Perioperativer Energieaufwand bei größeren Leberresektionen (PRO-NRG)

Die Zahl größerer chirurgischer Eingriffe bei älteren Patienten ist in den letzten Jahren gestiegen. Ältere Patienten haben ein höheres Risiko für postoperative Morbidität und Mortalität. Eine aktuelle niederländische Studie berichtete, dass 43 % der Patienten nach einer größeren Leberresektion (≥3 Segmente) wegen kolorektaler Lebermetastasen einen komplizierten postoperativen Verlauf hatten. Das Risiko postoperativer Komplikationen und Mortalität hängt mit dem Alter des Patienten zusammen mit einer höheren Prävalenz von Komorbiditäten zusammen, die beide die physiologische Reservekapazität von Organsystemen verringern. Daher wurde festgestellt, dass die präoperative aerobe Kapazität unabhängig und konsistent mit den postoperativen Ergebnissen nach einer Leberoperation zusammenhängt. Interessanterweise ist bekannt, dass Übungsprähabilitation präoperativ die aerobe Fitness von Patienten steigert, bei denen eine größere elektive Bauchoperation geplant ist. Davon profitieren vor allem Hochrisikopatienten, da die postoperativen Komplikationen um >30 % reduziert werden.

Die konzeptionelle Hypothese der Übungsprähabilitation als Teil der perioperativen Versorgung bei Patienten, die sich einer größeren Bauchoperation unterziehen, ist klar und wird zunehmend durch Beweise untermauert. Berücksichtigt man jedoch die Unterschiede in den Prehabilitationsprogrammen und die Variabilität der individuellen Prehabilitationsergebnisse, gibt es Raum für Verbesserungen durch die Untersuchung verschiedener Begründungen, die der konzeptionellen Hypothese der Prehabilitation zugrunde liegen. Eine der ergänzenden Überlegungen konzentriert sich auf die Homöostase-Allostase vor und nach der Operation, genauer gesagt auf die präoperative Stoffwechselkapazität, um den postoperativen Stoffwechselbedarf zu decken. Allerdings ist ein genauerer Einblick in den postoperativen Stoffwechselbedarf (Energieaufwand) während der Erholung im Krankenhaus nach einer größeren Bauchoperation im Verhältnis zum präoperativen Stoffwechselbedarf im Ruhezustand und der maximalen aeroben Kapazität unerlässlich, um den Anstieg des Stoffwechselbedarfs im Zusammenhang mit einem größeren chirurgischen Eingriff im Verhältnis zum Körper zu verstehen Reservekapazität. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können anschließend genutzt werden, um den Inhalt präoperativer präventiver Interventionen bei nicht fitten Patienten (Übungs-Prehabilitation) weiter zu optimieren und so die patienten- und behandlungsbezogenen Ergebnisse zu verbessern.

Studiendesign:

Bei dieser Studie handelt es sich um eine explorative prospektive Beobachtungskohortenstudie über 18 Monate, in der der Energieverbrauch prä- und postoperativ bei 20 Patienten bestimmt wird, die sich einer größeren elektiven Leberresektion am Maastricht University Medical Center+ (MUMC+) unterziehen. Patienten, die sich einer größeren Leberresektion (≥3 Segmente) unterzogen, wurden aufgrund des Ausmaßes ihrer Operation und der hohen Prävalenz postoperativer Morbidität für diese Studie ausgewählt.

Dies ist eine monozentrische Studie, bei der alle Messungen in der klinischen Forschungseinheit des MUMC+ durchgeführt werden. Der Energieaufwand wird eine Woche vor und eine Woche nach der Operation mit der Technik des doppelt markierten Wassers (DLW) sowie mithilfe indirekter Kalorimetriemessungen während der Krankenhauseinweisung einen Tag vor der Operation sowie am 1., 2. und 3. postoperativen Tag quantifiziert. und bei der Entlassung aus dem Krankenhaus. Darüber hinaus wird die aerobe Kapazität präoperativ und bei der Entlassung aus dem Krankenhaus mittels kardiopulmonaler Belastungstests (CPET) bestimmt.

Studienablauf:

Doppelt markiertes Wasser Der Energieverbrauch in der Woche vor der Operation und in der Woche nach der Operation wird mithilfe der Technik des doppelt markierten Wassers (DLW) gemessen. Die Probanden erhalten zu einem bestimmten Zeitpunkt, also eine Woche vor der Operation, eine Dosis DLW. Die gegebene Dosis (2,5 g/L Gesamtkörperwasser (TBW) einer Wassermischung mit 9,8 % angereichertem H218O und 6,5 % angereichertem 2H2O) wird auf der Grundlage des TBW des Probanden berechnet, das auf der Grundlage von Alter, Geschlecht und BMI geschätzt wird . Vor der Dosierung (-8 Tage) werden Ausgangsurinproben entnommen. Nach der Äquilibrierung über Nacht wird die zweite Urinprobe aus dem zweiten Morgenurin entnommen. Nachfolgende Urinproben werden am Abend vor der Operation, unmittelbar vor der Inzision im Operationssaal, bei der Entlassung und, wenn möglich, am Ende des Beobachtungszeitraums entnommen, der eine Woche präoperativ und eine Woche postoperativ oder bis zur Entlassung aus dem Krankenhaus umfasst, wenn Der Eintritt ist kürzer als 7 Tage. Urinproben werden gesammelt und bei -20 °C im Krankenhaus gelagert. Alle Urinproben werden zur Lagerung an die Universität Maastricht transportiert, bis sie zur Analyse zur Bewertung des Energieverbrauchs analysiert werden. Dabei wird das Maastricht-Protokoll verwendet.

Indirekte Kalorimetrie Der Ruheenergieverbrauch am Tag vor der Operation (Krankenhauseinweisung), am postoperativen Tag 1, 2 und 3 sowie bei der Entlassung aus dem Krankenhaus wird mithilfe der indirekten Kalorimetrie bestimmt. Der Ruheumsatz (RMR) eines Probanden wird am Morgen nach einem Fasten über Nacht in einer thermoneutralen Umgebung bestimmt. Unter Verwendung eines belüfteten Haubensystems (Q-NRG, COSMED, Rom, Italien) wird der RMR 10 Minuten lang gemessen, während die Testperson in ihrem Bett liegt. Um Gewöhnungseffekte zu vermeiden und vollständige Ruhebedingungen zu erreichen, werden die während der ersten 5 Minuten erfassten Atemmessungen verworfen und die verbleibenden 5 Minuten zur Berechnung des RMR verwendet. Das Gerät analysiert eingeatmete und ausgeatmete Luftproben in einer Mikromischkammer. Angegeben sind Mittelwerte von VO2, VCO2 und Energieverbrauch (EE). Jeden Monat wird das System der belüfteten Haube gemäß den Werksrichtlinien kalibriert.

Aerobe Kapazität Um die aerobe Kapazität eines Probanden zu beurteilen, wird eine Woche vor der Krankenhauseinweisung und bei der Entlassung aus dem Krankenhaus eine CPET bis zur willkürlichen Anstrengung auf einem Fahrradergometer (Lode Corival, Lode BV, Groningen) durchgeführt. Erwartungsgemäß wird die Mehrheit der Patienten bei der Entlassung eine maximale CPET durchlaufen können. Zum Zeitpunkt der Entlassung werden alle größeren Komplikationen, die während der Krankenhauseinweisung aufgetreten sind, behoben sein. Wenn sich der Patient für eine maximale CPET nicht fit fühlt, hat der Patient die Möglichkeit, bei der Entlassung aus dem Krankenhaus entweder eine submaximale CPET durchzuführen oder keine CPET durchzuführen. Während der CPET atmen die Probanden durch eine Gesichtsmaske, die an ein kalibriertes Ergo-Spirometriesystem (Vyntus CPX, Vyaire Medical, Hoechberg) angeschlossen ist. Atemminutenvolumen, VO2 und VCO2 werden in 10-Sekunden-Intervallen berechnet und gemittelt. Die Herzfrequenz wird durch kontinuierliche 12-Kanal-Elektrokardiographie gemessen. Der VO2-Spitzenwert (VO2peak) wird als Durchschnittswert der letzten 30 Sekunden vor Beendigung des Tests berechnet. Der VO2 an der beatmungsanaeroben Schwelle wird mit der modifizierten V-Steigungsmethode bestimmt. Die präoperative und postoperative CPET wird in Anwesenheit eines erfahrenen Prüfers und Arztes durchgeführt.

Maximale CPETs werden mit einem kalibrierten elektronisch gebremsten Fahrradergometer vor und nach dem Eingriff im Krankenhaus durchgeführt. Der Patient wird mit einem 12-Kanal-Elektrokardiogramm zur Messung von Herzfrequenz und Herzrhythmus sowie mit einer Gesichtsmaske (7450 ​​V2, Hans Rudolph Inc, Kansas City, MO, USA) ausgestattet, die an ein kalibriertes Atemgasanalysesystem angeschlossen ist berechnet den VO2-Wert, die Kohlendioxidproduktion und das Atemminutenvolumen für jeden Atemzug während des CPET. Gasanalysatoren werden mit Gasen bekannter Konzentration kalibriert, während der Durchflussmesser mit einer Drei-Liter-Spritze kalibriert wird. Der Blutdruck wird überwacht und die peripher gemessene Sauerstoffsättigung am Zeigefinger gemessen. Jeder Patient wird sorgfältig eingewiesen und anschließend mit der gesamten Ausrüstung ausgestattet.

Nach zwei Minuten Ruhemessung beginnt der Patient mit dem Radfahren bei einer Belastung von 0 W (unbelastet). Die Patienten werden angewiesen, während des gesamten Tests eine Trittfrequenz von etwa 80 Umdrehungen pro Minute beizubehalten. Nach drei Minuten unbelastetem Radfahren wird die Arbeitsfrequenz mit einem Rampenprotokoll von 5, 10, 15 oder 20 W/min linear erhöht (abhängig von der körperlichen Fitness des Patienten, um eine Testdauer zwischen acht und zwölf Minuten sicherzustellen), bis der Patient aufhört aufgrund willentlicher Erschöpfung, trotz starker mündlicher Ermutigung. Der Testaufwand gilt als maximal, wenn der Teilnehmer objektiv (eine Herzfrequenz bei Spitzenbelastung > 95 % der Vorhersage und/oder ein Atemaustauschverhältnis bei Spitzenbelastung > 1,10) und subjektiv (unruhiges Radfahren, Schwitzen, Gesichtsrötung und offensichtliche Abneigung) zeigt trotz Ermutigung weitermachen) Anzeichen einer maximalen Anstrengung. Als Spitzenbelastung gilt der Punkt, an dem die Trittfrequenz deutlich unter 60 Umdrehungen pro Minute fällt. Herzfrequenz, VO2, Kohlendioxidproduktion, Arbeitsfrequenz, Atemminutenvolumen, peripher gemessene Sauerstoffsättigung und Trittfrequenz werden kontinuierlich während der Basismessungen, des unbelasteten Radfahrens, des Rampenprotokolls und einer dreiminütigen Erholungsphase bei 25 W gemessen. Die Ergebnisse des Stoffwechseltestsystems, einschließlich Herzfrequenz, VO2, Kohlendioxidproduktion, Atemminutenvolumen und Trittfrequenz, werden in Zehn-Sekunden-Intervallen gemittelt und zur weiteren Verwendung gespeichert. Um das Ausmaß der wahrgenommenen Anstrengung vor und direkt nach CPET zu messen, wird eine 6-20 Borg-Skala zur Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung verwendet. Die Wahrnehmung von Anstrengung äußert sich vor allem in Form von Überanstrengung und Ermüdung der Muskulatur sowie Atemnot.

CPET-Parameter werden in 10-Sekunden-Intervallen gemittelt, nachdem Ausreißer (>3 Standardabweichungen vom lokalen Mittelwert) entfernt wurden. Die CPET-Interpretation wird von einem ausgebildeten und erfahrenen klinischen Trainingsphysiologen durchgeführt. Absolute Werte bei Spitzenbelastung (z. B. VO2peak) werden als Durchschnittswert der letzten 30 Sekunden vor Beendigung des Tests berechnet. Als Spitzenherzfrequenz wird die höchste während des Tests erreichte Herzfrequenz bezeichnet. Die anaerobe Beatmungsschwelle ist definiert als der Punkt, an dem das Beatmungsäquivalent für Sauerstoff und der partielle endexspiratorische Sauerstoffdruck ein Minimum erreichten und danach gleichmäßig anzusteigen begannen, was mit einem unveränderten Beatmungsäquivalent für Kohlendioxid und partiellem endexspiratorischen Sauerstoffdruck zusammenfiel. Gezeiten-Kohlendioxidspannung. Als diese Methode der Beatmungsäquivalente unsichere Ergebnisse für die beatmungsanaerobe Schwelle eines Patienten zu liefern schien, wurde der Punkt, an dem sich die lineare Steigung der Beziehung zwischen der Kohlendioxidproduktion und der Sauerstoffaufnahme änderte, entsprechend der V-Steigung als beatmungsanaerobe Schwelle verwendet Methode. Die beatmungsanaerobe Schwelle wird als absoluter und relativer Wert (normalisiert auf die Körpermasse) ausgedrückt. Die grafische Darstellung des Atemminutenvolumens als Funktion der Kohlendioxidproduktion während des inkrementellen kardiopulmonalen Belastungstests wird verwendet, um den Punkt zu bestimmen, an dem das Atemminutenvolumen überproportional zur Kohlendioxidproduktion zunahm, d. h. den Atemkompensationspunkt. Die Steigung der Beziehung zwischen Atemminutenvolumen und Kohlendioxidproduktion wird durch lineare Regression der kleinsten Quadrate der Beziehung zwischen Atemminutenvolumen und Kohlendioxidproduktion bis zum Atemkompensationspunkt berechnet.

Beschleunigungsmessung Beschleunigungsmesser werden zur Überwachung von Körperbewegungen eingesetzt, die körperliche Aktivität darstellen. Dadurch kann die Variabilität der körperlichen Aktivität zwischen den Tagen überwacht werden. Der verwendete Beschleunigungsmesser ist der MOX-Beschleunigungsmesser (Maastricht Instruments, Maastricht, Niederlande), der nur 35 x 35 x 10 mm misst und 11 g wiegt. Aufgrund seiner geringen Größe und seines geringen Gewichts stört dieser Beschleunigungsmesser die täglichen Aktivitäten nicht und stellt keine Belastung für die Probanden dar. Der Sensor wird über ein Pflaster am Oberschenkel, 10 Zentimeter über dem Knie, befestigt. Das Heftpflaster wird im Beisein eines Untersuchers angebracht. Bei der Aufnahme ins Krankenhaus und nach der Operation wird die Lage des Heftpflasters überprüft und gegebenenfalls angepasst. Patienten erhalten ihren Beschleunigungsmesser nach dem aeroben Fitnesstest und geben ihn direkt vor dem letzten aeroben Fitnesstest ab. Das Gerät enthält einen dreiachsigen Beschleunigungssensor, der die Daten im Gerät speichert. Die Daten werden offline analysiert und können als sitzend, stehend oder körperlich aktiv klassifiziert werden. Es wurde bei Krankenhauspatienten, älteren Menschen und Krebsüberlebenden validiert.

Fragebogen zur Krankenhausangst- und Depressionsskala Depressive Symptome können mit verminderter körperlicher Aktivität und verringertem Energieverbrauch verbunden sein. Angesichts der Tatsache, dass depressive Symptome bei Krebspatienten häufig auftreten, könnte dies ein möglicher Störfaktor bei der Einschätzung der täglichen körperlichen Aktivität sein. Daher werden die Probanden anhand der Krankenhausangst- und Depressionsskala (HADS) untersucht. Hierbei handelt es sich um eine gut validierte Skala speziell für nichtpsychiatrische Patienten mit körperlichen Erkrankungen. Die Skala wurde für chronisch kranke Patienten sowie Onkologiepatienten validiert und besteht aus 14 Fragen zu depressiven (7 Fragen) und Angstsymptomen (7 Fragen) mit einem Bereich von 0 bis 3. Ein Wert von 8 oder höher in jeder Untergruppe zeigt an eine mögliche Angst vor einer depressiven Störung.