Effekten af ​​blodtryk på cerebral blodgennemstrømning under propofol anæstesi (CA)

Baggrund Propofol anæstesi reducerer cerebral blodgennemstrømning (CBF) og middelarterielt tryk (MAP), men det er uklart, om faldet i CBF accentueres af hypotension. Cerebral autoregulering anses generelt for at opretholde CBF, når MAP er mellem 60-150 mmHg. Derfor administreres vasoaktiv medicin, hvis MAP falder til under ca. 60 mmHg.

Det er kontroversielt, om der er et plateau for cerebral autoregulering. Således er den midterste cerebrale arterie-blodhastighed (MCA Vmean), som et indeks for CBF, forbundet med MAP under farmakologiske ændringer i MAP mellem ca. 40-125 mmHg. Tilsvarende påvirkes CBF af farmakologiske ændringer i MAP mellem 40-80 mmHg under hypotermisk kardiopulmonal bypass-operation i propofol anæstesi. Arteriel hypertension kan øge den nedre grænse for cerebral autoregulering, som kan afbødes ved antihypertensiv behandling.

Kognitiv dysfunktion og delirium er almindelige efter større operationer, især hos ældre, og kan være relateret til hypotension og cerebral hypoperfusion. Ydermere er hypotensiv anæstesi forbundet med en stigning i markører for neuronal skade, men undersøgelser har været for små til at påvise nogen forskel i forekomsten af ​​kognitiv dysfunktion efter hypotensiv i forhold til normotensiv anæstesi.

Hos unge raske voksne forårsager propofol-anæstesi begrænset blodtryksreduktion og sænker CBF med cirka 50 % ved en reduktion i neuronal aktivitet. En stigning i MAP fra ca. 80 til 100 mmHg under propofol anæstesi påvirker ikke CBF, men det vides ikke, om CBF kan øges ved en stigning i MAP fra ca. 60 til 80 mmHg. Propofol ser ud til at opretholde cerebral autoregulering, men det er ukendt, om det lavere niveau af cerebral autoregulering er påvirket. Den indre halspulsåre forsyner det meste af CBF og udvider sig under moderat hypotension med opretholdt blodgennemstrømning, hvilket indikerer, at karret bidrager til cerebral autoregulering. Endvidere kan centralt blodvolumen og hjertevolumen være vigtige faktorer for at opretholde CBF.

Undersøgelsen vil omfatte 30 patienter, der er planlagt til større abdominal operation i propofol-remifentanil anæstesi kombineret med epidural analgesi. Den indre halspulsåre blodgennemstrømning vil blive evalueret på halsen ved hjælp af duplex ultralyd. Undersøgelsen vil blive udført en time efter operationens start og varer cirka en halv time. I undersøgelsen er MAP farmakologisk sat til 80-85, 70-75 og 60-65 mmHg i kort tid i tilfældig rækkefølge. Niveauet på 60-65 mmHg svarer til det niveau, hvor MAP opretholdes i klinisk praksis. Kontrol af MAP sker ved intravenøs infusion af noradrenalin, en α- og β-adrenerg agonist.

Formål Formålet med undersøgelsen er at evaluere, om blodgennemstrømningen i halspulsåren øges ved at opretholde MAP på et højere niveau end det, der anvendes i klinisk praksis. Yderligere evaluerer vi, om en nedre grænse for cerebral autoregulering kan påvises ved at sammenligne hældningerne af lineær regression af blodgennemstrømning i halspulsåren og MAP ved evalueringerne, når MAP er 60-65 og 70-75 mmHg, og når MAP er 70-75 og 80-85 mmHg.

Hypoteser

• Den indre halspulsåreblodgennemstrømning er højere, når MAP er 80-85 mmHg sammenlignet med en MAP på 60-65 mmHg.
• Den indre halspulsåreblodgennemstrømning er højere, når MAP er 70-75 mmHg sammenlignet med en MAP på 60-65 mmHg.
• Den indre halspulsåreblodgennemstrømning er højere, når MAP er 80-85 mmHg sammenlignet med en MAP på 70-75 mmHg.
• Hældningen af ​​lineær regression mellem ændringer i MAP og den indre halspulsåreblodstrøm er højere for evalueringerne ved en MAP på 70-75 og 60-65 mmHg end for evalueringerne ved en MAP på 80-85 og 70-75 mmHg.

Metoder Undersøgelsen er et enkeltcenter, prospektivt kohortestudie af tredive på hinanden følgende patienter, der er planlagt til større abdominalkirurgi i propofolbedøvelse. I tilfælde af at operationen aflyses, eller hvis der anvendes gasbedøvelse, vil patienten blive udelukket, og udelukkede patienter vil blive erstattet. Antallet af frafald forventes at ligge mellem nul til fem patienter. Patienterne vil blive rekrutteret dagen før operationen, hvorefter den indre halspulsåre vil blive evalueret ved hjælp af ultralyd. I tilfælde af at karret ikke kan visualiseres, f.eks. på grund af høj lokalisering af carotisbifurkationen vil patienten ikke være i stand til at deltage i undersøgelsen.

Anæstesi og operation er i henhold til klinisk praksis. Anæstesi induceres af propofol og opretholdes af propofol og remifentanil. Et thorax epiduralt kateter placeres ved Th8/9 eller Th9/10 og epidural anæstesi påbegyndes før operationen ved bupivacain infusion 0,5 %, 5 ml/time. og bolus 15 mg bupivacain, der gentages hver time. Slagvolumen optimeres efter induktion af anæstesi ved gentagen administration af 250 ml 5 % humant albumin, indtil stigningen i slagvolumen er mindre end 10 %, og volumenoptimering gentages i tilfælde af vedvarende fald i slagvolumen med mere end 10 %. Noradrenalin-infusion (0,6 µg/kg*ml) påbegyndes efter induktion af anæstesi for at holde MAP over 60 mmHg og for at undgå volumenoptimering, når kredsløbet udvides.

Udvikling af et såkaldt mesenterisk traktionssyndrom kan påvirke MAP i den første time af større abdominaloperationer. Undersøgelsen udføres således fra 60 minutter efter incision og varer i cirka en halv time. Anæstesi reducerer MAP, men reduktionen varierer mellem patienter og påvirkes af administration af propofol, remifentanil og epidural anæstesi, væskestatus og kirurgisk stimulering mm. Starten af ​​undersøgelsen udskydes, indtil en eventuel større blødning, transfusion eller volumenoptimering er behandlet eller afsluttet. Før studiets start skal infusionshastigheden af ​​propofol og remifentanil have været konstant i mindst 10 minutter, og der skal være gået mindst 15 minutter siden sidste bolusdosis bupivacain, da eventuelle ændringer i anæstesi kan påvirke både cerebral og central hæmodynamik. I tilfælde af at infusionen af ​​propofol eller remifentanil ændres eller bolus bupivacain administreres under undersøgelsen, standses forsøget, og undersøgelsen genstartes, når anæstesien har været stabil i 10 min. Eksperimentet kan kun genstartes én gang, og der bruges kun data fra det sidste forsøg med det højeste antal evalueringer.

I eksperimentet indstilles MAP midlertidigt til 80-85, 70-75 og 60-65 mmHg ved at justere infusionen af ​​noradrenalin. Rækkefølgen af ​​evalueringer randomiseres ved at trække en kuvert lige før forsøgets start. Noradrenalin er kortvarig og har ingen direkte effekt på CBF. Eksperimentet varer cirka 30 minutter, indtil evalueringer er blevet udført på de tre niveauer af MAP. Hvis MAP ikke falder til 60-65 mmHg ved at standse infusionen af ​​noradrenalin, udføres denne evaluering ikke, men vi forventer, at dette kun vil være tilfældet hos få patienter. I klinisk praksis anvendes noradrenalin til at opretholde MAP > 60 mmHg. Undersøgelsen er ikke en undersøgelse af lægemidler, da noradrenalin bruges som et værktøj til at kontrollere MAP.

Administration af noradrenalin sker med et centralt venøst ​​eller stort perifert kateter ved hjælp af en elektronisk infusionspumpe, og infusionshastigheden justeres langsomt, indtil niveauet af MAP er nået. Noradrenalin er effektivt indenfor 1-2 min efter administration og virkningen varer kun i få minutter. Når MAP har været stabilt på det ønskede niveau i mindst 3 minutter, udføres målinger i løbet af de følgende 2 minutter. Når undersøgelsen er afsluttet, vil kontrol af MAP være i overensstemmelse med klinisk praksis. Vi vurderer, at der ikke er nogen øget risiko ved en kortvarig stigning i MAP til 80-85 mmHg.

Målinger Arterielt og centralt venetryk bestemmes invasivt, mens slagvolumen, hjertevolumen og total perifer modstand evalueres ved modificeret puls-konturanalyse af den arterielle trykkurve (Nexfin, BMEYE, Holland). Cerebral og biceps muskel iltning evalueres ved hjælp af nær-infrarød spektroskopi (INVOS 5100C, Somanetics, Troy, MI, USA). Dybde af anæstesi vurderes ved Bispectral Index (BIS Complete Monitoring Systems, Covidien, USA).

Den indre halspulsåreblodstrøm evalueres ensidigt på halsen ved hjælp af duplex ultralyd (Logiq E, GE Medical System, Jiangsu, Kina). Evaluering er i længdesnittet mindst 1,5 cm distalt for carotisbifurkationen med hovedet drejet ca. 30⁰ til den kontralaterale side. For at begrænse påvirkningen af ​​ventilation udføres tre optagelser på ca. 15-20 s på hvert niveau af MAP, og middelværdien rapporteres. Der bruges en frekvens på 8-12 MHz, og forstærkningen indstilles så højt som muligt, mens karlumen er ekkofri. Ultralydsjusteringer ændres ikke under undersøgelsen. Diameter vurderes ved hjælp af automatisk software til at spore karvæggen (Brachial Analyzer for Research v. 6, Medical Imaging Applications LLC, Coralville, IA, USA). Den vinkelkorrigerede tid maksimale strømningshastighed (TAVMAX) evalueres ved hjælp af pulserende Doppler ved en insonationsvinkel ≤ 60º. TAVMAX svarer til det dobbelte af middelblodhastigheden, og blodgennemstrømningen er: 0,125*60*TAVMAX*π*diameter^2. Der udtages prøver fra arterielt og centralt veneblod til gasanalyse, og blodgennemstrømningen i halspulsåren korrigeres for ændringer i PaCO2 ved hjælp af en faktor på 3 %/mmHg.

Statistik Forsøgsstørrelse: Den minimale klinisk vigtige forskel i blodgennemstrømning i halspulsåren mellem evalueringer ved MAP 60-65 og 80-85 mmHg anses for at være 10 %, da evalueringer ved hjælp af nær-infrarød spektroskopi indikerer, at intraoperativ cerebral deoxygenering af > 10 % associerede til postoperativ kognitiv funktion.

En effektberegning indikerede, at mindst 18 patienter var forpligtet til at påvise en forskel i blodgennemstrømningen i halspulsåren på 10 % svarende til 19 ml/min. forudsat en standardafvigelse for ændringen på 27 ml/min (upublicerede resultater fra undersøgelsen "Cerebral Blood Flow Under Propofol Anaesthesia" NCT02951273) for at opnå et signifikansniveau på 5 % og en styrke på 80 %. Vi planlægger at inkludere 30 patienter.