Concentrazione di anidride carbonica di fine marea e profondità dell'anestesia nei bambini

Scopo: L’anidride carbonica (CO2) è un importante prodotto finale del metabolismo e può avere effetti marcati sulla funzione del sistema nervoso centrale. Può anche essere facilmente manipolato durante l'anestesia generale tramite ventilazione controllata. Alti livelli di anidride carbonica (ipercapnia) sono associati alla sedazione e hanno dimostrato di produrre una soppressione selettiva del dolore termico e ischemico negli animali e nell’uomo. Questo effetto è stato attenuato dal desametasone e dal naloxone, indicando che i percorsi dello stress e gli oppioidi endogeni potrebbero essere implicati. L’ipercapnia durante l’anestesia può avere ulteriori benefici, tra cui livelli ridotti di infezione della ferita grazie alla migliore ossigenazione dei tessuti, ridotta incidenza di nausea e vomito postoperatori e ridotto tempo di recupero dall’anestetico volatile.

È noto che alti livelli di CO2 sono associati a ridotti livelli di coscienza negli esseri umani, noto come narcosi da CO2. Un articolo del 1927 descriveva la narcosi degli animali quando respiravano il 30-40% di CO2 in ossigeno, con pronto recupero dopo la rimozione. Gli autori hanno descritto un "sapore aspro" e un'ipertensione associata quando la stessa soluzione veniva somministrata agli esseri umani. Tuttavia, pochi studi indagano l’impatto dell’anidride carbonica sui requisiti anestetici. Uno studio sugli animali del 1967 ha dimostrato che livelli molto elevati di CO2 (>95 mmHg) compensano il fabbisogno di alotano nei cani. Più recentemente, è stato dimostrato che l'aumento dei livelli di anidride carbonica durante l'intervento chirurgico (40 - 45 mmHg) riduce la concentrazione alveolare minima alla risposta adrenergica smussata (incisione cutanea; MAC-BAR) del sevoflurano in pazienti adulti sottoposti a resezione di carcinoma gastrico.

L'anestesia endovenosa totale (TIVA), un'alternativa all'anestesia inalatoria, è una tecnica anestetica comunemente utilizzata nell'istituto dello sperimentatore. Ciò è dovuto ai suoi numerosi vantaggi, tra cui la riduzione del delirio da emergenza, il ridotto impatto ambientale e la riduzione della nausea e del vomito postoperatori. La somministrazione può essere guidata dal monitoraggio della profondità dell'anestesia come l'indice bispettrale (BIS), che misura il livello di coscienza del paziente derivato dalle letture dell'elettroencefalogramma. È stato dimostrato che il BIS aiuta a guidare il dosaggio di propofol nei bambini indipendentemente dal fatto che la tecnica TIVA fosse controllata dal target o un regime di infusione manuale, e si correla bene con i livelli di propofol sia modellati che misurati nei bambini.

Lo studio del ricercatore mira a determinare se diversi livelli di CO2 influenzano la profondità dell'anestesia nei bambini anestetizzati, misurata dal BIS.

Ipotesi: l'ipercapnia è associata ad una riduzione delle letture BIS, nei bambini anestetizzati.

Motivazione: L'impatto dell'EtCO2 sul BIS non è stato studiato nei bambini. Se scoperta, una correlazione tra i due potrebbe cambiare in modo significativo la pratica anestetica. È semplice aumentare i livelli di EtCO2 nei pazienti anestetizzati e, se si scoprisse che ciò riduce il loro fabbisogno anestetico, potrebbe consentire tassi più bassi di somministrazione di farmaci anestetici. Ciò andrebbe a beneficio del paziente esponendolo a meno farmaci e a minori effetti collaterali associati, oltre a portare benefici all’ospedale e all’ambiente in generale riducendo i costi e l’uso di attrezzature monouso come fiale, imballaggi e siringhe.

Obiettivi: (1) Determinare l'effetto dell'EtCO2 sulla profondità dell'anestesia nei bambini, misurata mediante BIS.

(2) Movimento del paziente rilevato clinicamente dall'équipe chirurgica o anestetica.

Disegno della ricerca: i ricercatori intendono condurre uno studio randomizzato, prospettico e crossover. Il design all'interno del soggetto consente ai pazienti di agire come se fossero i propri controlli. L'ordine in cui verranno testati i livelli di EtCO2 sarà randomizzato tra i pazienti utilizzando buste sigillate. L'anestesista nella stanza sarà accecato dalla lettura del BIS ma sarà informato da un assistente di ricerca se il valore risulta persistentemente alto (>60) per più di un minuto.

Analisi statistica: i dati fisiologici verranno raccolti in tempo reale utilizzando un software appositamente creato. I dati demografici e le caratteristiche del paziente saranno raccolti da un assistente di ricerca. I grafici delle serie temporali di BIS ed EtCO2 per ciascun partecipante saranno realizzati in R (R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria). Verranno applicate equazioni di stima generalizzate (GEE), utilizzando il pacchetto geepack, per stimare l'effetto dei cambiamenti nell'EtCO2 target sulle misurazioni BIS seriali durante la fase di mantenimento dell'anestesia. Ciascun partecipante verrà considerato il proprio cluster di dati per fornire una struttura di raggruppamento appropriata per l'analisi. Verrà applicata una struttura di correlazione indipendente e verrà utilizzato un metodo di stima robusto (sandwich) per ottenere errori standard.