Plethysmographie-Variabilitätsindex als Indikator für die Angemessenheit der Vorspannung

HINTERGRUND

Ein optimales intraoperatives Volumenmanagement ist eine tragende Säule während der Allgemeinanästhesie. Eine angemessene intraoperative Flüssigkeitszufuhr verbessert die Vorlast und unterstützt ein optimales Herzzeitvolumen. Die intraoperative Optimierung des Herzzeitvolumens durch Volumenexpansion verringert die postoperative Morbidität und die Dauer des Krankenhausaufenthalts.1 Die Optimierung des intraoperativen Herzzeitvolumens hängt von der Fähigkeit ab, seine Vorlastabhängigkeit und Flüssigkeitsreaktivität zu beurteilen. Statische Indikatoren für die Flüssigkeitsreagibilität wie z. B. zentraler Venendruck (CVP), pulmonaler Kapillarkeildruck (PCWP) oder linksventrikulärer enddiastolischer Bereichsindex sind invasiv oder nicht leicht verfügbar und haben sich als schlechte Prädiktoren für die Flüssigkeitsreagibilität erwiesen.2- 9

Dynamische Indikatoren, wie respiratorische Variationen des arteriellen Pulsdrucks (PPV)3 oder Schlagvolumenvariationen (SVV)5, die sich auf respiratorische Variationen des Schlagvolumens oder dessen Surrogate bei mechanisch beatmeten Patienten stützen, haben sich als überlegen gegenüber statischen Indikatoren für die Vorhersage erwiesen der Flüssigkeitsreaktivität. 8,10-12 Beide Techniken beruhen auf einer Pulskontur- oder Pulsleistungsanalyse, die von einer arteriellen Leitung abgeleitet wird, und sind invasiv. Atmungsvariationen der Vorlast können auch im Puls-Doppler-Aortenflussgeschwindigkeit2,11 oder durch Ösophagus-Doppler beurteilt werden.13

Kürzlich wurde gezeigt, dass respiratorische Schwankungen in der Pulsoximeter-Plethysmographie-Wellenformamplitude (∆POP) empfindlich auf Änderungen der Vorlast reagieren14 und die Flüssigkeitsreaktivität bei mechanisch beatmeten Patienten vorhersagen können.15 Pulsoximeter-Plethysmographie-Wellenformamplituden stehen in engem Zusammenhang mit den respiratorischen Schwankungen des arteriellen Pulsdrucks (PPV) 16,17 und reagieren empfindlich auf Änderungen der ventrikulären Vorlast.14

Kürzlich veröffentlichte Studien haben vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich der Fähigkeit von ∆POP zur Vorhersage der Flüssigkeitsempfindlichkeit auf der Intensivstation15 und im Operationssaal gezeigt.18

Pulsoximeter-Plethysmographie-Wellenform-Amplitudenvariationen können nicht einfach von einem Krankenbettmonitor aus berechnet werden. Daher wurde ein Plethysmographie-Variabilitätsindex (PVI, Masimo Corp.) erstellt. PVI ist ein neuer Algorithmus, der ∆POP automatisch berechnet. Der PVI ist ein Maß für die dynamische Änderung des Perfusionsindex (PI), die während eines bestimmten Zeitraums auftritt, der ausreichend lang genug ist, um mindestens einen vollständigen Atemzyklus einzuschließen. Für die PI-Berechnung wird das pulsierende Infrarotsignal mit dem nicht pulsierenden Infrarotsignal indiziert und als Prozentsatz (PI- (AC/DC×100) ausgedrückt, der die Amplitude der Pulsoximeter-Wellenform widerspiegelt. Die PVI-Berechnung erfolgt durch Messung der Änderungen des PI im Laufe der Zeit als PVI = (Pimax-Pimin/Pimax) - 100.

Bei Patienten, die sich Roboterverfahren unterziehen, die ein Pneumoperitoneum und eine steile Trendelenburg-Position benötigen, ist nicht bekannt, ob das Herzzeitvolumen während des Pneumoperitoneums vorhersagbar abnimmt und inwieweit die steile Trendelenburg-Position die Abnahme des Herzzeitvolumens ausgleicht. Darüber hinaus wurde in einem Tiermodell im Pneumoperitoneum gezeigt, dass die Pulsdruckvariation (PPV) die Reaktion auf die Flüssigkeitszufuhr zuverlässig vorhersagt.20 In dieser Einstellung sind jedoch keine menschlichen Daten verfügbar.

Ziel unserer Studie ist es daher, die Hypothese zu testen, dass das Schlagvolumen nach Beginn des Pneumoperitoneums signifikant abfällt und nach Platzierung in Trendelenburg-Position bei Patienten, die sich robotergestützten gynäkologischen Eingriffen unterziehen, zunimmt. Zweitens werden die Forscher die Hypothese testen, dass PVI-Änderungen mit Änderungen des Schlagvolumens und der Pulsdruckvariation (PPV) korrelieren und eine Zunahme des Schlagvolumens nach einem Flüssigkeitsbolus vorhersagen können. Die dritte Hypothese ist, dass Delta PVI unabhängig vom Vasostatus der Präkapillaren an der gemessenen Stelle ist.

METHODEN

Die Ermittler schlagen eine prospektive Beobachtungsstudie mit Genehmigung der Human Studies Committees der University of Louisville und des University Hospital Research Integrity Office vor. Alle Probanden oder ihre gesetzlichen Vertreter müssen vor der Aufnahme in die Studie eine informierte, schriftliche Zustimmung geben. Die Studie wird gemäß den Richtlinien der Guten Klinischen Praxis durchgeführt.

Einschlusskriterien Die Forscher planen, 40 weibliche Probanden einzuschreiben, die für eine elektive gynäkologische Roboterchirurgie unter Vollnarkose vorgesehen sind.

Ausschlusskriterien

Patienten mit Vorhofflimmern oder anderen signifikanten Arrhythmien (niedriger Grad 3 oder höher) und Patienten mit Aorteninsuffizienz werden ausgeschlossen.

Protokoll

Die Anästhesie wird mit Propofol (2 mg/kg), Rocuronium (0,6 mg/kg) und Fentanyl (2 µg/kg) eingeleitet, um die Intubation zu erleichtern. Ein #8 Endotrachealtubus wird in die Trachea eingeführt und bei 22 cm befestigt. Die Anästhesie wird mit Sevofluran aufrechterhalten, um den BIS-Wert zwischen 40 und 60 zu halten. Fentanyl wird als Infusion mit einer Rate von 2 µg/kg/h verabreicht. Das Beatmungsgerät wird auf den druckkontrollierten Modus eingestellt und die Patienten werden mit einem Atemwegsdruck beatmet, der einem Tidalvolumen von 8 ml/kg bis zu einem maximalen Atemwegsdruck von 35 cmH20 entspricht. Der eingeatmete Sauerstoff wird bei etwa 50 % gehalten, aber bei Bedarf erhöht, um eine Hämoglobin-Sauerstoffsättigung von > 95 % aufrechtzuerhalten. PEEP wird auf 5 cmH20 eingestellt. Die Atemfrequenz beträgt 12 Atemzüge pro Minute.

Jeder Patient erhält einen Arterienkatheter (Radialarterie) mit einem Wandler und einem daran angeschlossenen kontinuierlichen Echtzeit-Herz-Kreislauf-Monitor (LiDCO rapid, LiDCO Ltd, London, UK). Ein Pulsoximeter (LNOP Adt, Masimo Corp, Irvine, CA) wird am Zeigefinger der gleichen Hand des Patienten befestigt und mit einem Bettmonitor verbunden (Radical 7, Masimo Corp, Irvine, CA); Das Oximeter wird umwickelt, um Störungen durch Außenlicht zu vermeiden. PVI berechnet die respiratorischen Schwankungen in der Plethysmographie-Wellenformamplitude (Perfusionsindex [PI]) unter Verwendung der maximalen und minimalen PI-Werte über einen bestimmten Zeitraum. Die arterielle Wellenform wird kontinuierlich aufgezeichnet.

Das intraoperative Flüssigkeitsmanagement wird mit Plasmolyt 2 ml/kg/h durchgeführt. Flüssigkeitsboli werden nach Anweisung des SVV verabreicht. Hetastärke wird als Bolus in 250-ml-Schritten bis zu einer Höchstdosis von 50 ml/kg verabreicht. Der Flüssigkeitsbolus wird über 5 Minuten verabreicht. Nach Einleitung der Anästhesie wird ein Blasenkatheter (Foleykatheter) eingeführt. Dies ist Teil der herkömmlichen Pflege und ermöglicht eine genauere Verfolgung des Flüssigkeitsvolumens.

Sobald sich der Patient in Trendelenburg-Position befindet und eine Messung ergibt, dass SVV oder PVI über 10 % bleibt, werden Flüssigkeitsboli von 250 ml Hetastärke über 5 Minuten verabreicht, bis SVV oder PVI unter 10 % fallen. Auch bei einem Anstieg des Schlagvolumens um 10 % wird der Flüssigkeitsbolus wiederholt.

Die Anästhesie wird fortgesetzt, bis die Operation abgeschlossen ist. Die Lähmung wird während der gesamten Anästhesieperiode fortgesetzt, mit dem Ziel, einen Zug von vier (TOF) bei 1 bis 2 Zuckungen aufrechtzuerhalten. Am Ende der Operation wird die Luftröhre des Patienten gemäß den routinemäßigen Extubationskriterien extubiert.

Während der abdominalen CO2-Insufflation wird der intraabdominale Druck auf 15 cmH2O gehalten. Die Trendelenburg-Position beträgt 30º, was der maximalen Neigung des OP-Tisches entspricht.

Messungen

Hämodynamische Daten (Blutdruck, Herzindex, Pulsdruckvariation) werden durch Pulsleistungsanalyse gemessen. PVI wird durch Pulsoximetrie gemessen. Hämodynamische Daten (MAP, SVV, PPV, CO, PI und PVI) werden in folgenden Intervallen aufgezeichnet: nach Einleitung der Anästhesie (Baseline), nach Beginn des Pneumoperitoneums, nach Positionierung des Patienten in Trendelenburg-Position und danach alle 15 Minuten. Am Ende der Operation werden Messungen nach Umkehr der Trendelenburg-Position und nach Deflation des Peritoneums aufgezeichnet.

Temperaturgradienten zwischen Unterarm und Fingerspitze werden mit einem Mon-a-Thermometer (Mallinckrodt Medical, Inc. St. Louis, MO) und Einweg-Mon-a-therm-Thermoelemente. Eine Vasokonstriktion wird erkannt, wenn der Temperaturgradient zwischen Unterarm und Fingerspitze ≥ 0 °C und PI < 1 beträgt.

Der intraabdominale Druck wird während jeder Messung der hämodynamischen Parameter aufgezeichnet. Die Trendelenburg-Position wird mit einem Winkellineal gemessen.

Datenanalyse Analyse der Stichprobengröße: Vorläufige Daten haben eine Wahrscheinlichkeit von 75 % gezeigt, eine Zunahme des Schlagvolumens zu sehen, nachdem der Patient in Trendelenburg-Position positioniert wurde. Unter Berücksichtigung der jährlichen Patientenpopulation von 200 Patienten und unter der Annahme eines Konfidenzintervalls von 65–80 % auf dem Signifikanzniveau 0,05 werden insgesamt 35 Patienten benötigt. Daher planen die Forscher, 40 Patienten zu untersuchen. Nach 20 Patienten wird eine Zwischenanalyse durchgeführt.

Die Ermittler verwenden gepaarte t-Tests und ANOVA mit wiederholten Messungen für alle numerischen Messungen, wenn sie Daten (BP, HR und SV) vor und nach Eingriffen vergleichen (Basislinie bis Insufflation, Insufflation bis Trendelenburg-Position und Schlagvolumen vor und nach Flüssigkeit). Bolus). Chi-Quadrat-Tests werden für kategoriale Daten wie die Änderung von SVV und PPV verwendet. Logistische Regression, Bland-Altmann-Plot und ROC-Kurven werden verwendet, um die Übereinstimmung und Genauigkeit von SVV- und PVI-Änderungen vorherzusagen. Ergebnisse werden als statistisch signifikant betrachtet, wenn P < 0,05.

Bedeutung

Die Veränderung der Hämodynamik während der nicht-physiologischen (iatrogenen) Ereignisse der abdominalen Insufflation und der Platzierung des Patienten in einer steilen Trendelenburg-Position wurde nicht aufgeklärt. Die Aufklärung hämodynamischer Störungen kann dem Kliniker helfen, das Schlagvolumen und das Herzzeitvolumen in einem frühen Stadium der Roboterchirurgie zu optimieren. Die Bewertung eines nicht-invasiven Geräts (Perfusionsvariabilitätsindex) zur Bestimmung der Machbarkeit kann es in Zukunft ermöglichen, dynamische hämodynamische Parameter nicht-invasiv zu messen.

Diese Beobachtungsstudie bringt keine zusätzlichen Risiken für den Patienten mit sich. Die arterielle Kanülierung für invasive Blutdruckmessungen ist eine herkömmliche Behandlung während der Roboterchirurgie; Die verwendeten Geräte (LiDCO, Pulsoximetrie und Hautthermometer) sind nicht-invasive Geräte.

Geschlecht und Einbeziehung von Minderheiten

Es gibt keine Daten, die darauf hindeuten, dass die ethnische Zugehörigkeit hämodynamische Veränderungen während der Roboterchirurgie beeinflusst. Die Ermittler akzeptieren dementsprechend Patienten aus allen Minderheitengruppen. Basierend auf der Bevölkerung im Großraum Louisville erwarten die Ermittler, dass 85 % der Probanden Kaukasier sein werden. Die Prüfärzte schließen nur weibliche Patienten in die Studie ein, da die Prüfärzte nur Patienten für gynäkologische Pathologien einschreiben.

Mögliche Risiken

Die vorgeschlagene Studie wird mit Genehmigung der Human Studies Committees der University of Louisville durchgeführt. Die Prüfärzte müssen eine schriftliche und informierte Zustimmung von teilnehmenden Patienten oder autorisierten Vertretern erhalten. Der Hauptforscher und alle Mitarbeiter haben einen IRB-zertifizierten Schulungskurs zum Schutz menschlicher Subjekte absolviert.

Die Ermittler werden nur Patienten einschreiben, die für eine Roboterchirurgie vorgesehen sind und sich einer steilen Trendelenburg-Position unterziehen. Die Risiken einer steilen Trendelenburg-Position sind Schwellungen des Oberkörpers, insbesondere der Augen, sowie der Kehlkopf- und Rachenstrukturen. Schwellungen können das Risiko einer verzögerten Extubation oder, sehr selten, einer erneuten Intubation nach der Anästhesie verursachen. Erhöhter intrazerebraler Druck kann Kopfschmerzen verursachen.

Die Insufflation des Abdomens kann aufgrund einer Reizung des Zwerchfellnervs ein subkutanes Emphysem und Schulterschmerzen verursachen.

Arterielle Kanülierung kann in seltenen Fällen zu Hämatomen am Handgelenk und Arterienthrombose und Infektion der Kanülierungsstelle führen.

Alle möglichen Komplikationen werden dem Patienten zweimal erklärt. Zunächst werden dem Patienten die Informationen vorgelegt, die ihm im Rahmen der konventionellen Behandlungseinwilligungen für Operation und Anästhesie vorgelegt werden. Zweitens, wenn die Ermittler eine zustimmende Diskussion mit den potenziellen Probanden über das Forschungsprotokoll führen.