Ossimetria cerebrale ed esito perioperatorio in chirurgia non cardiaca

Sono stati condotti numerosi studi che hanno esaminato un legame tra la diminuzione intraoperatoria della rSO2 e l'esito avverso perioperatorio3-7. Questi studi, la stragrande maggioranza dei quali sono stati nell'ambito della cardiochirurgia, suggeriscono che le diminuzioni di rSO2 (rilevate dalla spettroscopia nel vicino infrarosso) possono essere correlate sia a sequele avverse neurologiche che non neurologiche. È interessante e importante che gli studi che esaminano la desaturazione cerebrale in pazienti chirurgici non cardiaci (come quelli sottoposti a chirurgia addominale maggiore, endarterectomia carotidea, trapianto di fegato e resezione polmonare) abbiano anche scoperto un legame tra desaturazione cerebrale ed esiti non neurologici3,7 -12. Questi piccoli studi hanno riportato correlazioni preliminari tra diminuzioni di rSO2 e varie complicanze postoperatorie e durata prolungata della degenza. Questi studi hanno anche dimostrato che le variazioni di rSO2 non sono correlate con le variazioni dei parametri emodinamici tradizionali (pressione arteriosa media (MAP) e frequenza cardiaca).

Tuttavia, tutti questi studi soffrono di difetti simili. Sono tipicamente di piccole dimensioni, hanno definizioni diverse di ciò che costituisce un evento di desaturazione cerebrale e hanno complicanze incomplete o mal definite. Manca anche una spiegazione meccanicistica per le desaturazioni cerebrali poiché la saturazione periferica dell'ossigeno rimane tipicamente quasi normale.

Di conseguenza, sorgono due domande naturali in relazione a questa ricerca preliminare. In primo luogo, queste desaturazioni cerebrali sono la causa degli esiti avversi (comprese le complicanze non neurologiche), e in secondo luogo se queste desaturazioni fossero trattate (cioè se l'ossigenazione cerebrale fosse normalizzata) l'esito sarebbe migliorato (cioè o le desaturazioni cerebrali sono solo un epifenomeno)? Numerosi studi hanno dimostrato la scarsa correlazione dei parametri emodinamici tradizionali (come la pressione arteriosa e la frequenza cardiaca) con la gittata cardiaca e l'apporto di ossigeno13-17. Storicamente nei campi dell'anestesiologia e della terapia intensiva, abbiamo focalizzato i nostri obiettivi di monitoraggio e rianimazione sulle pressioni di perfusione piuttosto che sui flussi di organi. Trascurare il fatto che gli organi richiedono flusso oltre che pressione ha portato a un eccessivo affidamento sulle normali pressioni vascolari (come le pressioni arteriose, venose centrali e capillari polmonari) come surrogato per un adeguato flusso d'organo18.

È del tutto possibile che il monitoraggio dell'ossigenazione cerebrale e la scoperta di un legame tra desaturazione ed esiti non neurologici possano mostrare che il cervello è un organo indice per il monitoraggio della perfusione tissutale. Vale a dire, poiché la perfusione degli organi principali in genere non viene monitorata durante l'anestesia, l'ossimetria cerebrale è un mezzo eccellente per monitorare le diminuzioni globali nell'erogazione di ossigeno nei tessuti. Coerentemente con questa ipotesi, nel più grande studio di ossimetria cerebrale fino ad oggi, Murkin e colleghi hanno scoperto che l'incidenza e l'entità delle desaturazioni cerebrali erano correlate alla maggiore morbilità degli organi non neurologici19.

Gli investigatori raccoglieranno anche campioni di sangue prima dell'intervento e 24 ore dopo l'intervento per determinare se un pannello di biomarcatori infiammatori ha la capacità di prevedere le complicanze postoperatorie.

Obiettivo primario: determinare l'incidenza e la gravità della desaturazione cerebrale nei pazienti ad alto rischio sottoposti a chirurgia vascolare e addominale maggiore

Obiettivi secondari:

1. Determinare i fattori associati al verificarsi della desaturazione cerebrale
2. Determinare la relazione tra desaturazione ed esito avverso perioperatorio
3. Determinare se i livelli di un pannello di biomarcatori infiammatori sono correlati alla desaturazione cerebrale e alle complicanze postoperatorie.

Disegno dello studio: studio osservazionale prospettico Popolazione: 200 pazienti consecutivi ad alto rischio sottoposti a chirurgia non cardiaca. I pazienti ad alto rischio saranno definiti come età> 65 anni sottoposti a chirurgia maggiore non cardiaca inclusa riparazione dell'aneurisma dell'aorta addominale, resezione epatica maggiore, resezione del colon, pancreatoduodenectomia o esofagectomia.

Metodi: Oltre ai monitor CAS standard, tutti i pazienti saranno sottoposti a monitoraggio della gittata cardiaca del contorno del polso e monitoraggio della saturazione di ossigeno cerebrale. La tecnica anestetica sarà a discrezione dell'anestesista curante. Durante la procedura, l'anestesista presente sarà all'oscuro dei dati di rSO2.

Come per gli studi precedenti condotti presso la nostra istituzione, verranno campionate le variabili cardiorespiratorie (come la frequenza cardiaca, la pressione arteriosa sistolica, diastolica e media, la saturazione di ossigeno periferica e cerebrale, la tensione di CO2 di fine espirazione, la concentrazione di gas anestetico di fine espirazione e l'indice cardiaco) ad una frequenza di 60Hz. I dati saranno acquisiti dal monitor Philips Intellivue® (Philips Healthcare, Andover, MA), dal monitor CO minimamente invasivo FloTrac/Vigileo® (Edwards Lifesciences, Orange County, CA) e dal ForeSight® Cerebral Oximiter (CasMED, Brantford CT) e elaborato con il software TrendFace Solo® (IExcellence Software, Germania). Il prelievo di gas nel sangue arterioso avverrà ogni 20 minuti. Altre variabili intraoperatorie raccolte includeranno la durata del caso, la perdita di sangue, la dose totale di narcotico, la dose totale di benzodiazepine, l'uso e la dose di vasopressori e l'uso di anestetici locali neuroassiali.

La definizione di desaturazione cerebrale differisce tra gli studi precedentemente eseguiti. Alcuni hanno utilizzato una diminuzione assoluta al di sotto del 55%, diminuzioni definite in modo variabile rispetto alla "linea di base" dei pazienti (aria respirata nella stanza o ossigeno al 100%), il tempo al di sotto di una specifica soglia di saturazione cerebrale o un'area al di sotto di una specifica soglia di saturazione cerebrale (questa misurazione tiene conto della durata e dell'entità di una desaturazione)3,5,21,22. Sulla base dei dati intraoperatori raccolti, gli investigatori esamineranno tutte le definizioni attualmente utilizzate di desaturazione cerebrale e quindi costruiranno curve caratteristiche operative del ricevitore per determinare quale parametro ha la più alta capacità predittiva di collegare la desaturazione cerebrale con l'esito perioperatorio.

In consultazione con la nostra unità di consulenza biostatistica, i ricercatori hanno calcolato la dimensione del nostro campione utilizzando le incidenze precedentemente riportate di desaturazione cerebrale, che vanno dal 15 al 26% e hanno accettato un margine di errore del 5%. Sulla base di una stima prudente dell'incidenza (15%), i ricercatori avrebbero bisogno di un totale di 195 pazienti per determinare l'incidenza delle desaturazioni cerebrali con un margine di errore del 5% (vedi figura 1). Gli investigatori includeranno altri 5 pazienti nel nostro studio a causa della nostra precedente esperienza di un tasso di perdita di dati dell'1% durante l'acquisizione di dati rSO2 (correlati a guasti tecnici). La funzione di spesa alfa Lan e DeMets verrà utilizzata per determinare se il processo può essere interrotto in anticipo.

Come esiti secondari, gli investigatori tenteranno di correlare le diminuzioni di rSO2 con un composito di complicanze perioperatorie ben definite come morte, infarto del miocardio, incidente cerebrovascolare, danno renale acuto (definito dai criteri AKIN, tabella 223), delirio (come definito da metodo CAM-ICU, figura 324), infezioni postoperatorie e necessità di ventilazione meccanica >24 ore nei primi 28 giorni postoperatori.

Sulla base dei risultati di questo studio i ricercatori saranno in grado di determinare, con l'ausilio dell'analisi di regressione logistica multivariata e il calcolo degli odds ratio, quale definizione di desaturazione cerebrale è maggiormente legata alle suddette misure di esito.