小児における終末潮汐二酸化炭素濃度と麻酔深度

目的: 二酸化炭素 (CO2) は代謝の主要な最終生成物であり、中枢神経系の機能に顕著な影響を与える可能性があります。 また、全身麻酔中に換気制御により簡単に操作することもできます。 高レベルの二酸化炭素（高炭酸ガス血症）は鎮静と関連しており、動物や人間の熱痛や虚血性痛みを選択的に抑制することが示されています。 この効果はデキサメタゾンとナロキソンによって減弱され、ストレス経路と内因性オピオイドが関与している可能性があることが示されました。 麻酔中の高炭酸ガス血症には、組織酸素化の改善による創傷感染レベルの低下、術後の吐き気や嘔吐の発生率の低下、揮発性麻酔薬からの回復時間の短縮など、追加の利点がある可能性があります。

高レベルの CO2 が人間の意識レベルの低下に関連することは、CO2 ナルコーシスとして知られる現象として知られています。 1927 年の論文では、酸素中 30 ～ 40% の CO2 を呼吸すると動物が麻痺し、除去すると速やかに回復することが記載されています。 著者らは、同じ溶液を人間に投与した場合の「鋭い酸味」とそれに伴う高血圧について説明した。 しかし、麻酔要件に対する二酸化炭素の影響を調査した研究はほとんどありません。 1967 年の動物研究では、非常に高いレベルの CO2 (>95 mmHg) が犬のハロタン必要量を相殺することが実証されました。 最近では、胃癌切除を受ける成人患者において、手術中の二酸化炭素レベルの上昇（40～45 mmHg）により、セボフルランの鈍的アドレナリン作動性反応（皮膚切開；MAC-BAR）に対する最小肺胞濃度が低下することが示されました。

吸入麻酔の代替手段である全静脈麻酔 (TIVA) は、研究者の施設で一般的に使用される麻酔技術です。 これは、覚醒せん妄の軽減、環境への影響の軽減、術後の吐き気や嘔吐の軽減など、多くの利点があるためです。 投与は、脳波測定値から得られる患者の意識レベルを測定するバイスペクトル指数（BIS）などの麻酔深度モニタリングによってガイドできます。 BIS は、TIVA 技術がターゲット制御であるか手動注入レジメンであるかに関係なく、小児におけるプロポフォール投与のガイドに役立ち、小児におけるモデル化および測定されたプロポフォール レベルの両方とよく相関することが示されています。

研究者の研究の目的は、BISによる測定で、CO2濃度の違いが麻酔下の小児の麻酔深さに影響を与えるかどうかを判断することである。

仮説: 高炭酸ガス症は、麻酔下の小児における BIS 測定値の低下と関連しています。

根拠: BIS に対する EtCO2 の影響は、子供を対象として研究されていません。 両者の相関関係が発見されれば、麻酔の実践が大きく変わる可能性がある。 麻酔患者の EtCO2 レベルを上げるのは簡単で、これによって麻酔必要量が軽減されることが判明すれば、麻酔薬の投与速度を下げることが可能になる可能性があります。 これにより、投薬量が減り、それに伴う副作用が減ることで患者に利益がもたらされるだけでなく、アンプル、包装材、注射器などの使い捨て器具のコストと使用量が削減されることで病院とより広範な環境にも利益がもたらされます。

目的: (1) BIS によって測定された、小児の麻酔深度に対する EtCO2 の影響を測定すること。

(2) 外科チームまたは麻酔チームによって臨床的に検出された患者の動き。

研究デザイン: 研究者は、ランダム化された前向きのクロスオーバー試験を実施することを計画しています。 被験者内設計により、患者は自身の対照として行動することができます。 EtCO2 レベルを検査する順序は、密封された封筒を使用して患者間でランダム化されます。 同室の麻酔科医は BIS 測定値を知ることができませんが、BIS 測定値が 1 分以上継続して高い (>60) 場合は研究助手から通知されます。

統計分析: 生理学的データは、専用ソフトウェアを使用してリアルタイムで収集されます。 患者の人口統計と特徴は研究助手によって収集されます。 各参加者の BIS と EtCO2 の時系列プロットは R (R Foundation for Statistical Computing、ウィーン、オーストリア) で作成されます。 geepack パッケージを使用した一般化推定方程式 (GEE) は、麻酔維持フェーズ中の連続 BIS 測定に対する目標 EtCO2 の変化の影響を推定するために適用されます。 各参加者は独自のデータ クラスターとみなされ、分析に適切なグループ化構造が提供されます。 独立した相関構造が適用され、標準誤差を取得するために堅牢な (サンドイッチ) 推定法が使用されます。