心臓手術患者の酸素化ターゲット - 前後の研究

背景酸素は生命に不可欠であり、生命を脅かす低酸素血症を避けるために、手術中に酸素補給療法が日常的に行われます。 補助酸素療法は、多くの場合、0.60 ～ 1.00 の範囲の吸気酸素 (FiO2) の高い固定割合として行われます。 その結果、動脈血酸素分圧 (PaO2) が通常のレベルを超えることがよくあります。 自由に投与された酸素療法による潜在的な害の証拠が増えています。 したがって、手術中の酸素療法の標準的な体制をさらに調査する必要があります。

この研究の目的は、心肺バイパス (CPB) を使用した選択的心臓手術中および集中治療室 (ICU) での術後 1 日目の PaO2 の正常レベルを目標とする酸素療法が実現可能かどうかを評価することです。 さらに、術前、CPB 前後、ICU での術後 1 日目、外科病棟での術後 3 日目の呼気凝縮液および動脈血の代謝変化を評価します。

研究デザイン 研究デザインは、冠状動脈バイパス移植または弁置換または両方の組み合わせである選択的心臓手術が予定されている患者における前後の研究である。 最初の 25 人の患者は、施設の標準的な補助酸素療法のレジメンに従います。すなわち、人工呼吸中の最小 FiO2 が 0.60 であり、ICU で人工呼吸器から離脱した後、少なくとも毎分 3 リットルの酸素が必要です。 その後、別の 25 人の患者は、手術中および ICU で 10 ～ 12 kPa (75 ～ 120 mmHg) と定義される正常な PaO2 を達成するために、追加の酸素療法を受けます。

呼気凝縮液は、手術前の自発呼吸中にマウスピースを介して収集され、手術後 1 日目と 3 日目に、機械換気中に気管チューブを介して凝縮液が収集されます。 動脈血サンプルも同時に採取されます。 呼気凝縮液と血清サンプルはアリコートに分割され、すべての患者が含まれた後の最終分析まで摂氏-80度の冷凍庫に保存されます。

呼気濃縮物および血清サンプルの代謝変化は、核磁気共鳴（NMR）分光法および質量分析（MS）を使用して分析されます。 スペクトルは、特定のサンプル内のすべての代謝物のスナップショットを提供し、酸素曝露に応じた代謝プロファイルの変化を解明します。

仮説 仮説は、酸素化目標が実現可能であり、酸素補充療法を正常範囲内の酸素化目標に変更すると、FiO2 が低下し、PaO2/FiO2 比が低下するというものです。

結果 主要な結果は、術後 3 日目の PaO2/FiO2 比です。 副次的アウトカムは、呼気凝縮物と血清サンプルの代謝プロファイルの変化、酸素化パラメーターの変化、PaO2 と酸素飽和度、ICU で人工呼吸器から離脱するまでの時間の変化、FiO2 の変化、人工呼吸器から離脱した後の酸素補給療法の変化です。人工呼吸器、および肺炎、不整脈、再手術、および ICU への再入院として定義される術後合併症の変化。

統計分析 これは、予備調査であり、事前調査と事後調査の実現可能性です。 施設のデータに基づいて、酸素療法の標準レジームでの 30 ± 7 kPa から酸素化ターゲティング アプローチでの 36 ± 7 kPa への PaO2/FiO2 比の増加を推定し、0.05 のアルファと a検出力 80% (1-ベータ)、各グループに 23 人の患者が必要です。 合計50人の患者でドロップアウトをカバーするために、各グループに25人の患者が募集されます。

データは正規性について評価されます。 連続正規分布変数は、スチューデント t 検定を使用して比較され、平均および標準偏差として報告されます。一方、非正規分布データは、Wilcoxon 順位和検定を使用して比較され、中央値および四分位範囲として報告されます。 すべての分析は、Stata (Metrika Consulting AB、ストックホルム、スウェーデン)、Matlab を使用して実行されます。

メタボロミクスの構成は、多変量解析によって比較されます。 多変量解析では、Matlab (The MathWorks Inc.、Natick、米国) および Python (Python Software Foundation、デラウェア州、米国) ソフトウェアで社内スクリプトを使用して、さまざまな教師なしおよび教師ありの分析が実行されます。 主成分分析を使用して、データの予備的な見通しを取得し、異常値をスクリーニングしてクラスターを検出します。 最終的に、異なる vv rs 選択アルゴリズムに結合された部分最小二乗判別 (PLS-DA) 分析を使用して、データ削減と治療の分類を実行します。 検証の目的で、ベネチアン ブラインドのクロス検証アプローチが適用されます。

倫理 情報に基づいて署名された内容が得られた後、患者が含まれます。 0.60 の FiO2 は、オールボー大学病院で CPB による心臓手術を受ける患者に定期的に投与されます。 10 ～ 12 kPa の生理的 PaO2 レベルを目標とすることは、安全であると考えられています。 心臓手術を受ける患者は、通常、手術中および ICU で最大限に監視されます。 担当の心臓麻酔医はいつでも PaO2 ターゲットを充電できます。

呼気凝縮液の収集は痛みがなく、患者に不快感を与えません。 術後 3 日目の動脈血サンプルは、この手順の経験を積んだ心臓麻酔医によって行われます。心臓麻酔医は、穿刺前にリドカイン 1% による皮下鎮痛を適用し、手順中の痛みを回避します。 その後、血腫のリスクを最小限に抑えるために、手動圧迫が 2 分間行われます。 合計で、メタボノミクスと 1 つの余分な血液ガス分析のために 4 つの余分な血液サンプルが収集されます。 研究で抽出された血液の総量は 12.5 mL です。

他のすべての手順と治療は、標準的な体制に従います。