Effekt af opvarmet befugtet CO2 på peritoneum under laparotomi
Effekt af intraoperativ befugtet CO2-insufflation hos patienter med åben laparotomi kolorektal kirurgi: et randomiseret kontrolleret forsøg
Operationsstuen er bevidst lavet til at være kold og tør for at forhindre bakterier i at vokse. Problemet med dette er, at under åben mavekirurgi udsættes tarmen og den overliggende bughinde for kold tør luft. Kirurger forsøger at stoppe tarmen/peritoneum i at tørre ved at påføre opvarmede saltvandspakker med jævne mellemrum på tarmen. Dette er dog ikke altid muligt. Nogle gange skal kirurgen udføre en vigtig komponent i proceduren (binde tarm/blodkar sammen osv.), og tarmen/peritoneum tørrer synligt. Når tarm/peritoneum tørrer, opstår der skade, der fremkalder betændelse. Betændt tarm/peritoneum får tarmen til at hænge sammen og danne sammenvoksninger. Tarmsammenhæng kan forårsage tarmobstruktion. Denne onde cirkel gentages, når patienten gennemgår gentagne åbne abdominale operationer.
Denne undersøgelse havde til formål at være den første menneskelige undersøgelse til:
- Demonstrere, at peritoneal inflammation opstår under åben abdominal kirurgi, og også for at demonstrere, at pro-inflammatoriske celler (polymorfer, makrofager) aktiveres under operationens forløb. Denne undersøgelse har til formål at vise, at mRNA (ved hjælp af Q-PCR) øges for pro-inflammatoriske cytokiner. Denne undersøgelse har også til formål at vise, at proinflammatoriske cytokiner (Interleukin(IL)-1,2,6,9,10 og TNF ved ELISA/bekræftet ved hjælp af Western Blotting) er forhøjede i løbet af operationen.
- Demonstrer, at mekanismen for tarm/peritoneal inflammation er kausalt relateret til tarm/peritoneum tørring (udtørring).
Denne undersøgelse vil forsøge at bevise dette ved at bruge befugtet, opvarmet kuldioxidgas, som vil opvarme og fugte bughinden/tarmen. Det foreslås, at dette vil standse den peritoneale skade og betændelsen. Efterforskerne vil opnå peritoneale prøver under åbne kolorektale operationer. Efterforskerne vil tage prøver ved begyndelsen og slutningen af operationen. Dette studiedesign er et randomiseret kontrolleret forsøg, hvor halvdelen af patienterne vil modtage befugtet, opvarmet kuldioxidgas under operationen, og den anden halvdel vil få standard åben operation uden kuldioxid. 40 patienter vil blive rekrutteret i denne undersøgelse. Halvdelen (20) vil få CO2, og den anden halvdel (20) vil få standard åben operation.
Studieoversigt
Status
Betingelser
Detaljeret beskrivelse
Fyrre patienter, der gennemgår åben kolorektal kirurgi, vil blive rekrutteret i dette randomiserede kontrollerede forsøg.
Undersøgelsesgruppen vil modtage opvarmet (37°C), befugtet (98% RF) kuldioxid. Den leverede gas vil blive defineret af United States Pharmacopeia og National Formulary, som kræver urenheder på mindre end 200 ppm, inklusive vanddamp. Denne CO2 af medicinsk kvalitet vil blive opvarmet til 37°C og befugtet til 98 % relativ luftfugtighed ved hjælp af befugtningssystem. Systemets sterilitet vil blive vurderet regelmæssigt i henhold til protokol.
Kontrolgruppen vil ikke modtage gas insufflation i det åbne laparotomi sår. Dette er gældende standardpraksis for alle patienter, der gennemgår åben laparotomi til kolorektal resektion.
Enheden, der vil blive brugt til insufflation af steril, befugtet, opvarmet CO2 er Fisher & Paykel's HUMIGARD (Fisher & Paykel Healthcare Ltd, Auckland, New Zealand).
Den består af et bakteriefilter og et befugtningskammer fyldt med 180mL sterilt vand, placeret på en befugtercontroller, der inkluderer en integreret temperatur- og flowsensor. Udløbet af befugtningskammeret er forbundet med et termisk isoleret 2,5 m langt opvarmet insufflationsrør, der opretholder temperatur og fugtighed i gassen til dets udløb. Den varme og befugtede CO2 kommer ind i en gasdiffusor (ST300DF VITA-diffuserTM, Cardia Innovation AB, Stockholm, Sverige) bestående af et 25 cm langt polyvinylchloridrør (indvendig diameter på 2,5 mm) med polyurethanskum for enden. Den cylindriske polyurethanskumspids afleder gasstrålen i flere retninger via de mange små stier inde i skummet. Gassen er således ensartet fordelt, og det store diffusoroverfladeareal reducerer udstrømningshastigheden betydeligt. Systemet leverer således befugtet CO2 ved 100 % relativ luftfugtighed og 37C til operationssåret. Gasdiffusoren vil blive placeret inde i den åbne abdominale sårhule (i højre kraniale kvadrant) i en dybde på ca. 4 cm fra huden, så snart abdominalvæggens tilbagetrækning er foretaget. Indblæsningen af varm befugtet CO2 vil derefter starte og fortsætte, indtil bugvægsretraktorerne er fjernet, og mavevæggen begynder at blive lukket.
Beregning af effekt: Efterforskerne estimerede prøvestørrelsen på 40 patienter for 80 % effekt ved hjælp af litteraturens rapporterede standardafvigelse af niveauer af 3-chlortyrosin (som er en af undersøgelsens primære biokemiske markører for inflammation)
ANALYSE AF BIOKEMISKE OG MOLEKYLÆRE MARKØRER: Hvor de erhverves, vil prøver af det opnåede humane væv (ovenfor) blive homogeniseret og tildelt biokemi og molekylære analyser. Total RNA vil blive ekstraheret ved hjælp af et kommercielt kit, konverteret til klonet DNA og derefter sonderet for forskellige pro-inflammatoriske gener. Hvor en ændring i genregulering bemærkes, vil efterforskerne vurdere den tilsvarende ændring i proteinniveau ved hjælp af en kombineret tilgang bestående af multiplex ELISA for at kvantificere ændringer i proteinniveauer og yderligere bekræftelse med Western blotting ved hjælp af tilsvarende specifikke antistoffer.
STATISTISK ANALYSE: Statistisk analyse vil blive udført ved hjælp af SPSS til Windows version 18.0 GradPack (IBM, New York, USA). Ikke-parametriske kontinuerte variable vil blive testet ved hjælp af Mann-Whitney U-tests, og parametriske kontinuerte variable vil blive testet ved hjælp af t-test/ANOVA. Kategoriske variabler vil blive testet ved hjælp af Fisher eksakte test.
RESULTAT OG STUDIE-SLUTPUNKT:
Undersøgelsen vil involvere både klinisk og laboratoriebaseret arbejde, og resultaterne er som følger.
Laboratoriearbejde:
Fra hver patient vil der blive udtaget 4 prøver, og derfor analyseres 160 prøver.
Fra hver prøve vil efterforskerne analysere aktiveringen af pro-inflammatoriske celler (polymorfer, makrofager), niveauet af messenger RNA.
Efterforskerne vil analysere niveauet af (pro)inflammatoriske cytokiner--IL1,2,6,9,10 og TNF.
Efterforskerne vil vurdere sammenhængen mellem tid (operationens varighed) og de inflammatoriske markører.
Undersøgelsen vil have til formål at bevise, at når varigheden af operationen øges, øges omfanget af betændelse i tarmens overflade, og at denne proces kan afbødes ved at bruge fugtet opvarmet kuldioxidgas.
- Klinisk baseret arbejde:
Undersøgelsen vil se, om brug af fugtet, opvarmet kuldioxidgas resulterer i:
- Bedre kropstemperaturkontrol
- Mindre postoperativ smerte
- Kortere hospitalsophold
- Mindre risiko for komplikationer, herunder sårinfektion, anastomoselækager.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
New South Wales
-
Sydney, New South Wales, Australien, 2138
- Concord Repatriation General Hospital
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Køn, der er berettiget til at studere
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Voksne over 18 år.
- Elektive patienter.
- Patologier: kolorektalt karcinom, polyposesyndromer, divertikulære sygdomme, prolapser og patienter med inflammatorisk tarmsygdom, der gennemgår elektiv resektion.
- For kolorektalt karcinom vil alle patienter, uanset om de skal have kurativ eller palliativ kirurgi, blive inkluderet.
- Patienter, der gennemgår åben elektiv kolektomi, med eller uden stomidannelse/ tarmanastomose.
Ekskluderingskriterier:
- Patienter under akut operation (akutkirurgi).
- Patienter, der gennemgår laparoskopisk kolektomi (multiport, enkelt snit og også håndassisteret), da alle disse patienter modtager opvarmet befugtet CO2.
- For KOL-patienter vil udelukkelseskriterierne være patienter: (1) på ilt i hjemmet, (2) type 2 respirationssvigt (CO2-retainere) (3) FEV1<1L eller FEV1/FVC <50 % af forventet
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: FOREBYGGELSE
- Tildeling: TILFÆLDIGT
- Interventionel model: PARALLEL
- Maskning: ENKELT
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
ACTIVE_COMPARATOR: Kontrolgruppe
Standard intraoperative opvarmningsforanstaltninger, herunder opvarmede tæpper, opvarmning med tvungen opvarmet luft, opvarmning af væsker og isolering af lemmer og hoved.
|
Standard intraoperative opvarmningsforanstaltninger, herunder opvarmede tæpper, opvarmning med tvungen opvarmet luft, opvarmning af væsker og isolering af lemmer og hoved
|
|
EKSPERIMENTEL: Studiegruppe
Undersøgelsesgruppen vil modtage opvarmet (37°C), befugtet (98 % relativ luftfugtighed) kuldioxid leveret ind i den åbne bughule.
|
Studiegruppen vil modtage opvarmet (37°C), befugtet (98 % relativ luftfugtighed) kuldioxid ind i det åbne bughule ved hjælp af Fisher & Paykels HUMIGARD-system (Fisher & Paykel Healthcare Ltd, Auckland, New Zealand).
Dette vil skabe en lokal atmosfære af 100 % kuldioxid (opvarmet, befugtet) i den åbne bughule.
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Ændring i inflammatorisk cytokinniveau i de peritoneale biopsiprøver
Tidsramme: På det tidspunkt, hvor: (1) peritonealhulen åbnes, (2) når bughulen lukkes (forventet gennemsnit på 2 timer efter åbning af bughulen første gang)
|
Peritonealprøver vil blive udtaget, når bughulen åbnes (ved operationens begyndelse), og også når bughulen lukkes (ved operationens afslutning).
Ændringen i niveauet af inflammatoriske cytokiner mellem disse to tidspunkter vil blive målt
|
På det tidspunkt, hvor: (1) peritonealhulen åbnes, (2) når bughulen lukkes (forventet gennemsnit på 2 timer efter åbning af bughulen første gang)
|
|
Intraoperativ temperatur 30 minutter fra start af operation
Tidsramme: 30 minutter fra start af drift
|
Temperaturmålinger under operationen vil blive taget.
Både kernelegemetemperatur (esophageal) og intraperitoneal temperatur vil blive målt.
|
30 minutter fra start af drift
|
|
Intraoperativ temperatur 60 minutter fra start af operation
Tidsramme: 60 minutter fra start af drift
|
Temperaturmålinger under operationen vil blive taget.
Både kernelegemetemperatur (esophageal) og intraperitoneal temperatur vil blive målt.
|
60 minutter fra start af drift
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Postoperativ Analgesi krav for smerte
Tidsramme: Tid fra patienten flyttes ud af operationsstuen til patienten ikke længere er indlagt på hospitalsafdelingen (udskrives), med et forventet gennemsnit på 1 uge
|
Postoperativ smerte målt ved MEDD (morfinækvivalent daglig dosis)
|
Tid fra patienten flyttes ud af operationsstuen til patienten ikke længere er indlagt på hospitalsafdelingen (udskrives), med et forventet gennemsnit på 1 uge
|
|
Længden af indlagt hospitalsophold
Tidsramme: varighed af hospitalsophold, et forventet gennemsnit på 1 uge
|
antal dage patienten blev postoperativt på hospitalet
|
varighed af hospitalsophold, et forventet gennemsnit på 1 uge
|
|
Anastomotiske lækager
Tidsramme: 6 måneder
|
Forekomsten af anastomotisk lækage i de 6 måneder efter operationen
|
6 måneder
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Publikationer og nyttige links
Generelle publikationer
- Persson M, van der Linden J. Intraoperative CO2 insufflation can decrease the risk of surgical site infection. Med Hypotheses. 2008;71(1):8-13. doi: 10.1016/j.mehy.2007.12.016. Epub 2008 Mar 4.
- Persson M, van der Linden J. Can wound desiccation be averted during cardiac surgery? An experimental study. Anesth Analg. 2005 Feb;100(2):315-320. doi: 10.1213/01.ANE.0000140243.97570.DE.
- Persson M, Elmqvist H, van der Linden J. Topical humidified carbon dioxide to keep the open surgical wound warm: the greenhouse effect revisited. Anesthesiology. 2004 Oct;101(4):945-9. doi: 10.1097/00000542-200410000-00020.
- Persson M, Svenarud P, Flock JI, van der Linden J. Carbon dioxide inhibits the growth rate of Staphylococcus aureus at body temperature. Surg Endosc. 2005 Jan;19(1):91-4. doi: 10.1007/s00464-003-9334-z. Epub 2004 Nov 11.
- Persson M, van der Linden J. Wound ventilation with ultraclean air for prevention of direct airborne contamination during surgery. Infect Control Hosp Epidemiol. 2004 Apr;25(4):297-301. doi: 10.1086/502395.
- Svenarud P, Persson M, Van Der Linden J. Efficiency of a gas diffuser and influence of suction in carbon dioxide deairing of a cardiothoracic wound cavity model. J Thorac Cardiovasc Surg. 2003 May;125(5):1043-9. doi: 10.1067/mtc.2003.50.
- Svenarud P, Persson M, van der Linden J. Intermittent or continuous carbon dioxide insufflation for de-airing of the cardiothoracic wound cavity? An experimental study with a new gas-diffuser. Anesth Analg. 2003 Feb;96(2):321-7, table of contents. doi: 10.1097/00000539-200302000-00005.
- Hannenberg AA, Sessler DI. Improving perioperative temperature management. Anesth Analg. 2008 Nov;107(5):1454-7. doi: 10.1213/ane.0b013e318181f6f2. No abstract available.
- Sessler DI. Temperature monitoring and perioperative thermoregulation. Anesthesiology. 2008 Aug;109(2):318-38. doi: 10.1097/ALN.0b013e31817f6d76.
- Insler SR, Sessler DI. Perioperative thermoregulation and temperature monitoring. Anesthesiol Clin. 2006 Dec;24(4):823-37. doi: 10.1016/j.atc.2006.09.001.
- Sessler DI. Non-pharmacologic prevention of surgical wound infection. Anesthesiol Clin. 2006 Jun;24(2):279-97. doi: 10.1016/j.atc.2006.01.005.
- Binda MM, Koninckx PR. Prevention of adhesion formation in a laparoscopic mouse model should combine local treatment with peritoneal cavity conditioning. Hum Reprod. 2009 Jun;24(6):1473-9. doi: 10.1093/humrep/dep053. Epub 2009 Mar 3.
- Tsuchiya M, Sato EF, Inoue M, Asada A. Open abdominal surgery increases intraoperative oxidative stress: can it be prevented? Anesth Analg. 2008 Dec;107(6):1946-52. doi: 10.1213/ane.0b013e318187c96b.
- Peng Y, Zheng M, Ye Q, Chen X, Yu B, Liu B. Heated and humidified CO2 prevents hypothermia, peritoneal injury, and intra-abdominal adhesions during prolonged laparoscopic insufflations. J Surg Res. 2009 Jan;151(1):40-7. doi: 10.1016/j.jss.2008.03.039. Epub 2008 Apr 23.
- Brokelman WJ, Holmdahl L, Bergstrom M, Falk P, Klinkenbijl JH, Reijnen MM. Heating of carbon dioxide during insufflation alters the peritoneal fibrinolytic response to laparoscopic surgery : A clinical trial. Surg Endosc. 2008 May;22(5):1232-6. doi: 10.1007/s00464-007-9597-x. Epub 2007 Oct 18.
- Ivarsson ML, Bergstrom M, Eriksson E, Risberg B, Holmdahl L. Tissue markers as predictors of postoperative adhesions. Br J Surg. 1998 Nov;85(11):1549-54. doi: 10.1046/j.1365-2168.1998.00859.x.
- Moehrlen U, Ziegler U, Boneberg E, Reichmann E, Gitzelmann CA, Meuli M, Hamacher J. Impact of carbon dioxide versus air pneumoperitoneum on peritoneal cell migration and cell fate. Surg Endosc. 2006 Oct;20(10):1607-13. doi: 10.1007/s00464-005-0775-4. Epub 2006 Jul 3.
- Erikoglu M, Yol S, Avunduk MC, Erdemli E, Can A. Electron-microscopic alterations of the peritoneum after both cold and heated carbon dioxide pneumoperitoneum. J Surg Res. 2005 May 1;125(1):73-7. doi: 10.1016/j.jss.2004.11.029.
- Enfors SO, Molin G. The influence of high concentrations of carbon dioxide on the germination of bacterial spores. J Appl Bacteriol. 1978 Oct;45(2):279-85. doi: 10.1111/j.1365-2672.1978.tb04223.x. No abstract available.
- Ott DE. Correction of laparoscopic insufflation hypothermia. J Laparoendosc Surg. 1991 Aug;1(4):183-6. doi: 10.1089/lps.1991.1.183.
- Frank SM, Beattie C, Christopherson R, Norris EJ, Perler BA, Williams GM, Gottlieb SO. Unintentional hypothermia is associated with postoperative myocardial ischemia. The Perioperative Ischemia Randomized Anesthesia Trial Study Group. Anesthesiology. 1993 Mar;78(3):468-76. doi: 10.1097/00000542-199303000-00010.
- Schmied H, Kurz A, Sessler DI, Kozek S, Reiter A. Mild hypothermia increases blood loss and transfusion requirements during total hip arthroplasty. Lancet. 1996 Feb 3;347(8997):289-92. doi: 10.1016/s0140-6736(96)90466-3.
- Hazebroek EJ, Schreve MA, Visser P, De Bruin RW, Marquet RL, Bonjer HJ. Impact of temperature and humidity of carbon dioxide pneumoperitoneum on body temperature and peritoneal morphology. J Laparoendosc Adv Surg Tech A. 2002 Oct;12(5):355-64. doi: 10.1089/109264202320884108.
- Cheong JY, Chami B, Fong GM, Wang XS, Keshava A, Young CJ, Witting P. Randomized clinical trial of the effect of intraoperative humidified carbon dioxide insufflation in open laparotomy for colorectal resection. BJS Open. 2020 Feb;4(1):45-58. doi: 10.1002/bjs5.50227. Epub 2019 Nov 17.
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart
Primær færdiggørelse (FAKTISKE)
Studieafslutning (FAKTISKE)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (SKØN)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (SKØN)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- HREC/12/CRGH/196
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .