Pulsbølgehastighed som en forudsigelse for postoperative kardiovaskulære hændelser

Baggrund: I 1894 sagde William Osler, MD: "Du er lige så gammel som dine arterier." En række nyere undersøgelser har bekræftet denne forudseende proklamation. Vaskulær snarere end kronologisk alder er den bedste prædiktor for uønskede kardiovaskulære hændelser og dødelighed som følge af koronar insufficiens, iskæmi, myokardieinfarkt, hjertesvigt, cerebrovaskulær insufficiens eller slagtilfælde og nyreinsufficiens eller -svigt. Vi mener, at det er sandsynligt, at dette også gælder for perioperativ risiko for kardiovaskulære komplikationer fra de talrige stressfaktorer forbundet med større operationer.

Vaskulær aldring fører til central aortaudvidelse, arterievægsfortykkelse af medierne og adventitia med sklerotiske ændringer og øget vaskulær stivhed. Disse ændringer fører til forhøjelse af det centrale blodtryk (BP), forhøjet systolisk og pulstryk, sammen med nedsat diastolisk blodtryk. (1) Centrale mere elastiske kar dæmper og dæmper tryksvingninger med venstre ventrikulær (LV) ejektion og overfører denne lagrede energi til fortsatte antegrade pulsbølger langs arterietræet under diastole. (2) pulsbølgen reflekteres også centralt tilbage, når den møder højere flowmodstand ved hovedarterieforgreningspunkter og muskulære arterier, hvilket resulterer i central aortakombinationsbølge. I en yngre eftergivende central aorta ankommer de reflekterede bølger efter aortaklaplukning, hvilket øger det tidlige diastoliske perfusionstryk og koronar blodgennemstrømning. Ældre stive aorta og store arterier overfører både antegrade og retrograde pulsbølger hurtigere. Hvis hjertefrekvensen er langsom nok til en asystoli lang nok, vil denne kombinationsbølge ankomme til den centrale aorta under sen systole. Dette øger LV-arbejdsbelastningen, hvilket resulterer i kompenserende venstre ventrikelhypertrofi (LVH). Derudover sænker forsvinden af ​​den diastoliske kombinationsbølge det koronare perfusionstryk, hvilket øger risikoen for koronar insufficiens for den hypertrofierede LV-væg.

Desværre er høj blodgennemstrømning koronar- og nyrearterier ikke så muskuløse, at de kan reducere virkningen af ​​højkombinerede systoliske trykbølgeformer. Dette inducerer kronisk kinetisk skade på disse høje blodgennemstrømningskar og -organer. Øget pulsatilitet fører til arteriel remodeling og mikrocirkulationsskade i hjerne og nyre, små lakunære infarkter, hvide stof læsioner forbundet med kognitiv dysfunktion og demens, mens endotel dysfunktion kompromitterer cerebral blodgennemstrømning, blod-hjerne-barrieren og nyreperfusion. Igen fører LVH fra forhøjet kombinationsbølgeformstryk til diastolisk dysfunktion og hjertesvigt. Således er forhøjet pulsbølgehastighed (PWV) og central aorta-pulsforstærkningsindeks uafhængige forudsigere for CAD, slagtilfælde, nyreinsufficiens og dødelighed af alle årsager. (1) Det er ansvarligt for den stigende risiko for myokardieinsufficiens, iskæmi, LVH og hjertesvigt, cerebrovaskulær insufficiens eller skade samt nyreskade og svækkelse med vaskulær aldring.

Hastigheden af ​​vaskulær aldring er multifaktoriel, herunder genetisk modtagelighed såvel som acceleration fra vaskulær sygdom såsom hypertension, åreforkalkning og diabetes. Nylige forsøg har vist, at ACE-hæmmere, angiotensin II-blokkere (ARB'er) og Ca++-kanalblokkere har gunstige virkninger på central aorta-compliance, hvilket reducerer LVH og reducerer risikoen for hjertesvigt, slagtilfælde og nedsat nyrefunktion. I modsætning hertil forbedrer betablokkere den centrale aorta BP-forøgelse ved at forlænge LV-udstødningstiden. Således ankommer de reflekterede pulsbølger under sen systole, hvilket øger den kombinerede centrale aortabølge-amplitude og LV-arbejdsbelastning.

Pulsbølgehastighed (PWV) er blevet et meget godt mål for aortastivhed. PWV stiger fra 6m/sek hos en ung til 10m/sek hos en 65 år. Det øges 2 gange fra 20-80 år på grund af en 4-fold reduktion i aorta-udspilning. (3) CAFE-undersøgelsen viste signifikant reduktion i central artisk BP og uønskede kardiovaskulære hændelser samt nedsat nyrefunktion med Ca++-kanalblokkere, men ikke med atenolol plus thiazid Rx. (4) REASON-undersøgelsen viste, at ARB'er reducerede vaskulær stivhed, bølgerefleksioner, central aorta-pulstryk, vaskulær modstand, ombygning og tykkelse af modstandskar. (5) Metode/design: Undersøgelsen vil være menneskelig ikke-randomiseret observationsundersøgelse. Denne undersøgelse vil omfatte cirka 500 patienter. Dette blev bestemt ved en foreløbig analyse af 140 patienter, hvoraf 19 havde uønskede kardiovaskulære hændelser, inden for en uge efter operationen. Resultaterne af denne foreløbige undersøgelse viste, at gennemsnitlig PWV var signifikant højere hos patienter, der udviklede postoperative kardiovaskulære hændelser, sammenlignet med patienter, der havde et hændelsesløst postoperativt forløb. (p-værdi 0,024). Derfor blev det bestemt, at 500 patienter skulle være tilstrækkeligt til at se en statistisk signifikant forskel, hvis der er en. Denne undersøgelse vil blive udført på administrationsområdet for operationsdagen og det primære operationsrum på University of Iowa Hospitaler og klinikker. Arteriel stivhed vil blive målt på dagen for operationens administrationsområde før operationen. Carotis-femoral pulsbølgehastighed (aortastivhed).

Carotis-femoral pulsbølgehastighed (cfPWV) vil blive bestemt ved applanationstonometri ved brug af Sphygmocor-systemet ved sekventielt at optage EKG-gatede carotis- og femoralarteriebølgeformer. Pulsbølgesignaler vil blive optaget af tonometre placeret i bunden af ​​den højre fælles halspulsåre og over den højre femoralisarterie. Tiden (t) mellem fødderne af samtidig registrerede bølger vil blive bestemt som gennemsnittet af 10 på hinanden følgende hjertecyklusser. PWV beregnes af systemsoftwaren ud fra afstanden mellem målepunkter (D) og den målte tidsforsinkelse (t) som følger: cfPWV = D/Δt (m/s) hvor D er afstand i meter og t er tidsintervallet i sekunder.

Efter samtykke vil forsøgspersonen blive ført til et privat undersøgelsesrum, hvor en ikke-invasiv undersøgelse af PWV og central aorta BP vil blive udført i liggende stilling ved hjælp af SphygmoCor-sensoren placeret over pulsbølgeformen for halspulsåren og femoral eller radial arterie, sammen med 3-afledninger EKG for QRS-timing for indtræden af ​​systole. SphygmoCor-pulsbølgesensoren vil blive kalibreret med en overarmssfygmomanometermanchet BP. De vaskulære ældningsmålinger vil ikke blive brugt til at vejlede eller ændre medicinsk beslutningstagning i undersøgelsen. Undersøgelsen vil tage cirka 30 min. De vil heller ikke blive gentaget for denne protokol, hverken under eller efter operationen.

Præ- og intraoperativ dataindsamling vil omfatte: ASA-status, historie med perifer vaskulær sygdom, historie med iskæmisk vaskulær sygdom, historie med kongestiv hjertesvigt og historie med cerebrovaskulær sygdom, intraop: alle rutinemæssige vitale tegn, anæstetiske lægemiddeldetaljer, væsker, blodtab og urinoutputdata, der er relevante for den kirurgiske procedure. Eventuelle signifikante kliniske bivirkninger såsom brady- eller takykardi (HR <50 eller >100 i >10 minutter), hyper- eller hypotension (BP >30 % over eller > 30 % under vågen), EKG-rytme eller ST-segmentabnormitet, abnorm BIS (bedøvelsesdybde) eller andre EEG-problemer under anæstesi eller operation, og opvågningsbesvær vil blive dokumenteret i den elektroniske anæstesijournal. Alle andre relevante monitoreringsdata såsom hypoxæmi (pulsoximeter), hypo- eller hyperventilation (kapnografi eller arterielle blodgasværdier) vil blive registreret i en klinisk datafil for hvert individ.

Postoperativ dataindsamling vil omfatte vitale tegn og alle kliniske hjerte-, neurologiske eller renale uønskede hændelser eller andre komplikationer, især i de første 30 dage, og alle senere hændelser, inklusive dødelighed af alle årsager op til et år efter operationen. Postoperative udfaldsoplysninger vil primært blive indsamlet via journalgennemgangen. Vi planlægger ikke at besøge forsøgspersoner ved sengen, mens vi kommer os efter operationen som indlagte patienter, og vi planlægger ikke yderligere ambulante forskningsopfølgningsbesøg. Men vi planlægger også at ringe til tilmeldte forsøgspersoner 1, 6 og 12 måneder efter operationen for at spørge dem, om de har oplevet postoperative komplikationer såsom et slagtilfælde, myokardieinfarkt, dysrytmi såsom atrieflimren, hjertesvigt, respirationssvigt, nyrefunktionsproblemer , nyresvigt eller død.