Concentración espiratoria final de dióxido de carbono y profundidad de la anestesia en niños

Propósito: El dióxido de carbono (CO2) es un importante producto final del metabolismo y puede tener efectos marcados sobre la función del sistema nervioso central. También se puede manipular fácilmente durante la anestesia general mediante ventilación controlada. Los niveles elevados de dióxido de carbono (hipercapnia) están asociados con la sedación y se ha demostrado que producen una supresión selectiva del dolor térmico e isquémico en animales y humanos. Este efecto fue atenuado por la dexametasona y la naloxona, lo que indica que las vías del estrés y los opioides endógenos pueden estar implicados. La hipercapnia durante la anestesia puede tener beneficios adicionales, incluidos niveles reducidos de infección de la herida debido a una mejor oxigenación del tejido, menor incidencia de náuseas y vómitos posoperatorios y menor tiempo de recuperación del anestésico volátil.

Es un fenómeno conocido que los altos niveles de CO2 se asocian con niveles reducidos de conciencia en los humanos, conocido como narcosis por CO2. Un artículo de 1927 describió la narcosis de los animales al respirar entre un 30% y un 40% de CO2 en oxígeno, con una rápida recuperación al retirarlos. Los autores describieron un "sabor amargo fuerte" e hipertensión asociada cuando se administró la misma solución a humanos. Sin embargo, pocos estudios investigan el impacto del dióxido de carbono sobre las necesidades anestésicas. Un estudio en animales realizado en 1967 demostró que niveles muy altos de CO2 (>95 mmHg) compensaban las necesidades de halotano en los perros. Más recientemente, se demostró que el aumento de los niveles de dióxido de carbono durante la cirugía (40 - 45 mmHg) reduce la concentración alveolar mínima a la respuesta adrenérgica contundente (incisión en la piel; MAC-BAR) de sevoflurano en pacientes adultos sometidos a resección de carcinoma gástrico.

La anestesia intravenosa total (TIVA), una alternativa a la anestesia por inhalación, es una técnica anestésica comúnmente utilizada en la institución del investigador. Esto se debe a sus numerosos beneficios, incluida la reducción del delirio de emergencia, la reducción del impacto ambiental y la reducción de las náuseas y los vómitos posoperatorios. La administración puede guiarse por la monitorización de la profundidad de la anestesia, como el índice biespectral (BIS), que mide el nivel de conciencia del paciente derivado de las lecturas del electroencefalograma. Se ha demostrado que BIS ayuda a guiar la dosificación de propofol en niños, independientemente de si la técnica TIVA fue controlada por objetivo o un régimen de infusión manual, y se correlaciona bien con los niveles de propofol medidos y modelados en niños.

El estudio del investigador tiene como objetivo determinar si los diferentes niveles de CO2 afectan la profundidad anestésica en niños anestesiados, medida por BIS.

Hipótesis: la hipercapnia se asocia con una reducción en las lecturas del BIS en niños anestesiados.

Justificación: No se ha estudiado el impacto del EtCO2 en el BIS en niños. Si se descubre, una correlación entre los dos podría cambiar significativamente la práctica anestésica. Es sencillo aumentar los niveles de EtCO2 en pacientes anestesiados y, si se descubriera que esto reduce sus necesidades anestésicas, podría permitir tasas más bajas de administración de fármacos anestésicos. Esto beneficiaría al paciente al exponerlo a menos medicación y a menos efectos secundarios asociados, además de beneficiar al hospital y al entorno en general al reducir el costo y el uso de equipos desechables como ampollas, envases y jeringas.

Objetivos: (1) Determinar el efecto del EtCO2 sobre la profundidad de la anestesia en niños, medida por BIS.

(2) Movimiento del paciente detectado clínicamente por el equipo quirúrgico o anestésico.

Diseño de la investigación: Los investigadores planean realizar un ensayo cruzado, prospectivo y aleatorizado. El diseño intrasujeto permite a los pacientes actuar como sus propios controles. El orden en que se prueban los niveles de EtCO2 se aleatorizará entre pacientes utilizando sobres cerrados. El anestesiólogo en la sala estará cegado a la lectura del BIS, pero un asistente de investigación le informará si la lectura es persistentemente alta (>60) durante más de un minuto.

Análisis estadístico: los datos fisiológicos se recopilarán en tiempo real utilizando un software especialmente diseñado. Un asistente de investigación recopilará los datos demográficos y las características del paciente. Se realizarán gráficos de series temporales de BIS y EtCO2 para cada participante en R (Fundación R para Computación Estadística, Viena, Austria). Se aplicarán ecuaciones de estimación generalizadas (GEE), utilizando el paquete geepack, para estimar el efecto de los cambios en el EtCO2 objetivo en mediciones seriadas de BIS durante la fase de mantenimiento de la anestesia. Cada participante será considerado su propio grupo de datos para proporcionar una estructura de agrupación adecuada para el análisis. Se aplicará una estructura de correlación independiente y se utilizará un método estimador robusto (sándwich) para obtener errores estándar.