Metodo MAAS (Minimal-flow Auto-control Anesthesia System) per la somministrazione di desflurano e sevoflurano (MAAS)

Gli anestetici alogenati (HA) sono i farmaci gassosi comunemente usati nell'anestesia per inalazione per garantire, tra gli altri effetti, la perdita di coscienza o l'induzione del "sonno anestetico". Vengono somministrati allo stato gassoso attraverso i vaporizzatori per anestesia inseriti nelle postazioni di anestesia. Come altri idrocarburi gassosi, gli HA contribuiscono al riscaldamento globale, con la particolarità che il loro potenziale di riscaldamento globale (GWP) è centinaia di volte superiore a quello della molecola di riferimento, la CO2, soprattutto nel caso del desflurano. Per questo motivo, i professionisti e le amministrazioni devono essere particolarmente sensibili nel maneggiare questo tipo di farmaci. Gli inquirenti ritengono, infatti, che il suo utilizzo debba essere messo in discussione in assenza di dispositivi di somministrazione in grado di ridurre al minimo le emissioni in atmosfera, a condizione che esistano adeguate alternative terapeutiche.

Attualmente esistono strumenti disponibili "universalmente" che garantiscono che questi principi di minima contaminazione possano essere rispettati nella pratica quotidiana. Lo strumento fondamentale sarebbe il circuito respiratorio del cerchio di anestesia. I circuiti circolari sono concepiti come sistemi di respirazione artificiale che consentono la rirespirazione dei gas espirati. La rirespirazione dei gas esalati, una volta rimossa la CO2 mediante sistemi di neutralizzazione dei gas incorporati nelle postazioni di anestesia (CO2 absorber), è sicura ed efficace, e oggi questa modalità di somministrazione dell'anestesia inalatoria è diventata il gold standard. L'utilità e l'efficienza dei circuiti circolari dipende dall'anestesista, poiché il riutilizzo dei gas espirati dipenderà dalla quantità di gas medicinali "nuovi" (freschi) che l'anestesista fa entrare ogni minuto nella postazione di anestesia, mediante la regolazione della il flusso di gas fresco (FGF): maggiore è il FGF, minore è il riutilizzo dei gas espirati e maggiore è il surplus di gas "di scarto" da evacuare ed espellere in atmosfera. Al contrario, minore è il numero di nuovi gas che l'anestesista lascia entrare nella postazione di anestesia, maggiore è il riutilizzo dei gas espirati e minore è il volume dei gas espulsi nell'atmosfera. La somministrazione di anestesia inalatoria attraverso l'utilizzo di tecniche a basso FGF, note come low flow anesthesia (LFA), costituirebbe quindi uno dei principali contributori alla riduzione delle emissioni di HA in atmosfera.

La maggior parte delle postazioni di anestesia utilizzate nella pratica quotidiana consente agli anestesisti di lavorare con FGF inferiore a 500 millilitri al minuto (ml/min) o arrivando alla modalità di anestesia a circuito chiuso, quella modalità di anestesia per inalazione in cui viene fornita al sistema ( postazione di lavoro per anestesia e paziente) la quantità di gas (ml/min) che vengono trasferiti ("persi") dal compartimento centrale (sangue e organi ad alta perfusione - HPO) ad altri compartimenti per effetto del principio dell'equilibrio delle pressioni parziali tra i diversi compartimenti ( fenomeno di captazione da parte di muscolo e grasso), o consumo metabolico nel caso di O2.

Sono state descritte diverse tecniche per la somministrazione di LFA. Il metodo MAAS (Minimal-flow Autocontrol Anesthesia System) propone un modo didattico e semplice per stimare le esigenze di integrazione di HA durante la fase di mantenimento dell'anestesia e include una formulazione fattibile quando si regola la fornitura di HA al sistema. La fase di mantenimento comprenderebbe dal momento in cui viene raggiunta la concentrazione target di HA nel compartimento centrale, fino al momento in cui HA cessa di essere somministrato al sistema. Durante questo periodo, l'HA continua a essere trasferito verso il muscolo e il grasso dal compartimento centrale (compartimento degli organi ad alta perfusione (HPO)) seguendo il principio dell'equilibrio delle pressioni parziali. La stima dell'assorbimento di HA (HAup) da parte del muscolo e del grasso una volta raggiunto lo stato di equilibrio tra la postazione di anestesia (circuito respiratorio) e l'HPO, si basa sul calcolo HAup (ml/min) =HAfi-HAfe*MV(ml/ min), dove HAfi e HAfe indicano rispettivamente la frazione inspirata ed espirata di HA; e MV per volume minuto.

La stima dei ml di HA da fornire al circuito anestetico attraverso il FGF, verrebbe fatta seguendo la formula HAdel (da HA erogato)= HAup (ml/min )*100% /FGF(ml).

L'obiettivo principale di questo lavoro sarà confrontare l'accuratezza dei vaporizzatori di sevoflurano e desflurano per garantire l'ettHA% basato sul metodo MAAS, che sarà quantificato in base al numero di regolazioni che devono essere effettuate in ciascun vaporizzatore per mantenere l'ettHA predefinito % Come obiettivi secondari, i ricercatori analizzeranno il tempo per raggiungere l'ettHA%, le deviazioni che si verificano da tale ettHA% nonostante la corretta applicazione del metodo e il consumo di HA (ml di HA nella sua fase liquida) durante la procedura

METODI Studio prospettico, in coppia, osservazionale con reclutamento consecutivo di partecipanti da svolgere in un ospedale universitario di cure terziarie (Hospital Universitario Virgen del Rocío, Siviglia). L'approvazione per questo studio sarà chiesta dal comitato etico locale (Comitato etico dell'Ospedale Universitario Virgen del Rocío y Virgen Macarena, Siviglia) e lo studio sarà registrato negli studi clinici prima dell'inizio del reclutamento (http://www .test clinici .gov.) Disegno dello studio I soggetti adulti (≥ 18 anni) in attesa di chirurgia robotica urologica, coloproctologica o ginecologica nell'istituzione dello sperimentatore saranno inclusi dopo aver ottenuto il corrispondente consenso informato scritto. I partecipanti saranno reclutati consecutivamente a seconda della disponibilità dei ricercatori fino al completamento del campione stimato. I criteri di esclusione sono dettagliati nella sezione "Idoneità" di questo documento.

Protocollo di studio Il giorno dell'intervento, all'arrivo in sala operatoria inizierà il monitoraggio standard, inclusi elettrocardiografia, pulsossimetria e monitoraggio della pressione arteriosa non invasivo. Dopo sedazione cosciente con midazolam per via endovenosa (IV) da 1 a 2 mg e remifentanil infuso 0,03-0,05 µg/kg/min, i partecipanti saranno pre-ossigenati attraverso una maschera facciale per 5 minuti in ventilazione spontanea con una frazione inspirata di ossigeno (FIO2) di 0,8 e un FGF di 6 L/min. L'anestesia generale sarà indotta con propofol (1-1,5 mg/kg di peso corporeo previsto [PBW]), somministrare 0,8 mg/kg di rocuronio PBW e procedere con l'intubazione orotracheale (OTI). I pazienti saranno ventilati attraverso una workstation per anestesia Primus (Drager, Telford, PA, USA) utilizzando un volume corrente (TV) di 7 mg*kg-1 PBW. La modalità ventilatoria utilizzata sarà il controllo del volume, utilizzando una strategia di ventilazione polmonare protettiva su misura con approccio a polmone aperto (tOLA) (vedi sotto) che includerà un rapporto inspirazione:espirazione di 1:2 e una frequenza respiratoria di 12-15 respiri/min a mantenere una CO2 di fine espirazione (etCO2) compresa tra 35 e 40 mmHg e una PEEP iniziale di 5 cmH2O (10 cmH2O in caso di BMI > 30). Per tutti i partecipanti sarà programmata una pausa inspiratoria del 30%. Durante tutta la procedura verrà utilizzato un FGF corrispondente al 10% del volume minuto con una FIO2 inspirata di 0,5. L'anestesia verrà mantenuta con remifentanil da 0,03 a 0,05 µg/kg/min e sevoflurano o desflurano, a seconda della fase dello studio.

Inizialmente verrà utilizzato il sevoflurano, con una concentrazione alveolare minima (MAC) compresa tra 0,7 e 0,8 adattata all'età del paziente (MAC predefinita), per garantire un indice bispettrale (BIS Quatro; Covidien Ilc, Mansfield, MA, USA) tra 40- 60. Gli investigatori stabiliranno come obiettivo per il mantenimento anestetico un ettHA% che corrisponderà al MAC predefinito e sarà il parametro utilizzato come riferimento durante lo studio. Il rocuronio verrà somministrato per garantire un blocco neuromuscolare profondo durante la procedura e sarà monitorato mediante un treno di quattro rilassamento neuromuscolare (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Irlanda). Altri farmaci che verranno utilizzati sistematicamente includono desametasone 8 mg EV dopo l'induzione, paracetamolo 1 g dopo l'induzione e 1 g alla fine della procedura (in interventi di durata > 2 h); dexketoprofene 50 mg alla fine dell'intervento chirurgico. Ondansetron 8 mg prima della somministrazione; e anestesia locale con bupivacaina allo 0,25% sulle porte di accesso. Tutti i parametri di ventilazione rimarranno stabili durante lo studio tranne la PEEP, che sarà adattata secondo i principi di ventilazione tOLA.

Strategia Tailored Open Lung Approach La base di questa strategia sarà: 1) TV di 7 ml/kg di peso ideale (PBW, del peso corporeo previsto dall'inglese); 2) eseguire una manovra sistematica di reclutamento alveolare (ARM) seguendo il modello di Tusman e Ferrando; 3) l'utilizzo della pressione positiva di fine espirazione (PEEP) individualizzata e ottimizzata, intesa come quella che garantisce una maggiore compliance del sistema respiratorio dopo ARM.

Analisi statistica L'analisi statistica sarà eseguita dal ricercatore principale. Per l'analisi dei dati verrà utilizzato il software statistico IBM SPSS Statistics per Windows, versione 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). I ricercatori eseguiranno un'analisi esplorativa dei dati, utilizzando la media ± deviazione standard o la mediana con range interquartile per le variabili quantitative, e utilizzeranno le percentuali per l'analisi delle variabili qualitative. Gli investigatori verificheranno la normalità della distribuzione dei dati con il test di Kolmogorov-Smirnov o con il test di Shapiro-Wilk per variabili con meno di 50 record. Il test t di Student per campioni appaiati sarà utilizzato per studiare il comportamento delle variabili quantitative in tempi diversi (confronti intragruppo). Per confrontare le variabili qualitative intragruppo, verrà utilizzato il test di Wilcoxon per campioni appaiati.

Calcolo della dimensione del campione Per calcolare la dimensione del campione, verrà utilizzata la versione 4.2 del programma statistico EPIDAT (Direzione Generale per l'Innovazione e la Gestione della Sanità Pubblica del Ministero della Salute della Junta de Galicia). Il campione minimo richiesto sarà determinato sulla base dei risultati dello studio su un campione pilota di 5 casi accoppiati (1° sevoflurano e 2° desflurano) in cui sarà determinato il numero di cambiamenti precisi nel vaporizzatore per garantire la stabilità dell'ettHA% . La dimensione del campione sarà calcolata per ottenere una potenza dell'80% per rilevare differenze nel contrasto dell'ipotesi nulla h₀: μ₁ = μ₂ utilizzando un test t di Student a due code per due campioni correlati, considerando un livello di significatività del 5% e assumendo la rispettiva deviazione standard in ciascun gruppo.