Wirkung von Pneumoperitoneum und steiler Trendelenburg auf das vegetative Nervensystem

Die laparoskopische radikale Prostatektomie entwickelt sich zu einem weit verbreiteten chirurgischen Verfahren, da sie einige wichtige Vorteile gegenüber der offenen Prostatektomie bietet. Diese Operationstechnik erfordert eine längere Lagerung des Patienten in einer 25-40 Grad Kopftieflage (steiler Trendelenburg) in Verbindung mit einem Pneumoperitoneum bei 12-15 mmHg. Der Haltungswechsel von der Rückenlage zur Kopftieflage bewirkt eine hydrostatische Flüssigkeitsverschiebung in Richtung Kopf und Thorax, wodurch der venöse Rückfluss gesteigert und die kardiopulmonalen Barorezeptoren stimuliert werden. Darüber hinaus gibt es Berichte über schwere Bradykardie und Herzstillstand nach Pneumoperitoneum in Verbindung mit steiler Trendelenburg. Ein vagaler Hypertonus, der durch die Kombination dieser beiden Faktoren induziert wird, oder eine sympathische Hyperaktivität, die durch eine Pneumoperitoneum-Insufflation hervorgerufen wird, wurden alternativ als Ursache für solche hämodynamischen Veränderungen vorgeschlagen. Diese Spekulationen spielen jedoch kaum mehr als eine narrative Rolle, da niemals eine evidenzbasierte Demonstration geliefert wird.

Das Ziel dieser Studie ist es, die Variationen der Modulation des autonomen Nervensystems zu messen, die durch eine steile Trendelenburg-Position bei 25 Grad und ein Pneumoperitoneum während der laparoskopischen radikalen Prostatektomie induziert werden.

Methoden Die Patienten werden randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt. Gruppe A: Nach Einleitung der Allgemeinanästhesie wird in Rückenlage ein Pneumoperitoneum mit Kohlendioxid-Insufflation durch einen chirurgisch eingeführten Trokar in die Bauchhöhle induziert, dann werden die Patienten in einer steilen Trendelenburg bei 25 Grad mit dem Kopf nach unten positioniert. Gruppe B: Nach Einleitung der Allgemeinanästhesie werden die Patienten in einer steilen Trendelenburg-Position bei 25 Grad Kopf nach unten positioniert, dann wird ein Pneumoperitoneum mit Kohlendioxid-Insufflation durch einen chirurgisch eingeführten Trokar in die Bauchhöhle induziert.

Die Modulation des autonomen Nervensystems wird zu vier Hauptzeitpunkten bewertet: (i) T1-Basislinie (vor der Einleitung einer Vollnarkose); (ii) T2, 5 min nach Einleitung der Vollnarkose, (iii) T3, Pneumoperitoneum-Insufflation (Gruppe A) oder steiler Trendelenburg (Gruppe B); (iv) T4, steiler Trendelenburg (Gruppe A) oder Pneumoperitoneum-Insufflation (Gruppe B).

Die Modulation des autonomen Nervensystems wird nicht-invasiv mittels Herzfrequenzvariabilitätsanalyse (HRV) durch sowohl lineare als auch nichtlineare Methoden untersucht. Schlag-zu-Schlag-Intervalle werden berechnet, indem der QRS-Komplex auf dem Elektrokardiogramm erkannt wird und der R-Apex unter Verwendung von parabolischer Interpolation lokalisiert wird. Der maximale arterielle Druck innerhalb jedes R-zu-R-Intervalls wird als systolischer arterieller Druck (SAP) genommen. Sequenzen von 300 Werten werden zufällig innerhalb jeder experimentellen Bedingung ausgewählt.

Lineare HRV-Analyse Das Leistungsspektrum wird gemäß einem univariaten parametrischen Ansatz geschätzt, der die Reihe an ein autoregressives Modell anpasst. Die autoregressive Spektraldichte wird in Komponenten zerlegt, die jeweils durch eine Mittenfrequenz gekennzeichnet sind. Eine Spektralkomponente wird als LF bezeichnet, wenn ihre Mittenfrequenz zwischen 0,04 und 0,15 Hz liegt, während sie als HF klassifiziert wird, wenn ihre Mittenfrequenz zwischen 0,15 und 0,4 Hz liegt. Die HF-Leistung der R-zu-R-Reihe wird als Marker für die zum Herzen gerichtete Vagusmodulation verwendet, während die LF-Leistung der SAP-Reihe als Marker für die zu den Gefäßen gerichtete sympathische Modulation verwendet wird. Das Verhältnis der LF-Leistung zur HF-Leistung, bewertet aus R-zu-R-Reihen, wird als Indikator für das sympatho-vagale Gleichgewicht genommen, das zum Herzen gerichtet ist. Die Baroreflexkontrolle in den niedrigen Frequenzen wird als Quadratwurzel des Verhältnisses von LF(RR) zu LF(SAP) berechnet. In ähnlicher Weise wird die Baroreflexkontrolle in den hohen Frequenzen als die Quadratwurzel des Verhältnisses von HF(RR) zu HF(SAP) definiert.

Nichtlineare HRV-Analyse Die symbolische Analyse wird an denselben Sequenzen von 300 aufeinanderfolgenden Herzschlägen durchgeführt, die für die autoregressive Analyse verwendet wurden. Der gesamte Bereich des R-zu-R-Intervalls in jeder Serie wird gleichmäßig in 6 Scheiben (Symbole) unterteilt, und es werden Muster von 3 aufeinanderfolgenden Herzschlagintervallen betrachtet. Somit hat jede Folge von 300 Herzschlägen ihren eigenen R-zu-R-Bereich und 298 aufeinanderfolgende Symboltripletts. Die Shannon-Entropie der Verteilung der Muster wird berechnet, um eine Quantifizierung der Komplexität der Musterverteilung bereitzustellen. Alle Symboltripel sind in 3 mögliche Variationsmuster gruppiert: (i) keine Variation (0 V, alle 3 Symbole waren gleich), (ii) 1 Variation (1 V, 2 Folgesymbole waren gleich und das verbleibende Symbol war unterschiedlich), ( iii) Muster mit mindestens 2 Variationen (2V, alle Symbole waren anders als das vorherige). Zuvor wurde festgestellt, dass der Prozentsatz von 0-V-Mustern als Reaktion auf sympathische Stimuli zunimmt (und um 2 V abnimmt), während 2-V-Muster als Reaktion auf vagale Stimuli zunahmen (und 0 V abnahmen).

Forscher, die die HRV analysieren, sind gegenüber der Gruppenzuordnung des Patienten verblindet.

Das Management der Vollnarkose ist wie folgt standardisiert:

Induktion mit Propofol 1,5-2 mg/kg, Remifentanil Target Controlled Infusion (TCI) Ce 4 ng/ml, neuromuskuläre Blockade mit Cisatracurium 0,2 mg/kg.

Erhaltung: Sevofluran 0,6-1,5 minimale alveoläre Konzentration (State Entropy Ziel: 40-60); Remifentanil TCI (Bereich Ce 3-15 ng/ml).

mechanische Beatmung mit einer Atemfrequenz von ≥ 14 Atemzügen/min, wobei das Tidalvolumen angepasst ist, um das endtidale Kohlendioxid bei 32–38 mmHg und den Atemwegsplateaudruck < 32 cmH2O zu halten.

Probengröße:

Um einen Unterschied in der mittleren HF(RR) zwischen den Gruppen bei der Trendelenburg-Positionierung von 40 ms^2 mit einer Standardabweichung von 50 ms^2 mit einer Trennschärfe von 0,80 und einem Typ-I-Fehler von 0,05 zu erkennen, werden 26 Patienten für jede Gruppe benötigt.