Mesure non invasive de l'indice de prédiction de l'hypotension pour la réduction de l'hypotension peropératoire (Clearsight)

1. Introduction Contexte La surveillance de la pression artérielle constitue un élément fondamental de l'évaluation hémodynamique périopératoire. Physiologiquement, la tension artérielle est généralement proche de 120/80 mmHg mais reste dépendante de l'âge et du sexe. En revanche, l’hypotension n’est pas clairement définie comme le montrent des études antérieures. Certaines études ont défini l'hypotension comme une pression artérielle systolique (PAS) inférieure à 100 mmHg ou une pression artérielle moyenne (MAP) inférieure à 60 mmHg. Selon la définition de l'hypotension peropératoire (IOH), elle peut survenir dans jusqu'à 38 % des cas de chirurgie non cardiaque. Une autre étude a noté que la mortalité sur un an était augmentée de 3,6 % pour chaque minute pendant laquelle la pression artérielle systolique était inférieure à 80 mmHg et de 1,4 fois lorsque la PAM diminuait en dessous de 55 mmHg pendant plus de 10 minutes5. De plus, en 2015, il a été démontré que même une courte durée de MAP inférieure à 55 mmHg est associée à un risque élevé de lésion rénale aiguë (AKI) et du myocarde. De toute évidence, le montant de l'hypotension peropératoire cumulée inférieure à 65-70 mmHg est un facteur de risque très important de complications postopératoires, notamment l'AKI, le MINS et d'autres dysfonctionnements d'organes.

   Par conséquent, et comme décrit ci-dessus, la survenue d’une hypotension constitue une complication peropératoire courante. Les raisons peuvent être trouvées dans une vasodilatation, une inotropie réduite (par exemple induite par un médicament) ou un déficit de volume intravasculaire (basé sur le jeûne préopératoire et la perte de sang peropératoire). Les principaux facteurs à l'origine de l'IOH sont l'âge, les maladies préexistantes (par exemple, AAS), la durée de la chirurgie, la gravité de la chirurgie (par exemple, urgence), les médicaments antihypertenseurs et l'anesthésie combinant une anesthésie générale et régionale et une tension artérielle de base préopératoire. Des complications liées à l'IOH peuvent être détectées dans la plupart des systèmes organiques dont l'insuffisance rénale constitue une complication importante en phase périopératoire. L'insuffisance rénale aiguë (IRA) touche jusqu'à 25 % des patients fréquentant l'unité de soins intensifs (USI). Une autre étude a montré que même un épisode d'IOH relative est généralement associé à la survenue d'une AKI post-chirurgicale (une diminution de la PAS par rapport à la valeur préopératoire était un prédicteur indépendant significatif du développement de l'AKI et des classes RIFLE I et II ; odds ratio 1,084 pour chaque changement de -1 mmHg dans SAP). Comme ils l'affirment, « l'insuffisance rénale normotendue » n'est pas courante et constitue un phénomène rare en l'absence de complications septiques et autres. De plus, le risque d'IRA était lié à la gravité de l'IOH avec un rapport de cotes (OR) de 1,03, IC à 95 % 1,02-1,04. (p <0,0001) pour 1 mmHg de diminution de la MAP minimale ≥ 80 mmHg. Pour chaque heure supplémentaire, la MAP était inférieure à 70, respectivement 60 et 50 mmHg, le risque d'IRA augmentait de 2 % (OR 1,02, IC à 95 % 1,00-1,03, p = 0,0034), 5 % (RC 1,05, IC à 95 % 1,02-1,08, p = 0,0028) et 22 % (RC 1,22, IC à 95 % 1,04-1,43, p = 0,0122), respectivement.

   Actuellement, la créatinine sérique et l'urée affichent les paramètres les plus couramment utilisés pour détecter l'AKI, mais cela peut prendre un jour ou plus pour que les taux de créatinine sérique s'accumulent dans le sang d'un patient atteint d'AKI. Pour cette raison, il se peut qu’il ne reflète pas en temps réel des lésions rénales ou une perte de fonction. Pour surmonter cette limitation, les biomarqueurs d'arrêt du cycle cellulaire TIMP-2 et IGFBP7-quantification (Nephrocheck) ont été évalués avec succès pour la détection de l'AKI. Le principal avantage de ces deux paramètres réside dans la possibilité de détection précoce de l'AKI et dans leur conception au point d'intervention, ce qui les rend particulièrement utiles pour une utilisation en USI. Les résultats du test NephroCheck sont disponibles dans les 20 minutes précédant l’apparition des signes cliniques d’insuffisance rénale. Les preuves suggèrent que le test NephroCheck offre une sensibilité suffisante (89 % à la valeur seuil de 0,3) pour détecter les patients gravement malades présentant un risque d'IRA.

   Les lésions myocardiques après une chirurgie non cardiaque (MINS) présentent un autre résultat indésirable associé à l'IOH et mettent particulièrement en danger les patients âgés de 45 ans et plus et environ 1 % de tous les patients souffrant de MINS décèdent dans les 30 jours suivant une chirurgie non cardiaque. L'étude d'évaluation de cohorte (VISION) sur les événements vasculaires chez les patients en chirurgie non cardiaque a identifié une association significative entre la survenue de MINS et une augmentation de la mortalité à 30 jours (rapport de risque ajusté : 4,69 ; IC à 95 %, 3,52-6,25). De plus, une étude rétrospective portant sur 57 315 ​​patients a montré qu'une diminution de la MAP inférieure à 65 mmHg était progressivement liée à la survenue postopératoire de MINS et d'AKI. En raison de son impact sur la mortalité périopératoire, le MINS présente un intérêt particulier en tant que cible thérapeutique. Elle est définie comme une lésion myocardique causée par une ischémie dans un délai de 30 jours après une chirurgie non cardiaque. Différents tests de troponine ont été introduits pour l'identification des MINS et pour cette raison, une valeur dépassant le 99e centile (d'une population de référence normale avec un coefficient de variation <10%) est couramment utilisée pour la définition dans la pratique quotidienne. À l'hôpital universitaire de Giessen, tests de troponine I hautement sensibles (test Siemens Adiva Centaur TNI, 99e percentile = 47,344 ng/l) sont utilisés pour la détection du MINS.

   Afin de réduire l'incidence de l'IOH, divers protocoles de thérapie ciblée (GDT) ont déjà été introduits avec succès concernant la réduction de l'AKI et du MINS postopératoires. Cependant, ces études ont utilisé un monitoring hémodynamique invasif qui offrait une surveillance continue de la pression artérielle. En revanche, la surveillance non invasive standard de la pression artérielle entraîne un écart aveugle entre deux mesures (généralement trois ou cinq minutes). Afin de remédier à cette limitation, différents dispositifs de surveillance continue et non invasive de la pression artérielle ont été introduits. Tout d’abord, le dispositif Nexfin de la société Edwards Lifesciences (Irvine, Californie, États-Unis) a été développé et a montré des résultats prometteurs en termes de réduction de l’IOH. En 2012, le dispositif Nexfin a été transféré au système ClearSight sans perdre son effet préventif sur l'IOH. La prochaine étape évolutive de la surveillance non invasive du débit cardiaque consistait à prévenir les IOH avant leur apparition en utilisant l'indice de prédiction de l'hypotension (HPI). Le HPI a été introduit pour la première fois en 2017 et est aujourd'hui certifié aux États-Unis et en Europe. Basé sur la plateforme de surveillance Edward, HPI est un outil de surveillance qui vise à prédire l'IOH (définie comme une MAP <65 mmHg pendant au moins une minute) jusqu'à 15 minutes avant son apparition. L'échelle va de 0 à 100 %, indiquant la probabilité et le temps restant jusqu'à l'IOH en attente. L'algorithme sous-jacent basé sur l'apprentissage automatique utilise les caractéristiques d'analyse de la forme d'onde de pression et a d'abord été calculé à partir d'un vaste ensemble de données rétrospectives de patients chirurgicaux, puis validé dans une cohorte prospective en analysant 1 923 épisodes d'hypotension. Dans cette étude, l'HPI a montré une sensibilité de 88 % et une spécificité de 87 % pour prédire l'IOH 15 minutes avant son apparition. Depuis lors, nos propres études et celles d'autres groupes de travail ont confirmé l'efficacité de la prévention de l'IOH grâce à l'utilisation du GDT basé sur HPI. Jusqu'à aujourd'hui, l'analyse de la forme d'onde artérielle dépendait d'une mesure artérielle invasive, mais depuis qu'Edwards Lifesciences a déjà promu le lancement de l'HPI sur la plateforme ClearSight, une mesure non invasive sera bientôt possible.

   De plus, jusqu'à présent, il n'a pas encore été prouvé que l'utilisation périopératoire d'une surveillance continue et non invasive de la pression artérielle a un effet bénéfique sur les résultats pour le patient. En particulier, un GDT basé sur une surveillance non invasive de la pression artérielle pourrait non seulement réduire l'incidence de l'IOH, mais également la survenue d'une insuffisance rénale postopératoire.

   2.1 Hypothèse de l'étude 2.1.1 Hypothèse principale de l'étude L'utilisation périopératoire d'un GDT non invasif guidé par HPI réduit l'incidence de l'IOH chez les patients subissant un traumatisme majeur et une chirurgie orthopédique.

   2.1.2 Hypothèse de l'étude secondaire

   • L'utilisation périopératoire d'un GDT non invasif guidé par HPI réduit la survenue d'insuffisance rénale postopératoire chez les patients subissant un traumatisme majeur et une chirurgie orthopédique.
   • L'utilisation périopératoire du GDT non invasif guidé par HPI réduit la survenue de MINS postopératoires chez les patients subissant un traumatisme majeur et une chirurgie orthopédique.

   2.2 Objectifs de l'étude Le but de l'étude est de déterminer si un protocole hémodynamique basé sur une surveillance continue non invasive du débit cardiaque (système ClearSight) par rapport aux soins standard peut réduire l'incidence de l'IOH, de l'AKI postopératoire et du MINS chez les patients subissant un traumatisme majeur et chirurgie orthopédique.

   2.3 Critères de jugement principaux et secondaires Critères de jugement principaux • Hypotension peropératoire (définie comme une PAM inférieure à 65 mmHg)

   o fréquence ((n)/h) de l'hypotension peropératoire

   o durée absolue de l'hypotension peropératoire

   o durée relative (% du temps total d'anesthésie) de l'hypotension peropératoire

   Critères de jugement secondaires • Critère composite soit o de la survenue d'une IRA (selon les critères KDIGO12 ou d'une augmentation du Nephrocheck ; 0,3 (ng/ml)2/1000)

   o Occurrence de MINS (TNI dépassant le 99e percentile de la population normale)

3 Méthodologie 3.1 Conception de l'étude L'étude est conçue comme un essai interventionnel prospectif randomisé monocentrique comparant la gestion hémodynamique dirigée vers un objectif utilisant surveillance continue non invasive du débit cardiaque (système ClearSight) aux soins standard.

3.2 Centres d'études Hôpital universitaire de Giessen, Département d'anesthésiologie et de médecine intensive

3.3 Population étudiée 3.3.1 Groupes d'étude Traumatisme majeur et chirurgie orthopédique Les patients nécessitant un traumatisme majeur de chirurgie orthopédique courent un risque accru d'IOH, principalement en raison de la perte de sang induite et des comorbidités préexistantes. En particulier, les patients âgés risquent de souffrir de fractures du bassin et des extrémités proximales et sont simultanément vulnérables à l'IOH en raison de maladies cardiovasculaires préexistantes. Pour cette raison, ils ont besoin d'une gestion approfondie de la pression artérielle, y compris du GDT basé sur une surveillance continue de la pression artérielle. Cependant, la nécessité d’une pression artérielle invasive ne peut pas être généralisée à l’ensemble des patients en traumatologie majeure et en chirurgie orthopédique. Pour cette raison, l’approche de surveillance non invasive du débit cardiaque pourrait offrir une solution sûre et efficace pour ces patients.

La population étudiée est divisée en deux groupes.

1. Groupe d'intervention (optimisation basée sur le système ClearSight)
2. Groupe témoin (gestion anesthésique standard) avec ClearSight en aveugle

3.3.2 Critères d'inclusion

• Patients subissant un traumatisme majeur ou une chirurgie orthopédique en décubitus dorsal, défini comme :

  • Chirurgie reconstructive du bassin (par exemple, stabilisation des fractures)
  • Arthroplastie totale de hanche
  • Chirurgie du fémur proximal (par exemple, stabilisation des fractures)
  • Arthroplastie totale du genou
  • Chirurgie de la colonne vertébrale
• Réalisation d'une anesthésie générale d'une durée prévue de> 90 minutes
• Âge ≥ 45 ans 3.3.3 Critère d'exclusion

Les critères d'exclusion prédéfinis sont :

• Surveillance invasive planifiée de la pression artérielle
• Participation à une autre étude interventionnelle
• Mères enceintes et allaitantes
• Chirurgie sans ventilation mécanique contrôlée
• ASA I ou IV
• Fibrillation artérielle
• Allergie à la gélantine 3.3.4 Critères d'abandon
• Retrait du consentement du patient

3.4 Plan de travail 3.4.1 Évaluation préopératoire

Les patients sont recrutés avant la chirurgie après vérification des critères d'inclusion et d'exclusion. Le consentement éclairé est obtenu à ce moment. Les patients seront randomisés 1:1 dans les deux groupes après avoir obtenu le consentement éclairé du patient. De plus, les caractéristiques de base suivantes sont obtenues :

• Âge, sexe, taille, poids, score ASA
• Conditions préexistantes (hypertension, maladie coronarienne avec ou sans antécédents d'infarctus du myocarde, maladie artérielle périphérique, insuffisance rénale, maladie pulmonaire obstructive chronique, diabète)
• Chirurgies majeures antérieures
• Prescription actuelle de médicaments

De plus, les résultats de laboratoire suivants seront obtenus :

• Nombre de cellules sanguines
• Fonction coagulatoire globale (rapport internationalisé, temps de céphaline, taux de fibrinogène)
• Paramètres de la fonction rénale (Créatinine, urée, Nephrocheck, sang et ADN mitochondrial urinaire)
• Paramètres de la fonction cardiaque (troponine I, créatinine kinase, myoglobine, peptide natriurétique cérébral)
• Paramètres inflammatoires (protéine C-réactive, procalcitonine)
• Paramètres de la fonction endothéliale (Angiopoïétines 1 et 2, Syndécan-1 et molécule d'adhésion intercellulaire-1 (ICAM-1)), Bio-ADM

3.4.2 Points temporels Les points temporels de l'étude sont définis comme suit : avant la chirurgie ainsi qu'immédiatement, 24, 72 et 168 heures après la chirurgie (en fonction de la durée du séjour à l'hôpital). À tout moment, des données cliniques, du sang et de l'urine seront collectées (en fonction de la durée du séjour à l'hôpital).

3.4.3 Prise en charge périopératoire 3.4.3.1 Induction et maintien de l'anesthésie Tous les patients reçoivent la surveillance hémodynamique standard (électrocardiogramme, tension artérielle non invasive et pléthysmographie). La pression artérielle non invasive sera mesurée toutes les trois minutes.

Indépendamment du groupe d'étude randomisé, l'induction de l'anesthésie sera réalisée avec du fentanyl, du propofol et du cis-atracurium. Les posologies seront choisies en fonction de l'âge et du poids du patient ainsi que des maladies préexistantes selon l'évaluation du médecin traitant. Après l'intubation, tous les patients sont ventilés avec un volume courant de 8 ml/kg de poids corporel idéal et en ce qui concerne la capnographie (CO2 télé-expiratoire cible de 35 à 40 mmHg). Le groupe témoin sera géré selon notre SOP avec pour objectif un MAD > 65 mmHg.

3.4.3.2 Prise en charge des patients du groupe interventionnel Avant la chirurgie, l'indice cardiaque au repos et la contractilité (dp/dt) doivent être quantifiés. A cet effet, l'index cardiaque sera mesuré la nuit préopératoire en appliquant le système HPI ClearSight par l'intermédiaire d'un membre de l'équipe d'étude. Un indice cardiaque nocturne est accepté lorsque plus de trois mesures fiables ont été enregistrées au repos sur une période de 60 minutes. Si l'index cardiaque au repos n'est pas disponible toute la nuit parce que le sommeil du patient est altéré par les mesures, l'index cardiaque à l'éveil sera quantifié jusqu'à ce que la surveillance soit arrêtée pour le sommeil nocturne du patient. Ces mesures de base moyennes (IC et dp/dt) seront alors l'indice cardiaque cible tout au long de l'algorithme d'étude (figure 1). Dans le cas où aucune mesure du sommeil n'était réalisable, la mesure d'éveil sera prise en compte comme valeur de base. La période d'intervention de l'étude périopératoire commence avec le début de l'anesthésie et se termine à la fin de la chirurgie. La pression artérielle moyenne peropératoire sera maintenue au moins à 65 mmHg et l'index cardiaque et le dp/dt seront optimisés individuellement selon l'algorithme GDT.

3.5 Traitement des données La collecte des données est effectuée de manière cohérente à des moments prédéfinis dans notre système électronique de gestion des données des patients dans une base de données d'étude distincte (Microsoft Excel).

Les données collectées sont pseudonymisées dans la base de données selon une méthode de clé aléatoire. Le dossier contenant les données du patient et les clés de décryptage est conservé au centre d'étude pendant au moins 15 ans après la fin de l'étude (publication). L'anonymisation des données n'est intentionnellement pas effectuée pour donner aux patients la possibilité d'accéder à leurs données ou de les supprimer à l'avenir.

La gestion et l'évaluation des données sont effectuées par l'équipe d'étude.

3.6 Nombre de patients et biométrie Le but de l'étude est de montrer l'impact de la surveillance non invasive du débit cardiaque sur l'incidence de l'IOH dans une cohorte de traumatologie et de chirurgie orthopédique. Le calcul de la taille de l'échantillon a été effectué dans le cadre d'une étude récente de Maheshwari et al. qui a étudié l'effet de l'HPI sur la prévention de l'hypotension. Cette étude a été choisie parce que le critère d'évaluation principal, respectivement la définition de l'hypotension (MAP <65 mmHg), était identique à notre étude et qu'elle a également étudié des patients ayant subi une chirurgie non cardiaque. Dans cette étude, le nombre moyen de périodes d'hypotension (exprimé en aire sous la courbe de MAP ≤65 mmHg) des patients sans prise en charge hémodynamique représentait 34,2 [8,5-112,7] contre 32,7 [6,3-102] chez les patients avec mesure hémodynamique. En visant un alpha de 0,05 et une puissance de 0,95, le calcul de la taille de l'échantillon a abouti à 66 patients par groupe d'étude (total 132 patients, sur la base de l'utilisation du test de Wilcoxon). Afin de répondre aux abandons potentiels (taux d'abandon estimé entre 10 et 20 %), nous avons choisi d'augmenter le nombre de patients à 75 patients dans chaque groupe d'étude.

À côté des paramètres cibles, les données de la fonction hémodynamique et respiratoire seront obtenues ainsi que de la gestion anesthésique et hémodynamique (veuillez voir CRF). De plus, les caractéristiques générales telles que l'âge, le sexe, l'indice de masse corporelle, ainsi que les conditions et prescriptions préexistantes seront évaluées.

Pour les variables cibles, les résultats seront étudiés et analysés de manière descriptive (par exemple, vérifiés pour la distribution). Les caractéristiques métriques (moyenne et écart type) ainsi que la différence médiane et interquartile et les fréquences atteintes (avec une spécification en pourcentage) seront déterminées. Dans le cadre de l'analyse exploratoire, l'équilibre structurel (homogénéité) des groupes de traitement sera également vérifié.

En fonction de la distribution des valeurs d'observation, des méthodes de test appropriées sont utilisées.

Le résultat des tests statistiques sera contrôlé pour l'influence des paramètres secondaires, car il existe des raisons suspectées d'hypotension, le type et la posologie des vasopresseurs utilisés pendant la procédure, ainsi que le type et la posologie des médicaments inotropes.

Toutes les analyses seront effectuées à l'aide des scripts R-Plus (R Core Team (2016). R : Un langage et un environnement pour le calcul statistique. R Foundation for Statistical Computing, Vienne, Autriche, http://www.R-project.org/).

3.7 Bénéfice - Évaluation des risques 3.7.1 Bénéfice potentiel

Grâce à une surveillance continue par un système de surveillance supplémentaire, une détection précoce des événements potentiellement mortels et des lésions rénales aiguës est possible. Cela peut entraîner une optimisation de la thérapie des patients et de meilleurs résultats.

3.7.2 Risques potentiels

L'étude présentée est une étude interventionnelle. Les risques potentiels sont marginaux. L'utilisation d'une surveillance supplémentaire non invasive du débit cardiaque est minime.

Les moments de prélèvement des échantillons de sang pour l’étude sont conformes à l’échantillonnage de routine. Sur cette base, il n’y a aucun risque supplémentaire pour le patient.

3.7.3 Analyse bénéfice/risque Le bénéfice pour les patients est une surveillance supplémentaire, basée sur un appareil de surveillance supplémentaire et le médecin superviseur de l'étude, qui peut assister l'anesthésiste traitant avec des informations dans des situations potentiellement critiques. Ainsi, il est possible de traiter précocement en fonction d'un objectif et éventuellement d'améliorer les résultats pour le patient. Compte tenu des bénéfices potentiels des informations générées pour le patient par rapport aux risques attendus, l’effet bénéfique est surbalancé.

Le gain de connaissances attendu de cette étude pourrait être utilisé pour optimiser les soins périopératoires.