Studie diagnostické přesnosti algoritmu indexu predikce hypotenze (HPI) při resekcích plic

Index predikce hypotenze (HPI) je hemodynamické skóre navržené speciálně pro predikci epizod intraoperační hypotenze (IOH). Je založen na algoritmu naprogramovaném na monitorovací klinické platformě Edwards Lifesciences HemoSphere (Irvine, CA, USA). HPI je založeno na kontinuální analýze tvaru vlny arteriálního tlaku. Zpracovává se navíc k algoritmu FloTrac prostřednictvím proprietárního senzoru Acumen IQ Sensor a využívá technologii umělé inteligence. Po interní validaci byl algoritmus prospektivně, externě a klinicky validován u obecně chirurgických, perioperačních pacientů, kardiovaskulárních chirurgických pacientů a mechanicky ventilovaných pacientů na JIP COVID-19.

Na rozdíl od konvenčních monitorovacích systémů, které zobrazují fyziologické parametry v reálném životě, algoritmus HPI detekuje nejranější změny, mnohorozměrnou variabilitu a interakce ve fyziologických vzájemně souvisejících datech o předběžné zátěži, následné zátěži a kontraktilitě, aby poskytl index předpovídající nadcházející hypotenzní příhodu. . Proměnné používané patentově chráněným algoritmem pro výpočet HPI jsou následující: variabilita srdeční frekvence (změny srdeční frekvence/změny MAP); složitost tvaru vlny arteriálního tlaku (přibližná entropie tvaru vlny, entropie tvaru vlny vzorku, měření harmonických vyšších řádů ve frekvenční oblasti); parametry předpětí (změna pulzního tlaku PPV, změna zdvihového objemu SVV); parametry kontraktility (sklon vzestupné části průběhu tlakové vlny nad časem, dP/dt); a parametry afterloadu (SVR, dynamická arteriální elastance Eadyn), ale jejich relativní příspěvek ke konečnému indexu není odhalen.

Konečné hodnoty indexu HPI se pohybují od 1 do 100, přičemž rostoucí čísla představují větší pravděpodobnost blížící se hypotenzní příhody. Tyto příhody jsou definovány jako střední arteriální tlak (MAP) < 65 mmHg vyskytující se déle než jednu minutu. Hodnoty HPI předpovídají výskyt hypotenze pět až patnáct minut před příhodou se senzitivitou a specificitou v obou časových rámcích vyšší než 80 %. Ve většině studií hodnota 85 HPI předpovídá hypotenzní epizodu a tato hodnota je libovolně předprogramována v monitoru HemoSphere, aby upozornila lékaře a umožnila proaktivní reakce k minimalizaci nebo dokonce úplnému zabránění intraoperační hypotenzi.

Parametry použité a začleněné do monitoru HemoSphere mohou lékaře vést k optimálnímu řízení IOH. Tyto proměnné „sekundární obrazovky“ zahrnují parametr kontraktility levé komory (dP/dt), parametr dynamického preloadu (SVV) a parametr afterload dynamická arteriální elastance Eadyn.

Vzestup maximálního tlaku levé komory (LV) (LV dP/dt max) je klasickým ukazatelem výkonnosti a systolické funkce LK. Je konvenčně definována jako změna tlaku v dutině levé komory během izovolumetrické kontrakce a původně vyžaduje katetrizaci LK. V klinické praxi se k odhadu hodnoty dP/dt ak predikci potřeby inotropní podpory používá náhradní křivka periferního arteriálního tlaku.

SVV je dynamický parametr preload a představuje rozdíl ve tepovém objemu levé komory v důsledku změn nitrohrudního tlaku vyvolaných mechanickou ventilací.

Dynamická arteriální elastance Eadyn představuje podíl variace pulzního tlaku (PPV) k SVV. Může být použit k posouzení vaskulárního tonu, který může předpovědět odpověď arteriálního tlaku po objemové zátěži a/nebo potenciální odpověď na podání vazopresoru.

PPV i SVV jsou považovány za lepší než statické indexy pro predikci reakce na tekutiny. Oba jsou založeny na interakcích srdce-plíce a odrážejí hemodynamické cyklické změny vyvolané mechanickou ventilací ve stavu uzavřeného hrudníku. Jejich hodnoty významně korelují s velikostí VT. Současná intraoperační ventilační strategie s nízkým dechovým objemem chrání plíce, ale zároveň snižuje spolehlivost dynamických indexů, zejména v podmínkách otevřeného hrudníku. Vzhledem k omezeným změnám nitrohrudního tlaku během respiračního cyklu v podmínkách otevřených plic existuje riziko obdržení falešně negativních hodnot parametrů. PPV a SVV se zdají být nepřesné v predikci reakce na tekutiny v podmínkách otevřeného hrudníku během kardiotorakální chirurgie.

HPI byl validován v případech všeobecné chirurgie a JIP, ale ne v hrudní chirurgii při jednostranných otevřených výkonech hrudníku. Tyto výkony zahrnují nejen výrazně abnormální fyziologické stavy (otevřená pleura a jednoplíční ochranná ventilace), ale také vysoký výskyt náhlých manuálních chirurgických zákroků. Všechny tyto faktory mohou významně ovlivnit a ohrozit výkon HPI.

Cílem této studie je ověřit technologii HPI při výkonech resekce plic s otevřeným hrudníkem s použitím ventilace jedné plice. Studijní skupina bude tvořit 60 po sobě jdoucích dospělých pacientů kvalifikovaných pro výkony resekce plic v celkové anestezii s otevřenou hrudní a jednoplicní ventilací.

Pacienti budou během operace sledováni pomocí standardního invazivního hemodynamického monitorování s převodníkem arteriálního tlaku a současně s monitorem HemoSphere se softwarem HPI připojeným k převodníku Acumen IQ (Edwards LifeSciences, Irvine, CA, USA). Lékaři budou zaslepeni vůči výstupu monitoru HemoSphere. Hemodynamické křivky a data predikce HPI včetně hypotenzních příhod (IOH) budou zaznamenávány od okamžiku zavedení arteriální kanyly až do opuštění operačního sálu. Zaznamenaná data budou rozdělena do sedmi kohort, reprezentovaných samostatnými časovými rámcemi:

0. Předindukční základní linie, vleže, spontánní dýchání (je-li k dispozici a preindukce zavedená arteriální kanylou)

1. Vleže na zádech, v anestezii s uzavřeným hrudníkem, intubovaná ventilace dvěma plícemi
2. Laterální dekubitus, uzavřený hrudník, dvouplicní ventilace
3. Laterální dekubitus, uzavřený hrudník, ventilace jednou plicí (OLV)
4. Laterální dekubitus, otevřený hrudník, ventilace jednou plicí (OLV)
5. Laterální dekubitus, uzavřený hrudník, ventilace dvou plic po resekci
6. Vleže na zádech, uzavřený hrudník, ventilace dvěma plícemi

Odhadneme senzitivitu (recall) a pozitivní prediktivní hodnotu (precision) HPI algoritmu a popíšeme počet falešných poplachů i zmeškaných událostí bez explicitního odkazu na specificitu nebo negativní prediktivní hodnotu.

Provádění studie a podávání zpráv bude prováděno podle pokynů STARD.