Sauerstoffverbrauch und Sevofluranaufnahme basierend auf physiologischer Totraumschätzung

Die „Menge“ der Lunge, die bei narkotisierten und beatmeten Patienten am Gasaustausch teilnimmt, variiert je nach individueller Situation. Dieser „Teil“ der Lunge, der für die „Atmung“ zuständig ist, wird als Atemvolumen bezeichnet, im Gegensatz zu dem „Teil“ oder Volumen der Lunge, der dafür zuständig ist, die Luft zu den Atemzonen zu treiben: Luftröhre, Bronchien, et cetera, die nicht direkt an der Atmung beteiligt sind. Dieses Leitungsvolumen bildet zusammen mit dem durch andere Umstände vom Gasaustausch ausgeschlossenen Alveolarvolumen den physiologischen Totraum (VDphys), der den Anteil des Tidalvolumens darstellt, der nicht an der Atmung teilnimmt. Die VDphys kann auf verschiedene Weise geschätzt werden.

Die Kenntnis des VDphys ermöglicht es dem Klinikpersonal, die Menge an Sauerstoff und Anästhesiegas (Sevofluran), die der Anästhesie-Workstation zugeführt werden, genauer einzustellen, wenn im geschlossenen Kreislaufmodus gearbeitet wird, da die Schätzungen von VO2 und SEVOup und folglich von Millilitern Sauerstoff- und Sevofluran-Zufuhr pro Minute (DO2 bzw. SEVOsuppl) werden auf der Grundlage des „Atemzugvolumens“ und nicht des „gesamten“ Tidalvolumens (TV) berechnet; dies unter Berücksichtigung des VDphys/TV-Verhältnisses.

In dieser Arbeit bewerten die Prüfärzte die Genauigkeit bei der Schätzung von VO2 und SEVOup unter Berücksichtigung des VDphys/TV-Verhältnisses bei der Arbeit mit einem geschlossenen Kreislaufmodus der Anästhesieverabreichung. Die Ermittler untersuchen die Beziehung zwischen DO2 und SEVOsuppl, berechnet basierend auf dem VDphys/TV-Verhältnis, und dem tatsächlichen Verbrauch von O2 und Sevofluran, gemessen durch den Gasanalysator der Anästhesie-Arbeitsstation.

Methoden

Diese einarmige Interventionsstudie entspricht Phase 3 der Studie „Influence of Inspiratory Pause on Ventilatory Efficiency in Robotic Surgery“. Eine prospektive gepaarte Studie“. Die Teilnehmer werden nacheinander unter den Patienten rekrutiert, die sich einer robotergestützten Prostataoperation unterzogen haben, sobald sie die entsprechende Einverständniserklärung erhalten haben. Die Studie wird in einem Lehrkrankenhaus der Tertiärversorgung (Hospital Universitario Virgen del Rocío) durchgeführt. Die Genehmigung für diese Studie wird bei der lokalen Ethikkommission eingeholt. Die Rekrutierung erfolgt nach Verfügbarkeit der Ermittler.

Studienprotokoll Die Teilnehmer werden über eine Primus-Anästhesie-Workstation (Drager, Telford, PA, USA) mit einem TV von 7 ml/kg des vorhergesagten Körpergewichts beatmet. Der verwendete Beatmungsmodus ist die Volumenkontrolle, die ein Einatmungs-Ausatmungs-Verhältnis von 1:2 und eine Atemfrequenz von 12–15 Atemzügen/min umfasst, um Kohlendioxid (CO2) am Ende der Ausatmung (etCO2) zwischen 35 und zu halten 40 mmHg und einem anfänglichen positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) von 5 cmH2O. Für alle Teilnehmer wird eine 30 %-Endinspirationspause eingeplant. Während des gesamten Verfahrens wird ein Frischgasfluss von 0,5 bis 1 l/min mit einem eingeatmeten Sauerstoffanteil (FIO2) von 0,5 verwendet. Die Anästhesie wird mit Remifentanil 0,03 bis 0,05 µg/kg/min und Sevofluran mit einer alveolären Mindestkonzentration von 0,6 bis 0,8 aufrechterhalten, die an das Alter des Patienten angepasst wird, um einen Bispektralindex (BIS Quatro; Covidien Ilc, Mansfield, MA , USA) zwischen 40-60. Rocuronium wird verabreicht, um eine tiefe neuromuskuläre Blockade während der Studie zu gewährleisten, die durch neuromuskuläre Relaxation (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Irland) überwacht wird. Eine tOLA-Strategie wird zehn Minuten nach Beginn der mechanischen Beatmung angewendet und umfasst ein alveoläres Rekrutierungsmanöver (ARM) mit Titration des optimalen PEEP (PEEPop) bei einem dekrementellen PEEP-Versuch, gefolgt von einem neuen ARM und dem Einstellen einer maßgeschneiderten offenen Lunge PEEP (tOL-PEEP), das ist 2 cm H2O höher als PEEPop. Alle Beatmungsparameter bleiben während der gesamten Studie stabil, mit Ausnahme von PEEP, der gemäß den Prinzipien von tOLA titriert wird.

Für die volumetrische Kapnographie wird ein Fluxmed®-Monitor (MBMED, Buenos Aires, Argentinien) verwendet. Die Daten werden nach ordnungsgemäßer Kalibrierung der Durchfluss- und Drucksensoren auf einen Laptop heruntergeladen. Der Computer berechnet über die FluxView-Software (MBMED, Buenos Aires, Argentinien) automatisch die folgenden Parameter: Alveolar-, Atemwegs- und physiologische Toträume (VDalv, VDaw bzw. VDphys) und ihre Werte in Bezug auf den Fernseher. Die Anästhesie-Workstation wird zur kontinuierlichen Überwachung des Atemwegdrucks und des eingeatmeten und ausgeatmeten Anteils der verabreichten Gase verwendet. Die Ermittler werden VO2 und SEVOup messen, während sie eine Anästhesie-Verabreichungsmethode mit niedrigem Durchfluss anwenden.

Die statistische Analyse wird vom Hauptforscher durchgeführt. Zur Datenanalyse wird die Statistiksoftware IBM SPSS Statistics for Windows, Version 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) verwendet. Die Ermittler führen eine explorative Analyse der Daten durch, wobei sie den Mittelwert ± Standardabweichung oder den Median mit Interquartilsabstand für quantitative Variablen verwenden. Die Ermittler verwenden Prozentsätze für die Analyse qualitativer Variablen und überprüfen die Normalität der Datenverteilung mit dem Kolmogorov-Smirnov-Test oder mit dem Shapiro-Wilk-Test für Variablen mit weniger als 50 Datensätzen. Der Student's t-Test für gepaarte Stichproben wird verwendet, um das Verhalten der quantitativen Variablen zu verschiedenen Zeiten zu untersuchen (Vergleiche innerhalb der Gruppe). Die Forscher werden auch die Korrelation zwischen den Verbrauchs- und Aufnahmeschätzungen (VO2 bzw. SEVOup), gemessen in Millilitern pro Minute (ml/min), und den ml/min, die von beiden Gasen durch das Anästhesiesystem mit geschlossenem Kreislauf abgegeben werden, untersuchen.