肺切除術における低血圧予測指数 (HPI) アルゴリズムの診断精度に関する研究

低血圧予測指数 (HPI) は、術中低血圧 (IOH) エピソードの予測のために特別に設計された血行動態スコアです。 これは、Edwards Lifesciences HemoSphere モニター臨床プラットフォーム (米国カリフォルニア州アーバイン) にプログラムされたアルゴリズムに基づいています。 HPI は、動脈圧波形の連続分析に基づいています。 FloTrac アルゴリズムに加えて、独自の Acumen IQ センサーを介して処理され、人工知能テクノロジーが使用されます。 内部検証の後、このアルゴリズムは一般外科患者、周術期患者、心臓血管外科患者、人工呼吸器を装着した新型コロナウイルス感染症 ICU 患者を対象に、前向き、外部、臨床的に検証されました。

現実の生理学的パラメータを表示する従来のモニタリング システムとは対照的に、HPI アルゴリズムは、前負荷、後負荷、収縮性に関する生理学的相互関連データの最も初期の変化、多変量変動および相互作用を検出し、今後の降圧イベントを予測する指標を提供します。 。 HPI を計算するために特許で保護されたアルゴリズムで使用される変数は次のとおりです。心拍数の変動 (心拍数の変化/MAP の変化)。動脈圧波形の複雑さ（近似波形エントロピー、サンプル波形エントロピー、高次高調波の周波数領域測定）。プリロードパラメータ（脈圧変化PPV、一回拍出量変化SVV）。収縮性パラメータ（時間に対する圧力波形の上昇部分の傾き、dP/dt）。および後負荷パラメータ（SVR、動的動脈エラスタンス Eadyn）が含まれますが、最終的な指数に対するそれらの相対的な寄与は明らかにされていません。

HPI の最終的な指数値は 1 ～ 100 の範囲であり、数値が増加するほど、差し迫った低血圧イベントの可能性が高くなります。 これらの事象は、平均動脈圧 (MAP) <65 mmHg が 1 分以上継続するものとして定義されます。 HPI 値は、両方の時間枠で 80% 以上の感度と特異度で、事象の 5 ～ 15 分前に低血圧の発生を予測します。 ほとんどの研究では、85 HPI という値は低血圧エピソードを予測しており、この値は HemoSphere モニターに任意にプログラムされており、臨床医に警告し、術中低血圧を最小限に抑えるか完全に防ぐための事前の対応が可能になります。

HemoSphere モニターに組み込まれ使用されるパラメーターは、臨床医が IOH を最適に管理できるようにガイドします。 これらの「二次スクリーニング」変数には、左心室収縮パラメータ (dP/dt)、動的前負荷パラメータ (SVV)、および後負荷パラメータ動的動脈エラスタンス Eadyn が含まれます。

最大左心室 (LV) 圧力上昇 (LV dP/dt max) は、LV パフォーマンスと収縮機能の古典的なマーカーです。 これは従来、等容性収縮期間にわたる左心室腔内の圧力変化として定義されており、当初はLVカテーテル挿入が必要でした。 臨床実践では、代用末梢動脈圧波形を使用して dP/dt 値を推定し、変力補助の必要性を予測します。

SVV は動的前負荷パラメータであり、機械的換気によって引き起こされる胸腔内圧の変化に起因する左心室拍出量の差を表します。

動的動脈エラスタンス Eadyn は、SVV に対する脈圧変化 (PPV) の割合を表します。 血管緊張を評価するために使用でき、容量負荷後の動脈圧反応および/または昇圧剤投与に対する潜在的な反応を予測できます。

PPV と SVV は両方とも、輸液反応性を予測するには静的指標よりも優れていると考えられています。 これらは両方とも心肺相互作用に基づいており、閉胸状態での機械換気によって誘発される血行動態の周期的変化を反映しています。 それらの値は VT の大きさと有意な相関があります。 現在の低一回換気量の術中換気戦略は肺を保護しますが、同時に、特に開胸状態では動的指標の信頼性を低下させます。 肺が開いた状態では呼吸サイクル中の胸腔内圧の変化が限られているため、偽陰性のパラメーター値を受け取るリスクがあります。 PPV と SVV は、心臓胸部手術中の開胸環境での輸液反応性の予測において不正確であるようです。

HPI は一般外科および ICU 症例では検証されましたが、胸部外科の片側開胸手術では検証されませんでした。 これらの処置には、著しく異常な生理学的状態（胸膜開放および片肺保護換気）が含まれるだけでなく、突然の手動による外科的介入も高頻度で含まれます。 これらすべての要因は、HPI のパフォーマンスに大きな影響を与え、パフォーマンスを損なう可能性があります。

この研究の目的は、片肺換気を使用した開胸肺切除術における HPI テクノロジーを検証することです。 この研究グループは、全身麻酔下で開胸、片肺換気を伴う肺切除術の資格を有する連続した成人患者60名で構成されます。

患者は、動脈圧トランスデューサーを使用した標準的な侵襲性血行動態モニタリングと、Acumen IQ トランスデューサーに付属の HPI ソフトウェアを備えた HemoSphere モニター (Edwards LifeSciences、アーバイン、カリフォルニア州、米国) を併用して、手術中にモニタリングされます。 臨床医は HemoSphere モニターの出力を認識できなくなります。 血行動態波形および低血圧イベント (IOH) を含む HPI 予測データは、動脈カニューレ挿入時から手術室を出るまで記録されます。 記録されたデータは 7 つのコホートに分割され、個別の時間枠で表されます。

0. 導入前のベースライン、仰臥位、自発呼吸（可能であり、導入前に動脈カニューレが挿入されている場合）

1. 仰臥位、閉胸麻酔、挿管、両肺換気
2. 側臥位、閉胸、両肺換気
3. 側臥位、閉胸、片肺換気（OLV）
4. 側臥位、開胸、片肺換気（OLV）
5. 側臥位、閉胸、切除後の両肺換気
6. 仰向け、閉胸、両肺換気

HPI アルゴリズムの感度 (再現率) と陽性的中率 (精度) を推定し、特異性や陰性的中率には明示的に言及せずに、誤報と見逃されたイベントの数を説明します。

研究の実施と報告は STARD ガイドラインに基づいて行われます。