Assoziation zwischen HRV und postoperativer Mortalität bei Patienten mit Hüftfraktur (HRVHip)

Patienten mit Hüftfrakturen, die zwischen 2008 und 2013 in das Kongsberg-Krankenhaus und das Universitätskrankenhaus Oslo eingeliefert wurden, wurden zur Teilnahme an der Studie eingeladen. Hämodynamisch instabile Patienten, Patienten, bei denen es unmöglich war, ein 5- oder 10-minütiges EKG-Signal zu erhalten (z. aufgrund von Delirium), Patienten, die sich im letzten Monat einer Operation unterzogen hatten, Krebspatienten, Patienten mit Hüftfrakturen aufgrund eines Hochenergietraumas und Patienten, die bei der Aufnahme als moribund galten, wurden ausgeschlossen. Innerhalb von 24 Stunden nach Ankunft wurde präoperativ ein 5-10-minütiges EKG-Signal aufgezeichnet und digitalisiert.

Die Herzfrequenz wurde mit einem Biocom 3000 EKG-Rekorder (Kongsberg) und einem Biocom 4000 EKG-Rekorder (Oslo) erhalten. Die EKG-Schnittstelleneinheiten Biocom 3000 und 4000 verwenden EKG-Elektroden aus trockenem Silber/Silberchlorid, die an den Zeigefingern der rechten bzw. linken Hand befestigt werden. Die Teilnehmer wurden gebeten, sich für 5 Minuten zu entspannen. Anschließend wurden sie an das EKG angeschlossen und über 10 Minuten (Kongsberg) bzw. 5 Minuten (Oslo) ein kontinuierliches EKG-Signal erhalten. Lineare Parameter (Zeitbereich: SDNN, rMSSD; Frequenzbereich: HF, LF, VLF, LF/HF) wurden mit einem Heart Rhythm Scanner – Version 2.0 – (Biocom Technologies – USA) berechnet. Sowohl die Signalmessung als auch die Signalverarbeitung erfolgte nach internationalen Empfehlungen.

Die Forscher analysierten die HRV sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich. Die Zeitbereichsanalyse misst die Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden normalen Herzzyklen. SDNN (die Standardabweichung der NN-Intervalle) spiegelt alle zyklischen Komponenten wider, die für die Variabilität im Aufzeichnungszeitraum verantwortlich sind, und korreliert stark mit der Gesamtleistung (TP) des Frequenzbereichs. rMSSD (Root Mean Square Successive Difference) wird berechnet, indem die Quadratwurzel aus dem Mittelwert der quadrierten NN-Intervalle gezogen wird. Bei Gesunden beträgt der rMSSD-Wert 27 ± 12 ms. Es schätzt hochfrequente Schwankungen der Herzfrequenz und korreliert dementsprechend meist mit HF im Frequenzbereich. Änderungen dieses Parameters können einen verringerten parasympathischen Tonus und eine Diskordanz in der sympathovagalen Aktivität anzeigen.

Die Analyse im Frequenzbereich (Power Spectral Density) beschreibt die periodischen Oszillationen des Herzfrequenzsignals, zerlegt in verschiedene Frequenzen und Amplituden, und gibt Aufschluss über die Höhe ihrer relativen Intensität (als Varianz der Leistung bezeichnet) im Sinusrhythmus des Herzens. Sie wird mit Hilfe der spektralen Leistungsdichte durch die schnelle Fourier-Transformation berechnet. Häufig gemeldete Indizes sind TP (Gesamtleistung), VLF (sehr niederfrequente Leistung, < 0,003–0,04 Hz), LF (niederfrequente Leistung, 0,04–0,15 Hz), HF (Hochfrequenzleistung, 0,15-0,4 Hz) und das LF/HF-Verhältnis. Es wird empfohlen, VLF-Werte nicht aus Aufzeichnungen zu berechnen, die fünf Minuten oder weniger dauern, da VLF eine Zyklusperiode von 20 Sekunden bis 5 Minuten hat. Die Messperiode sollte mindestens doppelt so lang sein wie die Zyklusdauer. Die Untersucher verwendeten daher nur Zeitreihen von 10 Minuten (von der Kongsberg-Gruppe) zur Berechnung von VLF.

Alle EKGs wurden gemäß der Task Force der European Society of Cardiology manuell bearbeitet. Bei mehr als 30 % pathologischen QRS-Komplexen wurden die Patientendaten ausgeschlossen.

Die Stichprobengröße wurde anhand der zuvor gemeldeten Referenzwerte geschätzt. Als wichtigster Endpunkt wurde der Berechnung die Sterblichkeit zugrunde gelegt. Geht man sehr konservativ von einer 6-Monats-Sterblichkeit zwischen 3 und 8 % aus, würden 150 Patienten ausreichen, um die Hypothese zu prüfen, dass es einen signifikanten Zusammenhang zwischen linearen HRV-Messungen und Sterblichkeit gibt. Die Ermittler befassten sich jedoch auch mit anderen Vorfällen als Todesfällen, von denen die meisten häufiger auftreten.

Bei der statistischen Analyse verwendeten die Forscher den T-Test bei unabhängigen Stichproben für die univariate Analyse und ANOVA für die multivariate Analyse. Für nominale Daten wurden je nach Bedarf der Chi-Quadrat-Test oder der exakte Test nach Fisher verwendet. Bei sehr unterschiedlichen Gruppengrößen (bei postoperativer Pneumonie) verwendeten die Untersucher den nichtparametrischen Mann-Whitney-U-Test. Statistische Analysen wurden vom Statistical Package for Social Sciences (SPSS), Version 18.0.3, durchgeführt (September 2010). Die Werte sind in Mittelwerten +/- SEM angegeben, sofern nicht anders angegeben.

Jede Person in Norwegen wird durch eine eindeutige Nummer im zentralen Personenregister identifiziert. Verstorbene Patienten wurden durch das norwegische zentrale Adressregister identifiziert, das genaue Daten zum Todeszeitpunkt liefert. Darüber hinaus wurden in der Kongsberg-Gruppe sechs Monate postoperativ Patienten, nahe Angehörige von Patienten und teilweise deren Haus- oder Pflegeheimärzte zu Pneumonien, kardialen Ereignissen und Schlaganfällen befragt. In der Oslo-Gruppe wurden innerhalb der ersten sechs Monate postoperativ Patienten, nahe Angehörige von Patienten und teilweise deren Allgemein- oder Pflegeheimärzte zu Pneumonien, kardialen Ereignissen und Schlaganfällen befragt. In beiden Gruppen wurden die Ergebnisse der Interviews durch die Krankenhauszeitschriften und – falls relevant – die Heimzeitschriften bezüglich neuer Krankenhauseinweisungen innerhalb von sechs Monaten nach dem Operationstermin gegenvalidiert.

Das Studienprotokoll wurde vom Regionalkomitee für Ethik der Medizin- und Gesundheitsforschung Südnorwegens (11.1.2008, S-07307b) und dem Datenschutzbeauftragten des Universitätsklinikums Oslo.