Ipertensione e emoynamica cerebrovascolare in anestesia generale

L'impatto della pressione sanguigna sul flusso sanguigno cerebrale: uno studio di risonanza magnetica sulle soglie della pressione arteriosa neuroprotettiva durante l'anestesia

Abbreviazioni utilizzate nel programma di ricerca

ASA - Classificazione American Society of Anesthesiologists

ASL - Etichettatura di rotazione arteriosa

BP - Pressione sanguigna

CBF - flusso sanguigno cerebrale

CO - gittata cardiaca

CPP - pressione di perfusione cerebrale

CVR - Resistenza vascolare cerebrale

CT - Tomografia computerizzata

HR - Frequenza cardiaca

ICP - pressione intracranica

Mappa - Pressione arteriosa media

MRI - Imaging a risonanza magnetica

NIRS - Spettroscopia a infrarossi

PCMRI - Imaging magnetico a contrasto di fase

RSO2 - saturazione di ossigeno cerebrale regionale

Obiettivo e obiettivi che garantiscono un'adeguata perfusione cerebrale (CBF) durante l'anestesia generale è fondamentale per mantenere sufficiente ossigenazione e approvvigionamento di sangue al cervello durante l'intervento chirurgico. Questa regolamentazione viene ottenuta principalmente attraverso le regolazioni della pressione arteriosa (MAP) usando i vasopressori per mantenere un'adeguata pressione di perfusione e, di conseguenza, sufficiente CBF. Tuttavia, la relazione tra MAP, HR e CBF è complessa, in particolare poiché l'aumento della mappa spesso richiede una crescente resistenza vascolare, che può paradossalmente ridurre il flusso sanguigno. Inoltre, il sistema autoregolatorio complica la relazione tra CVR e flusso sanguigno cerebrale. Nonostante queste complessità, MAP è considerata il marcatore surrogato più rilevante per CBF nella pratica clinica. La maggior parte degli scenari intraoperatori mirano a una mappa di ≥65 mmHg per garantire una perfusione di organi sufficiente indipendentemente dal genere, dall'età o dalle comorbilità.

Un altro marcatore surrogato comunemente usato è RSO2, misurato tramite NIRS. Il CBF compromesso durante l'anestesia è stato associato al declino cognitivo postoperatorio e alla confusione. Per mitigare i sintomi correlati all'ipoperfusione postoperatoria, è essenziale determinare la gestione ottimale della pressione arteriosa intraoperatoria per ciascun paziente. Ciò richiede ulteriori ricerche su come la regolazione della pressione arteriosa attraverso agenti anestetici comunemente usati influisce sulla CBF.

La nostra ipotesi è che il CBF durante l'anestesia e la regolazione della pressione sanguigna attraverso i vasopressori non si correla con l'attuale pratica clinica. Ciò è dovuto a significative variazioni interindividuali e altri fattori fisiologici, come HR, tono vascolare e pulsazioni arteriose, che possono influenzare la relazione tra pressione sanguigna e flusso sanguigno cerebrale. Inoltre, le tecniche di risonanza magnetica avanzate potrebbero facilitare una comprensione più precisa della relazione MAP-CBF, portando allo sviluppo di marcatori surrogati più robusti.

L'obiettivo di questo studio è di studiare l'impatto delle alterazioni della pressione arteriosa usando la noradrenalina sull'emodinamica cerebrale in soggetti anestetizzati. Ciò sarà ottenuto misurando direttamente la mappa, le risorse umane, il CO, il CBF e l'ossigenazione cerebrale regionale contemporaneamente, una metodologia non precedentemente implementata.

Domande di ricerca

Studia come l'elevazione della pressione arteriosa indotta farmacologicamente (20-30% sopra basale) tramite noradrenalina influisce sul flusso sanguigno cerebrale.

Chiarire le relazioni tra CVR, CO, MAP, HR e CBF.

Sviluppa una nuova curva di relazione tra MAP e CBF.

Valutare la saturazione regionale dell'ossigeno cerebrale (RSO2) tramite NIRS in relazione al CBF usando la risonanza magnetica in condizioni di mappa variabili.

Impieteremo la risonanza magnetica per la quantificazione del flusso sanguigno nei principali vasi cerebrali (PCMRI) e nel tessuto cerebrale (ASL), misurando anche RSO2 usando NIRS. Uno studio preliminare su volontari sani e svegli ha dimostrato che l'elevazione della MAP indotta dalla noradrenalina è correlata all'aumento della CVR e alla ridotta CO, portando alla fine a una riduzione del CBF nonostante la mappa più alta. Questi risultati potrebbero influenzare significativamente le percezioni attuali della relazione MAP-CBF e migliorare la sicurezza intraoperatoria riducendo il rischio di complicanze postoperatorie associate all'ipoperfusione cerebrale.

Recensione di background e letteratura

Il flusso sanguigno cerebrale e la regolamentazione della pressione arteriosa della pressione arteriosa sistemica durante l'intervento chirurgico sono diretti all'obiettivo, con MAP ≥65 mmHg che funge da soglia inferiore per prevenire il danno agli organi. CBF è strettamente legato al CPP, che a sua volta è fortemente associato alla mappa. In ambienti intraoperatori, la mappa può essere aumentata aumentando la resistenza vascolare sistemica (SVR) o aumentando CO. Tuttavia, un aumento della MAP non porta necessariamente ad un aumento del CBF.

La mappa funge da misura indiretta di CBF poiché la misurazione clinica diretta di CBF non è fattibile. Il modello di autoregolazione di Lassen, istituito negli anni '50, descrive un CBF stabile all'interno di un intervallo di mappe di circa 60-160 mmHg. Tuttavia, fattori come l'età, le comorbidità, le variazioni anatomiche vascolari e l'autoregolazione compromessa complicano la validità di questo modello.

Studi recenti suggeriscono la necessità di una gestione individualizzata della pressione sanguigna durante l'anestesia. Mentre la perfusione cerebrale nei pazienti svegli può essere monitorata tramite esame clinico, ciò diventa impegnativo in anestesia generale. L'instabilità emodinamica è comune durante l'anestesia ed è in genere gestita attraverso la somministrazione di fluidi e l'infusione di vasopressore. Tuttavia, gli agenti anestetici spesso inducono una riduzione della mappa. I vasopressori aumentano la mappa attraverso la vasocostrizione e la modulazione di CO attraverso l'attivazione del recettore alfa e beta-adrenergico. La soglia di mappe intraoperatoria ottimale rimane incerta, evidenziando la necessità di una migliore comprensione delle interazioni meccanicistiche tra regolazione della mappa e CBF.

L'ossigenazione cerebrale e il flusso sanguigno NIRS sono una tecnica non invasiva che utilizza la luce del vicino infrarosso (700-850 nm) per misurare la saturazione regionale di ossigeno cerebrale (RSO2) a una profondità di circa 1,7 cm. Viene sempre più utilizzato perioperatorio per il monitoraggio dell'ossigenazione cerebrale e la rilevazione precoce dell'ischemia cerebrale e dell'ipossia. Tuttavia, le incertezze rimangono in merito all'impatto clinico del monitoraggio attivo NIRS cerebrale sugli esiti postoperatori.

Metodologia per la misurazione del flusso sanguigno cerebrale precedenti precedenti studi sulla relazione MAP-CBF si basavano su tecniche invasive, spesso condotte in modelli animali. Recentemente sono stati utilizzati metodi non invasivi come NIRS e Doppler transcranico; Tuttavia, questi servono come misure surrogate del flusso sanguigno e comportano un alto rischio di interpretazione errata. PCMRI è l'unica tecnica non invasiva corrente che fornisce misurazioni CBF assolute. All'università di Umeå, PCMRI è un metodo consolidato per studiare l'emodinamica cerebrale ed è considerato il gold standard per la misurazione del flusso sanguigno non invasivo. La combinazione di PCMRI e ASL con il monitoraggio invasivo della pressione arteriosa consente una valutazione completa della relazione tra flusso sanguigno cerebrale, perfusione e pressione arteriosa sistemica.

Lacuna di conoscenza La comprensione consolidata della relazione MAP-CBF è spesso messa in discussione, senza modelli alternativi ampiamente accettati per l'applicazione clinica. Le soglie di pressione sanguigna attuali in anestesia sono generalizzate piuttosto che specifiche del paziente e non tengono conto dei parametri fisiologici o del metodo utilizzato per ottenere valori target. Molti studi alla base della pratica clinica sono obsoleti, basati su metodi di misurazione indiretta o condotti in modelli animali. L'uso di marcatori surrogati per la perfusione cerebrale intraoperatoria rimane limitata, poiché la loro correlazione diretta con i risultati postoperatori non è chiara. Ciò richiede misurazioni simultanee di parametri fisiologici rilevanti usando metodi diretti affidabili.

Significato clinico Il compromissione cognitiva, il recupero ritardato e l'aumento della mortalità sono stati collegati a una perfusione cerebrale inadeguata durante l'anestesia e la terapia intensiva. Ciò non solo influisce sul benessere dei pazienti, ma aumenta anche i costi sanitari e la durata della degenza ospedaliera. È necessario un parametro emodinamico robusto e personalizzato fortemente associato al CBF. Se la pressione sanguigna farmacologicamente controllata non si allinea con l'attuale conoscenza dei suoi effetti sul flusso sanguigno cerebrale, il suo ruolo in anestesia dovrebbe essere rivalutato. Inoltre, RSO2 misurato tramite NIRS dovrebbe essere ulteriormente studiato a causa del suo potenziale per l'integrazione senza soluzione di continuità nella pratica clinica.

Questo progetto, con forti implicazioni cliniche, incorpora anche una componente di ricerca fisiologica per comprendere meglio l'interazione di vari fattori fisiologici. Impiegando metodi diretti per misurare il CBF e ottenere valori assoluti, miriamo a generare dati robusti per ridefinire la relazione MAP-CBF e valutare se l'attuale gestione intraoperatoria della pressione arteriosa sia vantaggiosa per i pazienti.