Medición no invasiva del índice de predicción de hipotensión para la reducción de la hipotensión intraoperatoria (Clearsight)

1. Introducción Antecedentes La monitorización de la presión arterial representa una parte fundamental de la evaluación hemodinámica perioperatoria. Fisiológicamente, la presión arterial suele rondar los 120/80 mmHg, pero sigue dependiendo de la edad y el sexo. Por otro lado, la hipotensión no está claramente definida como se muestra en estudios previos. Algunos estudios definieron la hipotensión como una presión arterial sistólica (PAS) inferior a 100 mmHg o una presión arterial media (PAM) inferior a 60 mmHg. Dependiendo de la definición de hipotensión intraoperatoria (IOH), puede ocurrir hasta en un 38% de los casos de cirugía no cardíaca. Otro estudio señaló que la mortalidad a 1 año aumentaba un 3,6 % por cada minuto en que la presión arterial sistólica estaba por debajo de 80 mmHg y 1,4 veces cuando la PAM disminuía por debajo de 55 mmHg durante más de 10 minutos5. Además, en 2015, se demostró que incluso una PAM de corta duración por debajo de 55 mmHg se asocia con un alto riesgo de lesión renal aguda (IRA) y miocardio. Claramente, la cantidad de hipotensión intraoperatoria acumulada por debajo de 65-70 mmHg es un factor de riesgo muy importante para las complicaciones posoperatorias que incluyen IRA, MINS y disfunción orgánica adicional.

   Por lo tanto, y como se describió anteriormente, la aparición de hipotensión muestra una complicación intraoperatoria común. Las razones pueden encontrarse en vasodilatación, inotropía reducida (p. ej., inducida por fármacos) o déficit de volumen intravascular (basado en el ayuno preoperatorio y la pérdida de sangre intraoperatoria). Los principales factores que causan la IOH son la edad, las enfermedades preexistentes (p. ej., ASA), la duración de la cirugía, la gravedad de la cirugía (p. ej., de emergencia), la medicación antihipertensiva y la anestesia que combina anestesia general, regional y presión arterial basal preoperatoria. Las complicaciones relacionadas con la HIO se pueden detectar en la mayoría de los sistemas orgánicos, de los cuales la insuficiencia renal supone una complicación relevante en la fase perioperatoria. La lesión renal aguda (IRA) afecta hasta al 25 % de los pacientes que acuden a la unidad de cuidados intensivos (UCI). Un estudio adicional demostró que incluso un episodio de IOH relativa se asocia comúnmente con la aparición de IRA posquirúrgica (una disminución de la PAS en relación con el valor preoperatorio mostró un predictor independiente significativo del desarrollo de IRA y de clases RIFLE I y II; odds ratio 1,084 por cada cambio de -1 mmHg en la SAP). Como afirman, la "insuficiencia renal normotensa" no es común y es un fenómeno raro en ausencia de complicaciones sépticas y de otro tipo. Además, el riesgo de IRA se relacionó con la gravedad de la IOH con un odds ratio (OR) de 1,03; IC del 95 %: 1,02-1,04. (p<0,0001) por cada disminución de 1 mmHg en la PAM mínima ≥ 80 mmHg. Por cada hora adicional la PAM fue inferior a 70, respectivamente 60 y 50 mmHg, el riesgo de IRA aumentó en un 2 % (OR 1,02; IC del 95 %: 1,00-1,03, p = 0,0034), 5% (OR 1,05, IC 95% 1,02-1,08, p = 0,0028), y 22% (OR 1,22, IC 95% 1,04-1,43, p = 0,0122), respectivamente.

   Actualmente, la creatinina sérica y la urea muestran los parámetros más comunes utilizados para detectar la IRA, pero los niveles de creatinina sérica pueden tardar un día o más en acumularse en la sangre de un paciente con IRA. Por este motivo, es posible que no refleje el daño renal o la pérdida de función en tiempo real. Para superar esta limitación, los biomarcadores de detención del ciclo celular TIMP-2 y la cuantificación de IGFBP7 (Nephrocheck) se han evaluado con éxito para la detección de IRA. La principal ventaja de ambos parámetros es la oportunidad de detección temprana de IRA y su diseño en el punto de atención, lo que los hace especialmente valiosos para su uso en la UCI. Los resultados de la prueba NephroCheck están disponibles 20 minutos antes de que sean evidentes los signos clínicos de insuficiencia renal. La evidencia sugiere que la prueba NephroCheck ofrece una sensibilidad suficiente (89% con un valor de corte de 0,3) para detectar pacientes críticamente enfermos con riesgo de sufrir IRA.

   La lesión miocárdica después de una cirugía no cardíaca (MINS) muestra otro resultado adverso asociado con la IOH y pone en peligro particularmente a los pacientes con una edad de 45 años o más y aproximadamente el 1% de todos los pacientes que sufren MINS mueren dentro de los 30 días posteriores a la cirugía no cardíaca. El estudio de evaluación de cohortes de eventos vasculares en pacientes de cirugía no cardíaca (VISION) identificó una asociación significativa entre la aparición de MINS y un aumento de la mortalidad a 30 días (índice de riesgo ajustado: 4,69; IC del 95 %, 3,52-6,25). Además, un estudio retrospectivo de 57.315 pacientes mostró que una disminución de la PAM por debajo de 65 mmHg se relacionaba progresivamente con la aparición posoperatoria de MINS y AKI. Debido a su impacto en la mortalidad perioperatoria, MINS es de particular interés como objetivo de tratamiento. Se define como lesión miocárdica causada por isquemia dentro de un período de tiempo de 30 días después de una cirugía no cardíaca. Se han introducido diferentes ensayos de troponina para la identificación de MINS y por esta razón, se utiliza comúnmente para la definición en la práctica diaria un valor superior al percentil 99 (de una población de referencia normal con un coeficiente de variación <10%). En el Hospital Universitario de Giessen, ensayos de troponina I de alta sensibilidad (ensayo Siemens Adiva Centaur TNI, percentil 99 = 47,344 ng/l) se utilizan para la detección de MINS.

   Para reducir la incidencia de IOH, ya se han introducido con éxito varios protocolos de terapia dirigida por objetivos (GDT) con respecto a la reducción de IRA y MINS posoperatoria. Sin embargo, estos estudios utilizaron una monitorización hemodinámica invasiva que ofrecía una vigilancia continua de la presión arterial. Por el contrario, la monitorización estándar de la presión arterial no invasiva produce un intervalo ciego entre dos mediciones (normalmente tres o cinco minutos). Para abordar esta limitación, se han introducido diferentes dispositivos de monitorización continua de la presión arterial no invasivos. En primer lugar, se desarrolló el dispositivo Nexfin de Edwards Lifesciences Company (Irvine, California, EE. UU.) y mostró resultados prometedores en términos de reducción de IOH. En 2012, el dispositivo Nexfin fue transferido al sistema ClearSight sin perder su efecto preventivo sobre IOH. El siguiente paso evolutivo de la monitorización no invasiva del gasto cardíaco fue prevenir la IOH antes de su aparición mediante el uso del índice de predicción de hipotensión (HPI). El HPI se introdujo por primera vez en 2017 y hoy está certificado en Estados Unidos y Europa. Basado en la plataforma de monitoreo de Edward, HPI es una herramienta de monitoreo que tiene como objetivo predecir la IOH (definida como PAM<65 mmHg durante al menos un minuto) hasta 15 minutos antes de su aparición. La escala varía de 0 a 100%, lo que indica la probabilidad y el tiempo restante hasta la IOH pendiente. El algoritmo subyacente basado en aprendizaje automático utiliza características de análisis de la forma de onda de presión y se calculó primero a partir de un gran conjunto de datos retrospectivos de pacientes quirúrgicos y posteriormente se validó en una cohorte prospectiva mediante el análisis de 1.923 episodios de hipotensión. En este estudio, el HPI mostró una sensibilidad del 88% y una especificidad del 87% para predecir la IOH 15 minutos antes de su inicio. Desde entonces, estudios propios y de otros grupos de trabajo confirmaron la prevención eficaz de la IOH mediante el uso de GDT basado en HPI. Hasta hoy, el análisis de la forma de onda arterial dependía de la medición arterial invasiva, pero como Edwards Lifesciences ya promovió el inicio del HPI en la plataforma ClearSight, pronto será posible una medición no invasiva.

   Además, hasta ahora no se ha demostrado que el uso perioperatorio de una monitorización continua de la presión arterial no invasiva tenga un efecto beneficioso sobre el resultado del paciente. Especialmente, una GDT basada en la monitorización no invasiva de la presión arterial podría no sólo reducir la incidencia de IOH sino también la aparición de insuficiencia renal posoperatoria.

   2.1 Hipótesis de estudio 2.1.1 Hipótesis principal del estudio El uso perioperatorio de GDT no invasivo guiado por HPI reduce la incidencia de IOH en pacientes sometidos a traumatismos mayores y cirugía ortopédica.

   2.1.2 Hipótesis del estudio secundario.

   • El uso perioperatorio de GDT no invasivo guiado por HPI reduce la aparición de insuficiencia renal posoperatoria en pacientes sometidos a traumatismos mayores y cirugía ortopédica.
   • El uso perioperatorio de GDT no invasivo guiado por HPI reduce la aparición de MINS posoperatorio en pacientes sometidos a traumatismos mayores y cirugía ortopédica.

   2.2 Objetivos del estudio El objetivo del estudio es investigar si un protocolo hemodinámico basado en la monitorización continua del gasto cardíaco no invasivo (sistema ClearSight) en comparación con la atención estándar puede reducir la incidencia de IOH, IRA posoperatoria y MINS en pacientes sometidos a traumatismos mayores y cirugía Ortopédica.

   2.3 Criterios de valoración primarios y secundarios Criterios de valoración principales • Hipotensión intraoperatoria (definida como PAM por debajo de 65 mmHg)

   o frecuencia ((n)/h) de hipotensión intraoperatoria

   o duración absoluta de la hipotensión intraoperatoria

   o duración relativa (% del tiempo total de anestesia) de la hipotensión intraoperatoria

   Criterios de valoración secundarios • Criterio de valoración compuesto de o Aparición de una IRA (según los criterios KDIGO12 o un aumento de Nephrocheck; 0,3 (ng/ml)2/1000)

   o Aparición de MINS (TNI superior al percentil 99 de la población normal)

3 Metodología 3.1 Diseño del estudio El estudio está diseñado como un ensayo intervencionista prospectivo, aleatorizado, monocéntrico que compara el manejo hemodinámico dirigido a objetivos mediante monitorización continua del gasto cardíaco no invasivo (sistema ClearSight) con la atención estándar.

3.2 Centros de estudio Hospital Universitario de Giessen, Departamento de Anestesiología y Medicina de Cuidados Intensivos

3.3 Población de estudio 3.3.1 Grupos de estudio Traumatismo mayor y cirugía ortopédica Los pacientes que necesitan un traumatismo mayor de cirugía ortopédica tienen un mayor riesgo de HIO, principalmente debido a la pérdida de sangre inducida y comorbilidades preexistentes. Especialmente, los pacientes de edad avanzada tienen riesgo de sufrir fracturas de pelvis y extremidades proximales y, al mismo tiempo, son vulnerables a IOH debido a afecciones cardiovasculares preexistentes. Por esta razón, necesitan un control profundo de la presión arterial que incluya GDT basado en la monitorización continua de la presión arterial. Sin embargo, la necesidad de una presión arterial invasiva no puede generalizarse para todo el colectivo de pacientes de traumatología mayor y cirugía ortopédica. Por esta razón, el enfoque de monitorización del gasto cardíaco no invasivo podría ofrecer una solución segura y eficaz para estos pacientes.

La población de estudio se divide en dos grupos.

1. Grupo de intervención (optimización basada en el sistema ClearSight)
2. Grupo de control (manejo anestésico estándar) con ClearSight cegado

3.3.2 Criterios de inclusión

• Pacientes sometidos a traumatismo mayor o cirugía ortopédica en posición supina, que se define como:

  • Cirugía reconstructiva de la pelvis (p. ej., estabilización de fracturas)
  • Artroplastia total de cadera
  • Cirugía del fémur proximal (p. ej., estabilización de fracturas)
  • Artroplastia total de rodilla
  • Cirugía de la columna
• Realización de anestesia general con duración prevista >90min
• Edad ≥ 45 años 3.3.3 Criterio de exclusión

Los criterios de exclusión predefinidos son:

• Monitorización invasiva planificada de la presión arterial
• Participación en otro estudio intervencionista.
• Embarazo y madres lactantes.
• Cirugía sin ventilación mecánica controlada
• ASA I o IV
• Fibrilación arterial
• Alergia a la gelatina 3.3.4 Criterios de abandono
• Retiro del consentimiento del paciente

3.4 Plan de trabajo 3.4.1 Evaluación preoperatoria

Los pacientes se reclutan antes de la cirugía después de verificar los criterios de inclusión y exclusión. En este momento se obtiene el consentimiento informado. Los pacientes serán asignados al azar 1:1 a los dos grupos después de lograr el consentimiento informado del paciente. Además, se obtienen las siguientes características básicas:

• Edad, sexo, altura, peso, puntuación ASA
• Condiciones preexistentes (hipertensión, enfermedad coronaria con y sin antecedentes de infarto de miocardio, enfermedad arterial periférica, insuficiencia renal, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, diabetes)
• Cirugías mayores previas
• Prescripción actual de medicación.

Además, se obtendrán los siguientes resultados de laboratorio:

• recuento de células sanguíneas
• Función coagulatoria global (Ratio Internacionalizado, tiempo de tromboplastina, niveles de fibrinógeno)
• Parámetros de función renal (Creatinina, urea, Nefrocheck, ADN mitocondrial en sangre y orina)
• Parámetros de la función cardíaca (Troponina I, Creatinina quinasa, Mioglobina, Péptido Natriurético Cerebral)
• Parámetros inflamatorios (proteína C reactiva, procalcitonina)
• Parámetros de función endotelial (Angiopoyetinas 1 y 2, Syndecan-1 y molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1)), Bio-ADM

3.4.2 Puntos de tiempo Los puntos de tiempo del estudio se definen de la siguiente manera: antes de la cirugía, así como inmediatamente, 24, 72 y 168 horas después de la cirugía (dependiendo de la duración de la estancia hospitalaria). En cualquier momento se recolectarán datos clínicos, sangre y orina (dependiendo de la duración de la estancia hospitalaria).

3.4.3 Manejo perioperatorio 3.4.3.1 Inducción y mantenimiento de la anestesia Todos los pacientes reciben la monitorización hemodinámica estándar (electrocardiograma, presión arterial no invasiva y pletismografía). La presión arterial no invasiva se medirá cada tres minutos.

Independientemente del grupo de estudio aleatorizado, la inducción de la anestesia se realizará con fentanilo, propofol y cis-atracurio. Las dosis se elegirán de acuerdo con la edad y el peso corporal del paciente, así como con las enfermedades preexistentes según la valoración del médico tratante. Después de la intubación, todos los pacientes son ventilados con un volumen corriente de 8 ml/kg de peso corporal ideal y con respecto a la capnografía (objetivo de CO2 al final de la espiración de 35-40 mmHg). El grupo de control se gestionará de acuerdo con nuestro POE con el objetivo de una MAD > 65 mmHg.

3.4.3.2 Manejo de los pacientes del grupo intervencionista Previo a la cirugía se debe cuantificar el índice cardíaco en reposo y la contractilidad (dp/dt). Para ello, se medirá el índice cardíaco en la noche preoperatoria aplicando el sistema HPI ClearSight a través de un miembro del equipo de estudio. Se acepta un índice cardíaco nocturno cuando se registraron más de tres mediciones confiables en reposo durante un período de 60 minutos. Si el índice cardíaco en reposo no está disponible durante toda la noche porque el sueño del paciente se ve alterado por las mediciones, se cuantificará el índice cardíaco despierto hasta que se detenga la monitorización del sueño nocturno del paciente. Estas mediciones iniciales medias (IC y dp/dt) serán el índice cardíaco objetivo durante todo el algoritmo del estudio (figura 1). En caso de que no se pudiera lograr una medición del sueño, la medición despierto se contabilizará como valor de referencia. El período de intervención del estudio perioperatorio comienza con el inicio de la anestesia y finaliza al finalizar la cirugía. La presión arterial media intraoperatoria se mantendrá al menos en 65 mmHg y el índice cardíaco y dp/dt se optimizarán individualmente según el algoritmo GDT.

3.5 Procesamiento de datos La recopilación de datos se lleva a cabo de manera consistente en puntos de tiempo predefinidos en nuestro sistema electrónico de gestión de datos de pacientes en una base de datos de estudio separada (Microsoft Excel).

Los datos recopilados se seudonimizan en la base de datos según un método de clave aleatoria. El cuadro con los datos del paciente y las claves de descifrado se conserva en el centro del estudio durante al menos 15 años después de la finalización del estudio (publicación). La anonimización de datos no se realiza intencionalmente para brindar a los pacientes la opción de conocer los datos o eliminarlos en el futuro.

La gestión y evaluación de datos la realiza el equipo de estudio.

3.6 Número de pacientes y datos biométricos El objetivo del estudio es mostrar el impacto de la monitorización no invasiva del gasto cardíaco en la incidencia de IOH en una cohorte de traumatología y cirugía ortopédica. El cálculo del tamaño de la muestra se realizó con respecto a un estudio reciente de Maheshwari et al. quienes investigaron el efecto del HPI en la prevención de la hipotensión. Se eligió este estudio porque el criterio de valoración principal, respectivamente la definición de hipotensión (PAM <65 mmHg), era idéntico al de nuestro estudio y también investigaron a pacientes quirúrgicos no cardíacos. En este estudio, el número medio de períodos de hipotensión (expresados ​​como área bajo la curva de PAM ≤65 mmHg) de pacientes sin tratamiento hemodinámico representó 34,2 [8,5-112,7]. frente a 32,7 [6,3-102] en pacientes con medición hemodinámica. Con el objetivo de obtener un alfa de 0,05 y una potencia de 0,95, el cálculo del tamaño de la muestra dio como resultado 66 pacientes por grupo de estudio (un total de 132 pacientes, según el uso de la prueba de Wilcoxon). Para abordar los posibles abandonos (tasa de abandono estimada del 10 al 20%), decidimos aumentar el número de pacientes a 75 pacientes en cada grupo de estudio.

Junto a los parámetros objetivo, se obtendrán datos de la función hemodinámica y respiratoria, así como del manejo anestésico y hemodinámico (ver CRF). Además, se evaluarán características generales como edad, sexo, índice de masa corporal, así como condiciones y prescripciones preexistentes.

Para las variables objetivo, los resultados se investigarán y analizarán de forma descriptiva (p. ej., se comprobará su distribución). Se determinarán las características métricas (media y desviación estándar), así como la mediana y la diferencia intercuartil y las frecuencias alcanzadas (con una especificación porcentual). Como parte del análisis exploratorio, también se comprobará el equilibrio estructural (homogeneidad) de los grupos de tratamiento.

Dependiendo de la distribución de los valores observados, se utilizan métodos de prueba adecuados.

El resultado de las pruebas estadísticas se controlará para determinar la influencia de parámetros secundarios, ya que existen motivos sospechosos de hipotensión, tipo y dosis de vasopresores utilizados durante el procedimiento, así como tipo y dosis de medicación inotrópica.

Todo el análisis se realizará utilizando secuencias de comandos R-Plus (R Core Team (2016). R: Un lenguaje y entorno para la informática estadística. Fundación R para Computación Estadística, Viena, Austria, http://www.R-project.org/).

3.7 Beneficio - Evaluación de riesgos 3.7.1 Beneficio potencial

Gracias a la monitorización continua mediante un sistema de monitorización adicional, es posible una detección temprana de posibles acontecimientos potencialmente mortales y de lesión renal aguda. Esto puede resultar en una optimización de la terapia de los pacientes y un mejor resultado.

3.7.2 Riesgos potenciales

El estudio presentado es un estudio intervencionista. Los riesgos potenciales son marginales. El uso de una monitorización adicional del gasto cardíaco no invasivo es mínimo.

Los momentos de las muestras de sangre para el estudio coinciden con el muestreo de rutina. En base a esto, no existe ningún riesgo adicional para el paciente.

3.7.3 Análisis de beneficio/riesgo El beneficio para los pacientes es un seguimiento adicional, basado en un dispositivo de seguimiento adicional y el médico supervisor del estudio, que puede apoyar al anestesiólogo tratante con información en situaciones potencialmente críticas. De este modo, es posible un tratamiento temprano dirigido a objetivos y posiblemente mejorar el resultado del paciente. Teniendo en cuenta los beneficios potenciales de la información generada para el paciente en comparación con los riesgos esperados, el efecto beneficioso está sobreequilibrado.

El aumento de conocimientos esperado de este estudio podría utilizarse para optimizar la atención perioperatoria.