou analyzována pomocí SPSS. Dvourozměrné korelace budou zkoumat vztah mezi souhrnnými kognitivními skóre a skóre psychiatrické závažnosti, jak je indikováno PHQ-9 a GAD-7 s kontinuálními měřeními závažnosti POD. Pokud jsou indikovány významné výsledky, provede se bivariační lineární regresní model následovaný modelem kontrolujícím věk, vzdělání, pohlaví a předoperační základní vážnost POD. Vyšetřovatelé také provedou analýzy rozptylu, aby prozkoumali rozdíly průměrného skóre mezi primární diatézou a stresovými faktory mezi těmi, které jsou klasifikovány jako non-POD, ST-POD a plné POD.

D. Primární výsledek:

Studie proveditelnosti snadnosti kontroly plynu na konci přílivu CO2 a O2 k definovaným cílům během operace.

E. Sekundární výsledky:

Korelace POD pomocí tohoto manažerského přístupu s jinými výslednými markery v našem modelu stresové diatézy. Snadná údržba tohoto anestetického přístupu. Hodnocení nepříznivých výsledků.

F. Proveditelnost: Zdůvodněte velikost vzorku pomocí analýzy výkonu. Pokud nebyla provedena analýza síly, uveďte proč. U prospektivních studií diskutujte o očekávané délce studie o předpokládaném počtu způsobilých účastníků, míře náboru a míře opotřebení. U retrospektivních studií uveďte velikost vzorku do souvislosti s dostupnými údaji.

Byly stanoveny všechny technické aspekty této navrhované studie, včetně komplexního psychometrického testování, MR zobrazování a vysoce věrného získávání dat na operačním sále. V HSC je k dispozici zkušený tým schopný provést tuto studii proveditelnosti. Tato navrhovaná studie nemá dostatečné pravomoci k tomu, aby definitivně zhodnotila přednosti řízené regulace plynu na konci přílivu. Tato studie bude zkoumat proveditelnost přístupu u 12 pacientů. Na základě 50% snížení POD (možná optimistické, při α 0,05 a β 0,80 vědci předpokládají, že bude vyžadovat 136 pacientů, aby skutečně posoudili přednosti tohoto přístupu ve srovnání se standardní léčebnou skupinou. To je v rámci proveditelnosti jediného centra, ale takový odhad může být příliš horlivý.

G. Uveďte očekávané výsledky:

Vyšetřovatelé očekávají, že v této studii proveditelnosti prokážou pokles incidence POD na 50 % oproti hodnotám zaznamenaným v naší předchozí studii (25 % incidence pro plnou POD). Výsledky této studie budou použity k vytvoření formální analýzy síly výskytu POD, aby bylo možné provést formálnější a komplexnější RCT na základě účasti PACT.