Lopeta vuorovesihiilidioksidipitoisuus ja anestesian syvyys lapsilla

Tarkoitus: Hiilidioksidi (CO2) on aineenvaihdunnan tärkein lopputuote ja sillä voi olla merkittäviä vaikutuksia keskushermoston toimintaan. Sitä voidaan myös helposti käsitellä yleisanestesian aikana kontrolloidun ventilaation avulla. Korkeat hiilidioksidipitoisuudet (hyperkapnia) liittyvät sedaatioon, ja niiden on osoitettu aiheuttavan selektiivistä lämpö- ja iskeemisen kivun tukahduttamista eläimillä ja ihmisillä. Deksametasoni ja naloksoni heikensivät tätä vaikutusta, mikä osoittaa, että stressireittejä ja endogeenisiä opioideja voi olla mukana. Anestesian aikaisella hyperkapnialla voi olla lisäetuja, mukaan lukien haavainfektioiden väheneminen parantuneen kudosten hapetuksen vuoksi, vähentää postoperatiivisen pahoinvoinnin ja oksentelun esiintyvyyttä ja lyhentynyttä toipumisaikaa haihtuvasta anestesiasta.

On tunnettu ilmiö, että korkeat CO2-tasot liittyvät ihmisten tajunnan tasoon, joka tunnetaan nimellä CO2-narkoosi. Vuonna 1927 julkaistussa artikkelissa kuvattiin eläinten narkoosia hengitettäessä 30-40 % happea sisältävää hiilidioksidia, joka toipui nopeasti poistettaessa. Kirjoittajat kuvasivat "terävän hapan makua" ja siihen liittyvää verenpainetautia, kun samaa liuosta annettiin ihmisille. Harvat tutkimukset kuitenkin tutkivat hiilidioksidin vaikutusta anestesiatarpeisiin. Eläintutkimus vuodelta 1967 osoitti, että erittäin korkeat CO2-tasot (>95 mmHg) kompensoivat koirien halotaanin tarvetta. Viimeksi leikkauksen aikana kohonneiden hiilidioksidipitoisuuksien (40 - 45 mmHg) osoitettiin vähentävän sevofluraanin alveolaarista minimipitoisuutta tylppään adrenergiseen vasteeseen (ihon viilto; MAC-BAR) aikuisilla potilailla, joille tehdään mahakarsinooman resektio.

Suonensisäinen kokonaisanestesia (TIVA), vaihtoehto inhalaatioanestesialle, on yleisesti käytetty anestesiatekniikka tutkijan laitoksessa. Tämä johtuu sen monista eduista, mukaan lukien vähentynyt deliriumin ilmaantuminen, pienemmät ympäristövaikutukset ja vähentynyt postoperatiivinen pahoinvointi ja oksentelu. Antoa voidaan ohjata anestesian syvyyden tarkkailulla, kuten Bispectral Index (BIS), joka mittaa potilaan tajunnan tasoa elektroenkefalogrammin lukemien perusteella. BIS:n on osoitettu auttavan ohjaamaan lasten propofoliannostusta riippumatta siitä, oliko TIVA-tekniikka kohdekontrolloitu vai manuaalinen infuusio, ja korreloivan hyvin sekä mallinnettujen että mitattujen propofolitasojen kanssa lapsilla.

Tutkijan tutkimuksen tavoitteena on selvittää, vaikuttavatko erilaiset CO2-tasot nukutettujen lasten anestesian syvyyteen BIS:llä mitattuna.

Hypoteesi: Hyperkarbia liittyy BIS-lukemien vähenemiseen nukutetuilla lapsilla.

Perustelut: EtCO2:n vaikutusta BIS:iin ei ole tutkittu lapsilla. Jos näiden kahden välinen korrelaatio havaitaan, se voi muuttaa merkittävästi anestesiakäytäntöä. On yksinkertaista lisätä EtCO2-tasoja nukutetuilla potilailla, ja jos tämän todetaan vähentävän heidän anestesiatarpeensa, se voisi mahdollistaa anestesialääkkeiden alemman määrän. Tämä hyödyttäisi potilasta, koska se altistuisi vähemmän lääkkeille ja niihin liittyville sivuvaikutuksille, sekä hyödyttäisi sairaalaa ja laajempaa ympäristöä vähentämällä kertakäyttöisten laitteiden, kuten ampullien, pakkausten ja ruiskujen, kustannuksia ja käyttöä.

Tavoitteet: (1) Määrittää EtCO2:n vaikutus lasten anestesian syvyyteen BIS:llä mitattuna.

(2) Leikkaus- tai anestesiatiimin kliinisesti havaitsema potilaan liike.

Tutkimussuunnittelu: Tutkijat aikovat suorittaa satunnaistetun, prospektiivisen, crossover-tutkimuksen. Aiheen sisäisen suunnittelun ansiosta potilaat voivat toimia omana kontrollinaan. Järjestys, jossa EtCO2-tasot testataan, satunnaistetaan suljettuja kirjekuoria käyttävien potilaiden kesken. Huoneessa oleva anestesiologi sokeutuu BIS-lukemaan, mutta tutkimusassistentti ilmoittaa hänelle, jos se lukee jatkuvasti korkeaa (>60) yli minuutin ajan.

Tilastollinen analyysi: Fysiologista tietoa kerätään reaaliajassa tarkoitukseen rakennetuilla ohjelmistoilla. Tutkimusavustaja kerää potilaan demografiset tiedot ja ominaisuudet. BIS:n ja EtCO2:n aikasarjakuvaajat kullekin osallistujalle tehdään R:ssä (R Foundation for Statistical Computing, Wien, Itävalta). Yleisiä estimointiyhtälöitä (GEE) käytetään geepack-paketin avulla arvioimaan kohteen EtCO2:n muutosten vaikutus sarjaan BIS-mittauksiin anestesian ylläpitovaiheen aikana. Jokaisen osallistujan katsotaan olevan oma tietoklusterinsa sopivan ryhmittelyrakenteen luomiseksi analyysiä varten. Käytetään riippumatonta korrelaatiorakennetta ja käytetään robustia (sandwich) estimaattorimenetelmää standardivirheiden saamiseksi.