Anestesian syvyyden hallinta käyttämällä CLADS:ää vs. TCI:tä potilailla, joilla on LVSDF

MATERIAALIT JA MENETELMÄT:

Potilaalle annetaan esilääkitys suun kautta otettavalla 0,25 mg:n alpratsolaamitabletilla leikkausta edeltävänä iltana ja aamuna. Anestesiahuoneessa 16 G i.v. kanyyli asetetaan ja seuraavat monitorit kiinnitetään: jatkuva pulssioksimetria (SpO2), elektrokardiogrammi (EKG), säännöllinen non-invasiivinen verenpaine (S/Anesthesia-monitori, Datex Ohmeda Inc., Madison, WI) ja jatkuva BIS ( BIS XP, Aspect Medical Systems, Newton, MA S/5 Anesthesia monitorissa). Kaikille potilaille asetetaan esiinduktiovaltimolinja ja keskusjohto, ja jatkuvat valtimoverenpaine- ja keskuslaskimopainemittaukset tallennetaan. Kaikkiin potilaisiin asetetaan myös keuhkovaltimon katetri sydämen minuuttitilavuuden seurantaa varten. Kaikki invasiiviset linjat asetetaan paikallispuudutuksessa. NIBP-mittaukset keskeytetään valtimolinjan muuntamisen jälkeen, koska se voi häiritä MOAA/S-pisteiden arviointia.

Kaikki potilaat saavat i.v. fentanyyli annoksella 3 ug.kg-1 3 minuutin aikana, mitä seurasi propofoliannos joko CLADS:llä tai TCI:llä.

Ryhmä 1:

Propofolia annetaan Diprifusorilla (Marsh Pharmacokinetic -malli, Master TCI -pumppu, Fresenius Kabi; Bad Homburg; Saksa) alkaen ennalta määrätystä plasman propofolin tavoitepitoisuudesta (Cp) 1,8 µg.ml-1 aikaisemman tutkimuksen perusteella. Lisää tavoitepitoisuuksia asetettiin Dixonin ylös ja alas -menetelmän mukaisesti. Epäonnistumista seuraa plasman tavoitepitoisuuden nousu seuraavalla potilaalla 0,2 µg.ml-1 ja onnistumista seuraa plasman tavoitepitoisuuden lasku seuraavassa potilaassa 0,2 ug.ml-1. TCI-pumppua ohjataan manuaalisesti ja kaikki tiedot, mukaan lukien BIS ja vitaalit, tallennetaan CLADSin kautta kannettavaan tietokoneeseen. MOAA/S arvioidaan 15 sekunnin välein tajunnan menetykseen kuluvan ajan arvioimiseksi; BIS ja HR tallennetaan 5 sekunnin välein ja MAP ja PAP 10 sekunnin välein. Siten anestesian syvyyden hallintaa arvioidaan tajunnan menetyksen saavuttamiseen kuluvan ajan perusteella ja vertaamalla induktioon ja ylläpitoon tarvittavaa propofoliannosta. BIS-ylitykset ja hemodynaaminen vakaus huomioidaan. Jos potilas menettää tajuntansa 5 minuutin sisällä, tavoite BIS:n saavuttamiseksi sallitaan 2 minuutin tarkkailujakso. Jos potilas ei saavuta BIS-tavoitetta tämän ajanjakson jälkeen, tapausta pidetään epäonnistuneena. Toisaalta, jos potilas saavuttaa BIS-tavoitteen tässä ajassa, sitä pidetään onnistuneena. Tapauksissa, joissa LOC:ta tai tavoite-BIS:ää ei saavuteta 5 minuutin kuluessa, katsotaan myös epäonnistuneen, Vecuroniumia annetaan annoksella 0,1 mg.kg-1 LOC:n jälkeen ja potilas intuboidaan 4 minuutin kuluttua. Potilaita ventiloidaan kasvonaamion kautta normokapnian ylläpitämiseksi antamalla ilma-happiseosta FiO2:lla 0,6 induktiojakson ajan intubaatioon asti. Fentanyyli-infuusio 1 µg.kg.h-1 antaa kivunlievityksen 1 µg.kg-1 lisäboluksilla ennen ihon viiltoa, sternotomiaa ja CPB:n alussa. Ylimääräinen bolus analgeettisia lisäravinteita (fentanyyli 1 µg.kg-1) annetaan, kun keskimääräinen valtimopaine (MAP) tai syke ylittää 25 % lähtötasosta <50. Jos verenpainetauti tai takykardia jatkuu BIS-arvon ollessa ≤50, käytetään joko nitroglyseriini-infuusiota tai esmololia. Hypotensiossa inotrooppinen tuki ja/tai vasopressori aloitetaan sen jälkeen, kun normovolemia on varmistettu. Atropiinisulfaattia käytetään bradykardian (syke < 45 b.p.m.) hoitoon sen jälkeen, kun muut hoidettavissa olevat syyt on suljettu pois. CPB:n MAP-arvo pidetään välillä 50-80 mmHg käyttämällä fenyyliefriiniä/nitroglyseriiniä tarpeen mukaan. Systeemistä hypotermiaa 28 ºC asti harjoitetaan CPB:n aikana ja potilaat lämmitetään aktiivisesti uudelleen 36 ºC:seen ennen erottamista CPB:stä.

Potilaiden lukumäärä, joilla esiintyy hypotensio- tai hypertensiojaksoja, sekä hypotensio- tai hypertensiojaksojen lukumäärä, jotka vaativat muutosta propofolin tavoitepitoisuudessa tai minkä tahansa vasoaktiivisten lääkkeiden antamista.

Perustuen edellisen potilaan vasteeseen propofolin antoon käyttämällä Diprifusoria ennalta määrätyllä plasman propofolin tavoitepitoisuudella (Cp), Cp:n lisälisäys tai -vähennys seuraavilla potilailla perustuu Dixonin ylös ja alas -menetelmään. Tavoite-Cp-arvoa nostetaan 0,2 µg.ml-1 potilailla, jotka eivät saavuta BIS-arvoa 50, ja Cp-arvoa pienennetään seuraavissa tapauksissa 0,2 µg.ml-1 potilailla, jotka eivät saavuta. Siten EC50:n (eli tavoitekonsentraation, jolla 50 % potilaista saavuttaa BIS-arvon 50) laskemiseen tarvitaan kuudesta kahdeksaan epäonnistunutta siirtymäparia. Näiden siirtymien keskiarvon keskiarvoa käytetään EC50:n johtamiseen.

Tutkimuksen lopussa BIS-tiedot analysoidaan induktioajan offline-määritystä varten. Se määritellään ajankohdaksi, jolloin BIS saavuttaa arvon ≤50 kahdella peräkkäisellä lukemalla propofoli-infuusion alusta.

Ryhmä 2:

CLADS-ryhmässä perehdytys ja huolto suoritetaan automaattisesti BIS:n mukaisesti. Hemodynamiikkaa ohjataan automaattisesti CLADS:n avulla sekä manuaalisen ionotrooppisen tuen avulla, kuten yllä on kuvattu.

CLADS on farmakodynamiikka-farmakokineettiseen malliin perustuva adaptiivinen infuusiojärjestelmä, joka käyttää BIS:ää ohjattavana muuttujana ja vakioinfuusiopumppua "toimilaitteena". "Valvontaalgoritmi" perustuu propofoli-infuusion eri nopeuksien (jotka tuottavat erilaisia ​​plasmapitoisuuksia) ja BIS:n väliseen suhteeseen ottaen huomioon farmakokineettiset muuttujat (jakautuminen, puhdistuma). Tämä perustettiin CLADSin kehitysvaiheessa. Algoritmi muuttaa propofoli-infuusion nopeutta BIS:n ohjaamiseksi ja ylläpitämiseksi asetettuun tavoitteeseen ottaen huomioon olemassa olevan BIS:n, infuusion aloittamisesta kuluneen ajan, farmakokinetiikkaa, BIS-tietojen havaitsemisen ja keskiarvon laskemisen välisen aikaviivetekijän, aikaviivetekijän. infuusionopeuden muutoksen ja propofolin plasmapitoisuuden todellisen muutoksen välillä sekä propofolin huippuvaikutuksen välillä.

IBM-yhteensopivaa PC:tä, jossa on PENTIUM 4 tai uudempi prosessori, käytetään ohjausalgoritmin toteuttamiseen, käyttöliittymän tarjoamiseen ja viestinnän ohjaamiseen sarjaporttien (RS 232) kautta infuusiojärjestelmällä (Pilot-C; Fresenius, Pariisi, Ranska) ja elintärkeällä tavalla. merkkimonitori (AS5; Datex Ohmeda Division, GE Healthcare, Singapore). Lääkeannostelu voi toimia kahdessa tilassa - manuaalinen ja automaattinen. Manuaalisessa tilassa propofoli-infuusionopeutta ohjataan manuaalisesti näppäimistön avulla. "Automaattisessa" tilassa järjestelmä ohjaa automaattisesti propofolin/isofluraanin antamista ohjausalgoritmin mukaisesti. Automaattitilassa on lisäksi kolme vaihtoehtoa: (i) induktio, (ii) huolto ja (iii) induktio yhdistettynä huoltoon. Käyttäjän on syötettävä tavoite BIS-arvo, ikä, paino, pituus sekä potilaan tila: pieni riski (ASA I-III), suuri riski (ASA III-IV, NYHA luokka III), erittäin korkea riski (ASA IV- V, NYHA III-IV) tai lapsipotilaat. Järjestelmä voi toimia myös "monitori"-tilassa, jossa se päivittää vain BIS- ja muut potilastiedot ja tarjoaa graafisen näytön nykyisistä ja trendiarvoista.

Järjestelmä päivittää elektroenkefalografiset tiedot 5 sekunnin välein ja laskee BIS-virheen (tavoite BIS-todellinen BIS). Se käyttää tähän virheeseen perustuvaa PID-algoritmia (proportional integral differential) tehdäkseen muutoksia propofoli-infuusionopeudessa BIS-tavoitteen saavuttamiseksi. Algoritmi hienosäätää propofoliannostelun nopeuden ja keston eri tavalla anestesian induktio- ja ylläpitovaiheiden aikana. Induktion aikana säädin yrittää saavuttaa tavoitepitoisuuden vaiheittain (samalla samalla jatkuvasti palautetta BIS:stä 5 sekunnin välein) plasmapitoisuuksien ja BIS:n välisen suhteen perusteella. Huollon aikana 30 s katsotaan yhdeksi jaksoksi. Jokaisen aikakauden kolmesta ensimmäisestä ja kolmesta viimeisestä BIS-arvosta lasketaan keskiarvo ja niitä verrataan trendin arvioimiseksi. Kun trendit osoittavat kasvavaa BIS:ää, asetetaan korkeammat tavoitepitoisuudet ja siten korkeammat propofolipitoisuudet ja päinvastoin, jos trendit osoittavat BIS:n pienenemistä. Näitä suuntauksia myös verrataan suurempien aikakausien trendeihin ennen lääkemuutosten tekemistä.

Lisätty turvaominaisuus, jossa propofoli ja muut anesteetit pysäytetään automaattisesti aina, kun hemodynamiikka putoaa käyttäjän asettamien turvarajojen alapuolelle. Tämä käynnistyy automaattisesti uudelleen, kun hemodynamiikka paranee ennalta määritellyn alarajan yläpuolelle. Tämän automaattisen katkaisun aikaviive on korkeintaan 10 s, joka on aika, jolloin vitaalit päivittyvät säätimessä.

Tajunnan menetyksen saavuttamiseen kuluva aika, induktioon ja ylläpitoon tarvittava propofoliannos, BIS-ylitykset ja hemodynamiikka kirjataan potilaille, joille annettiin propofolia CLADS:n avulla.

Leikkauksen päätyttyä CLADS/TCI lopetetaan ja potilas siirretään leikkauksen jälkeiseen tehohoitoyksikköön elektiivistä mekaanista ventilaatiota varten.

TILASTOINEN ANALYYSI - Fysiologiset tiedot esitetään keskiarvoina (SD) ja aikavälit mediaaneina (alue). Järjestelmän suorituskykyä arvioitiin laskemalla mediaani suorituskykyvirhe (MDPE), mediaani absoluuttinen suorituskykyvirhe (MDAPE), huojunta ja poikkeama (aikaan liittyvät trendit) Varvel et al.:n menetelmillä.

Suorituskykyvirhe saadaan kaavalla:

PE = [(BISmeasured-BIStarget)÷BIStarget]×100 Mediaani suorituskykyvirhe (MDPE), joka heijastaa CLADS:n harhaa i:nnessä kohteessa, määritetään seuraavasti: MDPE = mediaani {PEij j = 1........Ni } jossa Ni on i:nnessä aliarvossa saatujen (PE) arvojen lukumäärä Mediaani suorituskyvyn virhe (MDPE) Mediaani Absoluuttinen suorituskykyvirhe (MDAPE) = mediaani {I PEij j=1........Ni I} Heilunta on määritetty yhtälöstä Wobble=mediaani {I PEij - MDPEiI , j=1......Ni }

Global Score (GS) – Global Scorea käytetään pisteyttämään EEG-ohjattu anestesian ohjausjärjestelmien syvyys yhdellä skalaarilla:

GS=(MDAPE+WABBLE)÷ajan murto-osa BIS∈(40,60) Divergenssi on absoluuttisen suoritusvirheen lineaarisen regressioyhtälön kaltevuus suhteessa aikaan, ja se ilmaistaan ​​prosentuaalisen eron yksiköinä minuutissa. Positiivinen arvo ilmaisee tavoite- ja mitattujen arvojen välisen eron asteittaista levenemistä, kun taas negatiivinen arvo osoittaa, että mitatut arvot lähestyvät tavoitetta. MDPE ja MDAPE ovat harhan ja tarkkuuden mittareita, vastaavasti huojunta mittaa yksilön sisäistä vaihtelua suorituskykyvirheissä. Prosenttiosuus ajasta, jolloin BIS pysyy ±10:n sisällä tavoite-BIS:stä suljetun silmukan (CLADS-ryhmä) tai manuaalisen ohjauksen (TCI-ryhmä) aikana, lasketaan myös. Hemodynaamisen kontrollin riittävyys arvioidaan anestesian prosenttiosuuden perusteella, jolloin keskimääräinen valtimoverenpaine ja syke (HR) ovat ±25 %:n sisällä lähtötasosta.

Ryhmien väliset erot analysoidaan käyttämällä paritonta t-testiä parametrisille tiedoille ja Mann-Whitney U -testiä ei-parametrisille tiedoille. Laskentatiedot analysoidaan khin neliötestillä. Kaikki analyysit suoritetaan käyttämällä SPSS v21.0 for Windows -ohjelmaa (SPSS Inc., Chicago IL, U.S.A.), ja P-arvo <0,05 katsotaan merkittäväksi.

Induktioon tarvittavan propofolin EC50 (plasman pitoisuus, jolla 50 % potilaista saavuttaa BIS:n) laskemiseksi lasketaan Dixonin ja Masseyn menetelmällä. Kuudesta kahdeksaan paria tarvitaan EC50:n laskemiseen Dixonin ylös ja alas -menetelmällä. TCI-ryhmän tietojen probit-analyysi suoritetaan sitten EC50:n ja EC95:n määrittämiseksi.

Pilottitutkimuksen perusteella tutkijat arvioivat, että manuaalinen ohjaus TCI:llä piti BIS:n alueella ±10 tavoitteesta 70 % ajasta. Arvioidakseen 20 %:n parannusta tästä kontrollista tutkijat laskivat, että heidän olisi rekrytoitava 36 potilasta saavuttaakseen 80 % tehon 5 %:n tyypin I virheellä. Yhteensä 40 potilasta rekrytoitiin ottaen huomioon mahdollinen tahaton potilaiden poistuminen.