Tidalvolumen-Herausforderung zur Beurteilung der Volumenreaktivität

Intraoperative Algorithmen und Protokolle zur Flüssigkeitstherapie sind Schlüsselfaktoren zur Verhinderung einer perioperativen Hypovolämie oder Hypervolämie, die beide bekanntermaßen die Morbidität und die Dauer des Krankenhausaufenthalts erhöhen. Die Reaktion auf eine Flüssigkeitstherapie (Zunahme des Schlagvolumens, SV) nach einer Bolusinfusion sollte auf Prädiktoren für die Flüssigkeitsreaktivität basieren. Es wurde bereits gezeigt, dass statische Indizes wie der zentralvenöse Druck oder der Pulmonalkeildruck für diesen Zweck ungeeignet sind. Umgekehrt können dynamische Indizes wie Schlagvolumenvariation (SVV) oder Pulsdruckvariation (PPV) die Flüssigkeitsreaktivität bei mechanischer Beatmung mit einem Atemzugvolumen von mindestens 8 ml/kg zuverlässig vorhersagen.

In den letzten Jahren wurde der Einsatz einer lungenprotektiven Beatmungsstrategie mit Atemzugvolumina von weniger als 8 ml/kg (z. B. Vt = 6 ml/kg Idealgewicht) wurde mit einem besseren Ergebnis der Patienten in Verbindung gebracht9 und wurde als Standardstrategie für die intraoperative mechanische Beatmung empfohlen.10 Reduzierte Atemzugvolumina schränken jedoch die Zuverlässigkeit dynamischer PPV- und SVV-Indikatoren ein. Um diese Vt-bedingte Beschränkung auf PPV und SVV zu überwinden, sollten funktionelle hämodynamische Tests durchgeführt werden11, die darauf abzielen, die Vorlast des rechten Ventrikels zu erhöhen. Beispielsweise wurde die Unterbrechung der mechanischen Beatmung wie beim endexspiratorischen Okklusionstest (EEOT) sowohl bei Intensivpatienten als auch bei einer chirurgischen Untersuchung mit widersprüchlichen Ergebnissen getestet.15,16 Kürzlich haben Myantra und Kollegen die Tidal Volume Challenge (VtC) an 20 schwerkranken Patienten mit akutem Kreislaufversagen getestet. Sie zeigten, dass die Reaktion auf die Flüssigkeitsverabreichung durch Veränderungen des PPV und SVV nach VtC, definiert als ein Anstieg des Vt auf 8 ml/kg für 1 Minute, zuverlässig vorhergesagt werden kann.

Die Herausforderung des Tidalvolumens wurde auch bei chirurgischen Patienten erfolgreich getestet. Bei neurochirurgischen Patienten sowohl in Rücken- als auch in Bauchlage. Messina und Kollegen zeigten, dass VtC die Reaktion auf die Flüssigkeitsverabreichung durch eine Änderung von PPV und SVV mit hoher Sensitivität und Spezifität vorhersagen kann. Bei robotergestützten laparoskopischen Eingriffen in der Trendelenburg-Position zeigten Jun und coll20, dass PPV-Veränderungen nach einem VtC empfindlicher und spezifischer bei der Vorhersage der Flüssigkeitsreaktivität waren als SVV-Veränderungen.

Der Zweck dieser Studie besteht darin, die Fähigkeit von Veränderungen im PPV und SVV nach VtC zu untersuchen, um die Flüssigkeitsreaktivität bei Patienten vorherzusagen, die sich einer Vollnarkose mit schützender mechanischer Beatmung unterziehen.

Patientenpopulation/Studiendesign

In dieser prospektiven Studie werden Patienten, die die Einschlusskriterien erfüllen, nach Unterzeichnung einer schriftlichen Einverständniserklärung nacheinander aufgenommen. Das Protokoll steht im Einklang mit den in der Helsinki-Erklärung dargelegten Grundsätzen; Die Studie ist von der örtlichen institutionellen Ethikkommission genehmigt (557/14-10-2021) und wird auch in einer internationalen Datenbank (clinicaltrials.gov) registriert. vor der Einweihung.

Anästhesiemanagement

Die Patienten erhalten gemäß der üblichen Praxis eine Vollnarkose. Die Einleitung der Anästhesie erfolgt mit Propofol (1,5–2,5 mg/kg), Muskelrelaxantien (Rocuronium 0,6 mg/kg oder Cisatracurium 2 mg/kg) und Opioiden (Fentanyl oder Remifentanil), während die Aufrechterhaltung der Anästhesie Fentanylbolus oder Remifentanil umfasst Dauerinfusion (0,02–0,2 μg/kg/min) und Sevofluran (1,5–2,5 Vol.-%) nach Ermessen des behandelnden Arztes und entsprechend dem Bedarf des Patienten. Die Patienten werden mechanisch mit schützender Lungenbeatmung beatmet (Vt = 6 ml/kg des vorhergesagten Körpergewichts gemäß x + 0,91 (Körpergröße in cm – 152,4), wobei x = 50 für Männer und x = 45,5 für Frauen)21 und a positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) von 5 cm H20. Atemfrequenz und Inspiration:Expiration (I:E)-Verhältnis werden angepasst, um den endexspiratorischen Kohlendioxidspiegel (EtCO2) zwischen 35 und 40 mmHg aufrechtzuerhalten.

Hämodynamische Überwachung

Bei allen Patienten wird eine Kanülierung der Arteria radialis durchgeführt. Der Katheter wird über den Acumen IQ-Wandler (Edwards Lifesciences, Irvine, CA) mit dem Hämosphärenmonitor (Edwards Lifesciences, Irvine, CA) und dem Standard-Anästhesiegerätemonitor (GE Healthcare, USA) verbunden. Der Standard-Anästhesiemonitor misst Elektrokardiogramm, Pulsoximetrie, Temperatur und arteriellen Druck, während der Hemosphere-Monitor PPV, SVV, SV-Index, Herzzeitvolumen (CO) und Index (CI), systemischen Gefäßwiderstand (SVR) und dynamische arterielle Elastizität (Eadyn) registriert. und Druckunterschied über die Zeit (dP/dt).

PPV wird vom Hemosphere-Monitor automatisch nach der Formel PPV (%) = [(PPmax – Ppmin)/PPmean ] x 100 berechnet, während SVV nach der Formel SVV(%) = [(SVmax – Svmin) /SVmean ] berechnet wird. x 100,22

Studienprotokoll

Das Protokoll beginnt eine Stunde nach Einleitung der Anästhesie und der Stabilisierung der hämodynamischen Parameter (Änderungen des MAP <10 % für 5 Minuten). Wir werden zunächst den mittleren arteriellen Druck (MAP), den Schlagvolumenindex (SVI), den inspiratorischen Spitzendruck (PIP), die dynamische Compliance (Cdyn), den PPV und den SVV während der mechanischen Beatmung mit Vt = 6 ml/kg PBW (T1-Basislinie) registrieren. Anschließend erhöhen wir das Atemzugvolumen auf Vt = 8 ml/kg Körpergewicht, ohne die anderen Atemparameter für 3 Minuten zu ändern. Am Ende der Tidalvolumen-Herausforderung werden wir erneut MAP, SVI, PIP, Cdyn, PPVT2, SVVT2 (Τ2 VtC) registrieren. Änderungen der PPV- und SVV-Werte werden wie folgt berechnet:

ΔPPVT2-T1 = PPVT2 - PPVT1 und ΔSVVT2-T1 = SVVT2 - SVVT1 Wir berechnen auch die prozentualen Änderungen von PPV und SVV [ΔPPV T2-T1 (%) bzw. ΔSVV T2-T1 (%)].

Wenn Vt = 6 ml/kg Körpergewicht und die hämodynamischen Parameter stabilisiert sind, führen wir mindestens 5 Minuten nach dem VtC eine Volumenprovokation (Volumenexpansion, VE) mit Gelofusin 6 ml/kg Körpergewicht durch. Wir werden dann die Parameter MAP, SVI, PIP, Cdyn, PPV, SVV vor (T3) und 5 Minuten nach der Volumenherausforderung (T4) registrieren.23,24 Im SVI vor und nach dem VE registrierte Veränderungen werden als Reaktionsindikator auf Flüssigkeiten verwendet. Die Patienten werden in Patienten eingeteilt, die auf die VE ansprechen, wenn der SVI ≥ 10 % ist, und in Nicht-Responder, wenn der SVI < 10 % ist.4,25 Wir berechnen auch die Änderungen der PPV- und SVV-Werte zwischen T3 und Τ4.

Die Änderungen der SVV- und PPV-Werte nach VE (ΔPPVVE und ΔSVVVE) werden wie folgt berechnet:

ΔPPVVE = PPVT4 – PPVT3 und ΔSVVVE = SVVT4 – SVVT3

Berechnung der Stichprobengröße Die Stichprobengröße wurde gemäß der Hypothese berechnet, dass der PPV8 die Flüssigkeitsreaktivität vorhersagen kann, wenn die AUC (Fläche unter der Kurve) = 0,75 in Bezug auf die alternative Nullhypothese (ΑUC = 0,5). Für diesen Unterschied wurde berechnet, dass mindestens 44 Patienten erforderlich sind, um einen Unterschied von 0,25 mit einem Fehler vom Typ I = 0,05 und einer Potenz von 0,90 festzustellen. Unter Berücksichtigung möglicher Studienabbrecher wurde diese Zahl auf 50 Patienten erhöht. GPower 3.1.2 Für die Berechnung der Stichprobengröße wurde Software für Windows (Deutschland) verwendet.

Statistische Analyse Die Normalverteilung kontinuierlicher Variablen wird mit dem Shapiro-Wilk-Test bewertet. Variablen werden als Mittelwert ± Standardabweichung, Median [Interquartilbereich] oder Zahl (Prozentsatz) ausgedrückt. Für kontinuierliche Variablen wird der Student-T-Test oder der Mann-Whitney-U-Test und für kategoriale Variablen der χ2-Test verwendet. Die Korrelation zwischen Variablen wird mit dem Korrelationstest nach Spearman analysiert.

Um die Fähigkeit der dynamischen Indizes zur Vorhersage der Flüssigkeitsreaktivität zu berechnen, wird der ROC-Kurvenansatz verfolgt. Die Fläche unter der Kurve wird berechnet und mit der DeLong-Methode verglichen. Kurz gesagt sieht die Kurveninterpretation wie folgt aus: AUC = 0,5, nicht zuverlässiger Test; AUC = 0,6-0,69, Test mit schlechter Vorhersagefähigkeit; · AUC = 0,7 - 0,79, mäßiger Test; AUC = 0,8–0,89, ein Test mit guter Vorhersagefähigkeit; AUC = 0,9-0,99, ein ausgezeichneter Test; AUC = 1,0, ein Test mit der bestmöglichen Vorhersagefähigkeit.

Für jede Variable wird ein optimaler Schwellenwert ermittelt, um den Youden-Index zu maximieren (Sensitivität + Spezifität – 1). Unter Berücksichtigung der Möglichkeit einer Überschneidung zwischen Antwortenden und Nicht-Antwortenden haben wir eine Grauzone für dynamische Vorlastindizes festgelegt, wobei ein niedriger Grenzwert berücksichtigt wurde, der 90 % der Antworten auf negative Flüssigkeitsprovokationen einschließt, und ein hoher Grenzwert, der eine positive Flüssigkeitsprovokation vorhersagt in 90 % der Fälle.