Atemkontrolle und narkotische Wirkungen

Die Studie zielt darauf ab, die folgenden Hypothesen zu testen:

Niedriger Atemantrieb ist prädiktiv für eine Opioid-induzierte Atemdepression, definiert durch endtidalen PCO2 (PETCO2) > 50 mmHg, Beatmung < 20 % unter dem Ausgangswert oder Pulsoximeter-Messwert (SpO2) < 90 %.

Atemdepression ist in bestimmten Schlafphasen wahrscheinlicher, insbesondere im Slow-Wave-Schlaf.

Atemantrieb. Vor der Operation die hyperkapnische Atemreaktion jedes Patienten unter Bedingungen leichter Hypoxie und leichter Hyperoxie. Bei dieser Technik hyperventiliert der Patient zunächst freiwillig auf einen PETCO2-Wert von 20–25 mmHg und unterzieht sich dann einem Rückatmungstest, bei dem der PCO2 auf 55–60 mmHg ansteigen kann, während der endtidale PO2 (PETO2) auf 150 mmHg gehalten wird. Das Verfahren wird dann mit bei 50 mmHg eingespanntem PETO2 wiederholt. Von diesem Verfahren abgeleitete Parameter umfassen Steigungen der Atmungsreaktion während Hyperoxie und Hypoxie. Die Steigung während leichter Hypoxie wird als Hinweis auf die periphere Chemorezeptorfunktion angesehen, während die hyperoxische Steigung eher auf einen zentralen Atemantrieb hinweist.

Diese beiden Manöver werden dann während einer Infusion des ultrakurz wirkenden Opioids Remifentanil wiederholt. Remifentanil wird verabreicht, um eine bestimmte Konzentration an der Wirkungsstelle zu erreichen, die ausgewählt wurde, um eine 30-prozentige Verringerung der Ventilation zu bewirken, wobei ein standardmäßiges pharmakokinetisches Modell verwendet wird, das auf einem weit verbreiteten Shareware-Programm (TIVATrainer, www.eurosaver.eu) implementiert ist. Die Erholung von der Atmungsdepression erfolgt innerhalb von 10 Minuten nach Absetzen der Infusion.

Schlaftest. In der Nacht vor der Operation wird zu Hause ein Schlaftest basierend auf dem peripheren arteriellen Tonus durchgeführt (WatchPAT™, Itamar Medical, Franklin, MA) und ein formelles Maß für obstruktive Schlafapnoe liefern. Dieser Test erfordert nur ein an einem Finger angebrachtes Gerät, das SpO2 und den peripheren Tonus misst, sowie einen Beschleunigungsmesser auf der Brust, um die Atembewegungen zu beurteilen. Die mit dieser Technologie berechneten Atemindizes korrelieren mit denen, die aus der Standard-Polysomnographie berechnet wurden. Die gleichen Tests werden postoperativ ab dem Zeitpunkt, an dem der Patient die Postanästhesiestation (PACU) betritt, bis zum nächsten Morgen verwendet. Die Aufzeichnung derselben Variablen wird dann fortgesetzt: Intervall zwischen den Atemzügen, Atemminutenvolumen (unter Verwendung eines elektrischen Impedanzgeräts: ExSpiron™, Respiratory Motion, Waltham, MA), abdominale DMS-Aufzeichnung, transkutaner PCO2 (SenTec, Fenton, MO), und Schlafmaßnahmen. Der Datenstrom wird dann in 5-Minuten-Epochen unterteilt. Während jeder Epoche werden der Schlafzustand (wach, Stufen 1-4 Langsamschlaf, REM-Schlaf (Rapid Eye Movement), Opioidverbrauch, respiratorische Variablen und Apnoe-/Hypopnoe-Index (AHI) bewertet. Die Probanden haben die Möglichkeit, sich für oder gegen die Teilnahme an der Schlafstudie über Nacht zu entscheiden.

Langzeit-Pulsoximetrie. Für die gesamte postoperative Phase bis zur Entlassung werden wir den Opioidverbrauch und die SpO2/Herzfrequenz mit einem Handgelenksoximeter (WristOx™, Nonin Medical, Plymouth, MN) aufzeichnen.

Postoperative Parameter der Atemdepression umfassen Hyperkapnie (transkutanes PCO2), Hypoxämie, Apnoen, niedriges Atemminutenvolumen und Schlafzustand.