Plethysmografi-variabilitetsindeks som en indikator for tilstrækkeligheden af ​​forbelastning

BAGGRUND

Optimal intraoperativ volumenstyring er en grundpille under generel anæstesi. Tilstrækkelig intraoperativ væskeadministration øger preload og understøtter optimalt hjerteoutput. Intraoperativ optimering af hjertevolumen ved hjælp af volumenudvidelse reducerer postoperativ morbiditet og varighed af hospitalsophold.1 Optimering af intraoperativt hjertevolumen afhænger af evnen til at vurdere dets præbelastningsafhængighed og væskereaktionsevne. Statiske indikatorer for væskereaktionsevne såsom centralt venetryk (CVP), pulmonært kapillærkiletryk (PCWP) eller venstre ventrikulære endediastoliske arealindeks er invasive eller er ikke let tilgængelige og har vist sig at være dårlige forudsigere for væskerespons.2- 9

Dynamiske indikatorer, såsom respiratoriske variationer i arterielt pulstryk (PPV)3 eller slagvolumenvariationer (SVV)5, der er afhængige af respiratoriske variationer i slagvolumen eller dets surrogater hos mekanisk ventilerede patienter, har vist sig at være overlegne i forhold til statiske indikatorer til forudsigelse af væskerespons. 8,10-12 Begge teknikker er afhængige af pulskontur eller pulsstyrkeanalyse afledt af en arteriel linje og er invasive. Respiratoriske variationer af præbelastning kan også vurderes i puls Doppler aorta flowhastighed2,11 eller ved esophageal Doppler.13

For nylig er det blevet vist, at respiratoriske variationer i pulsoximeterets plethysmografi-bølgeformamplitude (∆POP) er følsomme over for ændringer i preload14 og kan forudsige væskerespons hos mekanisk ventilerede patienter.15 Pulsoximeter plethysmografi-bølgeformamplituder er stærkt relateret til de respiratoriske variationer i arterielt pulstryk (PPV) 16,17 og er følsomme over for ændringer i ventrikulær præbelastning.14

Nyligt publicerede undersøgelser har vist lovende resultater vedrørende ∆POP's evne til at forudsige væskerespons på intensivafdelingen15 og på operationsstuen.18

Pulsoximeter plethysmografi bølgeforms amplitudevariationer kan ikke let beregnes fra en sengeskærm. Således er et plethysmografi-variabilitetsindeks (PVI, Masimo Corp.) blevet skabt. PVI er en ny algoritme, der automatisk beregner ∆POP. PVI er et mål for den dynamiske ændring i perfusionsindeks (PI), der forekommer i en specifik tidsperiode, tilstrækkelig lang nok til at omfatte mindst én komplet respirationscyklus. Til PI-beregning indekseres det infrarøde pulserende signal mod det ikke-pulserende infrarøde signal og udtrykkes som en procentdel (PI- (AC/DC×100), der afspejler amplituden af ​​pulsoximeterets bølgeform. PVI-beregning udføres ved at måle ændringer i PI over tid som PVI = (Pimax-Pimin/Pimax) - 100.

Hos patienter, der gennemgår robotprocedurer, der har behov for et pneumoperitoneum og en stejl Trendelenburg-position, er det ukendt, om hjertevolumen falder forudsigeligt under pneumoperitoneum, og i hvilket omfang den stejle Trendelenburg-position opvejer faldet i hjertevolumen. Derudover har pulstryksvariation (PPV) vist sig pålideligt at forudsige responsen på væskeindgivelse i en dyremodel i pneumoperitoneum.20 Der er dog ingen menneskelige data tilgængelige i denne indstilling.

Formålet med vores undersøgelse er således at teste hypotesen om, at slagvolumen vil falde betydeligt efter påbegyndelse af pneumoperitoneum, og at den vil stige efter anbringelse i Trendelenburg-position hos patienter, der gennemgår gynækologiske robotprocedurer. For det andet vil efterforskerne teste hypotesen om, at PVI-ændringer korrelerer med ændringer i slagvolumen og pulstryksvariation (PPV) og kan forudsige en stigning i slagvolumen efter en væskebolus. Den tredje hypotese er, at delta PVI er uafhængig af vaso-status for prækapillærer på det målte sted.

METODER

Efterforskerne foreslår et prospektivt observationsforsøg med godkendelse af Human Studies Committees ved University of Louisville og University Hospital Research Integrity Office. Alle forsøgspersoner eller deres juridiske repræsentanter skal give informeret, skriftligt samtykke, før de tilmeldes undersøgelsen. Undersøgelsen vil blive udført under retningslinjer for god klinisk praksis.

Inklusionskriterier Efterforskerne planlægger at tilmelde 40 kvindelige forsøgspersoner, der er planlagt til elektiv robotgynækologisk kirurgi under generel anæstesi.

Eksklusionskriterier

Patienter med atrieflimren eller anden signifikant arytmi (lav grad 3 eller højere) og patienter med aorta regurgitation vil blive udelukket.

Protokol

Anæstesi vil blive induceret med propofol (2 mg/kg), rocuronium (0,6 mg/kg) og fentanyl (2 µg/kg) for at lette intubationen. En #8 endotracheal tube vil blive indsat i luftrøret og sikret ved 22 cm. Anæstesi vil blive opretholdt med sevofluran for at opretholde BIS-værdien mellem 40 og 60. Fentanyl vil blive givet som en infusion med en hastighed på 2 µg/kg/time. Ventilatoren indstilles til trykstyret tilstand, og patienterne ventileres med et luftvejstryk svarende til et tidalvolumen på 8 mL/kg op til et maksimalt luftvejstryk på 35 cmH20. Inspireret ilt vil blive holdt tæt på 50 %, men vil blive øget om nødvendigt for at opretholde en hæmoglobin iltmætning >95 %. PEEP vil blive sat til 5 cmH20. Respirationsfrekvensen vil være 12 vejrtrækninger i minuttet.

Hver patient vil modtage et arteriekateter (radial arterie) med en transducer og en kontinuerlig real-time kardiovaskulær monitor (LiDCO rapid, LiDCO Ltd, London, UK) knyttet til den. Et pulsoximeter (LNOP Adt, Masimo Corp, Irvine, CA) vil blive fastgjort til pegefingeren på patientens samme hånd og forbundet til en sengebordsmonitor (Radical 7, Masimo Corp, Irvine, CA); oximeteret vil blive pakket ind for at forhindre interferens fra lys udefra. PVI beregner de respiratoriske variationer i plethysmografibølgeformens amplitude (Perfusionsindeks [PI]) ved hjælp af de maksimale og minimale PI-værdier over en given tidsperiode. Arteriel bølgeform vil blive registreret kontinuerligt.

Intraoperativ væskebehandling vil blive udført med plasmolyt 2 ml/kg/time. Væskebolus vil blive givet efter vejledning fra SVV. Hetastarch vil blive givet som en bolus i intervaller på 250 ml til et maksimum på 50 ml/kg. Væskebolus vil blive givet over 5 minutter. Et blære (foley) kateter vil blive indsat efter induktion af anæstesi. Dette er en del af konventionel pleje og giver mulighed for mere nøjagtig væskevolumensporing.

Når patienten er i Trendelenburg-position, og en måling viser, at SVV eller PVI forbliver over 10 %, vil der blive givet væskebolus på 250 mL hetastarch i løbet af 5 minutter, indtil SVV eller PVI falder til under 10 %. Væskebolusen vil også blive gentaget, hvis der er en stigning i slagvolumen på 10 %.

Anæstesi vil fortsætte, indtil operationen er afsluttet. Lammelser vil blive fortsat gennem hele anæstesiperioden med det mål at opretholde et tog på fire (TOF) ved 1 til 2 trækninger. Ved afslutningen af ​​operationen vil patientens luftrør blive ekstuberet i henhold til rutinemæssige ekstubationskriterier.

Under abdominal CO2-insufflation vil det intraabdominale tryk blive holdt på 15 cmH2O. Trendelenburg-positionen vil være 30º, hvilket svarer til OR-bordets maksimale hældning.

Mål

Hæmodynamiske data (blodtryk, hjerteindeks, pulstryksvariation) vil blive målt ved pulsstyrkeanalyse. PVI vil blive målt ved pulsoximetri. Hæmodynamiske data (MAP, SVV, PPV, CO, PI og PVI) vil blive registreret med følgende intervaller: efter induktion af anæstesi (Baseline), efter påbegyndelse af pneumoperitoneum, efter positionering af patienten i Trendelenburg-position, og hvert 15. minut derefter. Ved slutningen af ​​operationen vil målinger blive registreret efter vending af Trendelenburg-positionen og efter deflation af bughinden.

Underarm - fingerspids temperaturgradienter vil blive målt med Mon-a-termometer (Mallinckrodt Medical, Inc. St. Louis, MO) og engangs Mon-a-therm termoelementer. Vasokonstriktion vil blive identificeret, når underarm - fingerspids temperaturgradient er ≥ 00C og PI <1.

Intraabdominalt tryk vil blive registreret under hver måling af hæmodynamiske parametre. Trendelenburgs position vil blive målt med en vinkellineal.

Dataanalyse Prøvestørrelsesanalyse: Foreløbige data har vist en sandsynlighed på 75 % for at se en stigning i slagvolumen efter positionering af patienten i Trendelenburg-position. Tager man den årlige patientpopulation på 200 patienter i betragtning og antager et konfidensinterval på 65-80 % ved signifikansniveauet 0,05 vil der være behov for i alt 35 patienter. Efterforskerne planlægger således at studere 40 patienter. En interimanalyse vil blive udført efter 20 patienter.

Efterforskerne vil bruge parrede t-tests og gentagne målinger ANOVA til alle numeriske målinger, når de sammenligner data (BP, HR og SV), før og efter interventioner (baseline til insufflation, insufflation til Trendelenburg-position og slagvolumen før og efter væske bolus). Chi-square tests vil blive brugt til kategoriske data såsom ændring i SVV og PPV. Logistisk regression, Bland-Altmann plot og ROC kurver vil blive brugt til at forudsige overensstemmelsen og præcisionen af ​​SVV og PVI ændringer. Resultater vil blive betragtet som statistisk signifikante, når P < 0,05.

Betydning

Ændringen af ​​hæmodynamikken under de ikke-fysiologiske (iatrogene) hændelser med abdominal insufflation og placering af patienten i en stejl Trendelenburg-position er ikke blevet belyst. At kaste lys over hæmodynamiske forstyrrelser kan hjælpe klinikeren med at optimere slagvolumen og hjerteoutput tidligt i processen med robotkirurgi. Evalueringen af ​​en ikke-invasiv enhed (perfusionsvariabilitetsindeks) for at bestemme gennemførligheden kan gøre det muligt at måle dynamiske hæmodynamiske parametre non-invasivt i fremtiden.

Dette observationsforsøg medfører ingen yderligere risici for patienten. Arteriel kanylering til invasive blodtryksmålinger er konventionel behandling under robotkirurgi; de anvendte enheder (LiDCO, pulsoximetri og hudtermometre) er ikke-invasive enheder.

Inklusion af køn og minoriteter

Der er ingen data, der indikerer, at etnicitet påvirker hæmodynamiske ændringer under robotkirurgi. Efterforskerne vil derfor acceptere patienter fra alle minoritetsgrupper. Baseret på befolkningen i Greater Louisville forventer efterforskerne, at 85% af forsøgspersonerne vil være kaukasiske. Efterforskerne vil kun inkludere kvindelige patienter i undersøgelsen, da efterforskerne kun vil indskrive patienter for gynækologiske patologier.

Potentielle risici

Den foreslåede undersøgelse vil blive udført med godkendelse af Human Studies Committees ved University of Louisville. Investigatorerne skal modtage skriftligt, informeret samtykke fra deltagende patienter eller autoriserede repræsentanter. Hovedefterforskeren og alle samarbejdspartnere har gennemført et IRB-certificeret kursus i beskyttelse af mennesker.

Efterforskerne vil kun indskrive patienter, der er planlagt til robotkirurgi, der gennemgår en stejl Trendelenburg-position. Risikoen for stejl Trendelenburg-position er hævelse af overkroppen, specielt øjnene, og strubehovedet og svælgets strukturer. Hævelse kan forårsage risiko for forsinket ekstubation eller meget sjældent postanæstesi-re-intubation. Øget intracerebralt tryk kan forårsage hovedpine.

Insufflation af maven kan forårsage subkutant emfysem og skuldersmerter på grund af irritation af phrenic nerve.

Arteriel kanylering kan sjældent forårsage hæmatom ved håndleddet og arteriel trombose og infektion af kanylestedet.

Alle potentielle komplikationer vil blive forklaret for patienten to gange. For det første vil patienten få oplysningerne præsenteret for dem som en del af de konventionelle plejesamtykker til operation og anæstesi. For det andet, når efterforskere har en samtykkende diskussion med de potentielle forsøgspersoner om forskningsprotokollen.