Koncentrace oxidu uhličitého a hloubka anestézie u dětí

Účel: Oxid uhličitý (CO2) je hlavním konečným produktem metabolismu a může mít výrazné účinky na funkci centrálního nervového systému. Lze s ním také snadno manipulovat v celkové anestezii prostřednictvím řízené ventilace. Vysoké hladiny oxidu uhličitého (hyperkapnie) jsou spojeny se sedací a bylo prokázáno, že způsobují selektivní potlačení tepelné a ischemické bolesti u zvířat a lidí. Tento účinek byl zeslaben dexamethasonem a naloxonem, což naznačuje, že mohou být zapojeny stresové dráhy a endogenní opioidy. Hyperkapnie během anestezie může mít další výhody, včetně snížených úrovní infekce rány v důsledku zlepšeného okysličení tkání, snížení výskytu pooperační nevolnosti a zvracení a zkrácení doby zotavení z těkavého anestetika.

Je známým jevem, že vysoké hladiny CO2 jsou spojeny se sníženou úrovní vědomí u lidí, známým jako CO2 narkóza. Dokument z roku 1927 popsal narkózu zvířat při dýchání 30-40% CO2 v kyslíku, s rychlým zotavením po odstranění. Autoři popsali „ostrou kyselou chuť“ a související hypertenzi, když byl stejný roztok podáván lidem. Jen málo studií však zkoumá vliv oxidu uhličitého na požadavky na anestetika. Studie na zvířatech z roku 1967 prokázala, že velmi vysoké hladiny CO2 (>95 mmHg) kompenzují požadavky na halothan u psů. Nedávno bylo prokázáno, že zvýšené hladiny oxidu uhličitého během operace (40 - 45 mmHg) snižují minimální alveolární koncentraci sevofluranu na tupou adrenergní odpověď (kožní řez; MAC-BAR) u dospělých pacientů podstupujících resekci karcinomu žaludku.

Totální intravenózní anestezie (TIVA), alternativa k inhalační anestezii, je běžně používanou anestetickou technikou v instituci zkoušejícího. To je způsobeno jeho mnoha výhodami, včetně snížení emergentního deliria, snížení dopadu na životní prostředí a snížení pooperační nevolnosti a zvracení. Podávání se může řídit monitorováním hloubky anestezie, jako je Bispektrální index (BIS), který měří úroveň vědomí pacienta odvozenou z elektroencefalogramu. Ukázalo se, že BIS pomáhá řídit dávkování propofolu u dětí bez ohledu na to, zda byla technika TIVA cíleně kontrolovaná nebo manuální infuzní režim, a že dobře koreluje s modelovanými i naměřenými hladinami propofolu u dětí.

Studie výzkumníka si klade za cíl zjistit, zda různé hladiny CO2 ovlivňují hloubku anestetika u dětí v anestezii, měřeno BIS.

Hypotéza: Hyperkarbie je spojena se snížením hodnot BIS u dětí v anestezii.

Odůvodnění: Dopad EtCO2 na BIS nebyl u dětí studován. Pokud se objeví, korelace mezi těmito dvěma by mohla významně změnit anestetickou praxi. Zvyšovat hladiny EtCO2 u anestezovaných pacientů je přímočaré, a pokud by se zjistilo, že to snižuje jejich požadavky na anestetikum, mohlo by to umožnit nižší rychlosti podávání anestetických léků. To by bylo přínosem pro pacienta, protože by byl vystaven menšímu množství léků a méně souvisejících vedlejších účinků, a také by to prospělo nemocnici a širšímu prostředí snížením nákladů a používáním jednorázového vybavení, jako jsou ampule, obaly a stříkačky.

Cíle: (1) Stanovit účinek EtCO2 na hloubku anestezie u dětí, měřeno BIS.

(2) Pohyb pacienta klinicky zjištěný chirurgickým nebo anesteziologickým týmem.

Design výzkumu: Výzkumníci plánují provést randomizovanou, prospektivní, zkříženou studii. Design v rámci subjektu umožňuje pacientům jednat jako vlastní kontroly. Pořadí, ve kterém se testují hladiny EtCO2, bude mezi pacienty náhodně rozděleno pomocí zapečetěných obálek. Anesteziolog v místnosti bude oslepen, pokud jde o odečet BIS, ale bude informován výzkumným asistentem, pokud bude trvale vysoký (>60) po dobu více než jedné minuty.

Statistická analýza: Fyziologická data budou shromažďována v reálném čase pomocí speciálního softwaru. Demografie a charakteristiky pacientů budou shromažďovány výzkumným asistentem. Grafy časových řad BIS a EtCO2 pro každého účastníka budou vytvořeny v R (R Foundation for Statistical Computing, Vídeň, Rakousko). K odhadu vlivu změn cílového EtCO2 na sériová měření BIS během fáze udržování anestezie budou použity zobecněné odhadovací rovnice (GEE) využívající balíček geepack. Každý účastník bude považován za svůj vlastní datový shluk, který poskytne vhodnou strukturu seskupení pro analýzu. Bude aplikována nezávislá korelační struktura ak získání standardních chyb bude použita metoda robustního (sendvičového) odhadu.