En undersøgelse af diagnostisk nøjagtighed af hypotensionsforudsigelsesindeks (HPI) algoritme i lunge resektioner

Hypotension Prediction Index (HPI) er en hæmodynamisk score designet specifikt til forudsigelse af de intraoperative hypotension (IOH) episoder. Den er baseret på en algoritme programmeret ind i Edwards Lifesciences HemoSphere monitor klinisk platform (Irvine, CA, USA). HPI er baseret på en kontinuerlig analyse af en arteriel trykbølgeform. Den behandles ud over FloTrac-algoritmen via proprietær Acumen IQ Sensor og bruger en kunstig intelligens-teknologi. Efter intern validering blev algoritmen prospektivt, eksternt og klinisk valideret i almindelige kirurgiske, perioperative patienter, kardiovaskulære kirurgiske patienter og mekanisk ventilerede COVID-19 ICU-patienter.

I modsætning til konventionelle overvågningssystemer, som viser fysiologiske parametre i det virkelige liv, registrerer en HPI-algoritme de tidligste ændringer, multivariat variabilitet og interaktioner i de fysiologiske indbyrdes relaterede data om preload, afterload og kontraktilitet for at levere et indeks, der forudsiger en kommende hypotensiv hændelse . Variabler brugt af den patentbeskyttede algoritme til at beregne HPI er som følger: hjertefrekvensvariabilitet (ændringer i hjertefrekvens/ændringer i MAP); arteriel trykbølgeforms kompleksitet (omtrentlig bølgeformentropi, prøvebølgeformentropi, frekvensdomænemål for højere ordens harmoniske); forbelastningsparametre (pulstryksvariation PPV, slagvolumenvariation SVV); kontraktilitetsparametre (hældning af den stigende del af trykbølgeformen over tid, dP/dt); og afterload-parametre (SVR, dynamisk arteriel elastance Eadyn), men deres relative bidrag til endeligt indeks afsløres ikke.

Endelige indeksværdier for HPI varierer fra 1 til 100, hvor stigende tal repræsenterer en større sandsynlighed for en forestående hypotensiv hændelse. Disse hændelser er defineret som middel arterielt tryk (MAP) <65 mmHg, der forekommer i mere end et minut. HPI-værdier forudsiger forekomsten af ​​hypotension fem til femten minutter før hændelsen, med sensitivitet og specificitet i begge tidsrammer på mere end 80 %. I de fleste undersøgelser forudsiger en værdi på 85 HPI en hypotensiv episode, og denne værdi er vilkårligt forudprogrammeret i HemoSphere-monitoren for at advare klinikeren og tillade proaktive reaktioner for at minimere eller endda helt forhindre intraoperativ hypotension.

Parametre, der anvendes og er inkorporeret i HemoSphere-monitoren, kan guide en kliniker i den optimale håndtering af IOH. Disse "sekundære skærm"-variabler inkluderer venstre ventrikulær kontraktilitetsparameter (dP/dt), dynamisk præbelastningsparameter (SVV) og afterload-parameter dynamisk arteriel elastans Eadyn.

Maksimal venstre ventrikel (LV) trykstigning (LV dP/dt max) er en klassisk markør for LV ydeevne og systolisk funktion. Det er konventionelt defineret som ændringen i tryk i venstre ventrikulære hulrum i løbet af den isovolumetriske kontraktionsperiode, og det kræver oprindeligt LV-kateterisering. I klinisk praksis bruges en surrogat perifer arteriel trykbølgeform til at estimere dP/dt værdi og til at forudsige behovet for inotrop støtte.

SVV er en dynamisk præbelastningsparameter og repræsenterer forskellen i det venstre ventrikulære slagvolumen sekundært til ændringer i det intrathoraxale tryk induceret af mekanisk ventilation.

Den dynamiske arterielle elastans Eadyn repræsenterer andelen af ​​puls-trykvariation (PPV) til SVV. Det kan bruges til at vurdere vaskulær tonus, som kan forudsige arteriel trykrespons efter volumenbelastning og/eller potentiel respons på vasopressoradministration.

Både PPV og SVV anses for at være overlegne i forhold til statiske indekser til at forudsige væskerespons. De er begge baseret på hjerte-lunge-interaktioner og afspejler hæmodynamiske cykliske ændringer induceret af mekanisk ventilation i lukket brystkasse. Deres værdier er signifikant korreleret med størrelsen af ​​VT. Den nuværende intraoperative ventilatoriske strategi med lavt tidevolumen beskytter lungerne, men sænker samtidig pålideligheden af ​​dynamiske indekser, især i åbent brystforhold. På grund af begrænsede ændringer i det intrathoraxale tryk under respirationscyklussen ved åbne lungetilstande er der risiko for at modtage falske negative parameterværdier. PPV og SVV ser ud til at være unøjagtige til at forudsige væskerespons i en åben brystkasse under kardiothoraxkirurgi.

HPI blev valideret i generel kirurgi og ICU tilfælde, men ikke i thoraxkirurgi ensidige åbne brystprocedurer. Disse procedurer omfatter ikke kun signifikant unormale fysiologiske tilstande (åben lungehinde og en-lunge-beskyttende ventilation), men også en høj forekomst af pludselige manuelle kirurgiske indgreb. Alle disse faktorer kan i væsentlig grad påvirke og kompromittere HPI-ydelsen.

Formålet med denne undersøgelse er at validere HPI-teknologien i åbne brystlunge-resektionsprocedurer med brug af en-lunge-ventilation. Studiegruppen vil omfatte 60 på hinanden følgende voksne patienter, der er kvalificeret til lungeresektionsprocedurer under generel anæstesi med åben bryst- og en-lungeventilation.

Patienterne vil blive overvåget under operationen ved hjælp af standard invasiv hæmodynamisk overvågning med arteriel tryktransducer og samtidig med HemoSphere-monitor med HPI-softwaren knyttet til Acumen IQ-transduceren (Edwards LifeSciences, Irvine, CA, USA). Klinikerne vil blive blindet for outputtet fra HemoSphere-monitoren. Hæmodynamiske bølgeformer og HPI-forudsigelsesdata inklusive hypotensive hændelser (IOH) vil blive registreret fra tidspunktet for indsættelse af arteriel kanyle, indtil operationsstuen forlades. Registrerede data vil blive opdelt i syv kohorter, repræsenteret af separate tidsrammer:

0. Præ-induktion baseline, liggende, spontan vejrtrækning (hvis tilgængelig og arteriel kanyle indsat præ-induktion)

1. Rygliggende, lukket bryst bedøvet, intuberet, to-lunge ventilation
2. Lateral decubitus, lukket bryst, to-lunge ventilation
3. Lateral decubitus, lukket bryst, en-lunge ventilation (OLV)
4. Lateral decubitus, åben brystkasse, en-lungeventilation (OLV)
5. Lateral decubitus, lukket bryst, to-lungs ventilation efter resektion
6. Rygliggende, lukket bryst, to-lunge ventilation

Vi vil estimere følsomheden (genkaldelse) og positiv prædiktiv værdi (præcision) af HPI-algoritmen og beskrive antallet af falske alarmer samt mistede hændelser uden eksplicit at henvise til specificitet eller negativ prædiktiv værdi.

Studiegennemførelse og rapportering vil blive udført under STARD-retningslinjerne.