CO2 versus Lund-ontluchtingstechniek bij hartchirurgie

Studie opzet:

Prospectieve, gerandomiseerde en gecontroleerde studie met 20 patiënten, 10 in elke groep. De ontluchtingstijd en de efficiëntie van de technieken zullen worden beoordeeld door middel van trans-oesofageale echocardiografie (TEE) en trans-craniale echo-doppler monitoring (TCD). De cardiologen die de TEE-opnamen analyseren, zijn blind voor de gebruikte ontluchtingstechniek (de opgenomen video's worden aan het einde van het onderzoek geanalyseerd). De TCD-monitoring wordt uitgevoerd door online automatische registratie van de micro-embolische signalen (MES) van de rechter en/of linker middelste cerebrale arteriën en wordt uitgevoerd door een enkele chirurg. De CO2-insufflatie van het operatieveld wordt uitgevoerd volgens de richtlijnen van de fabrikant. Gedurende de gehele studie wordt één type extracorporaal perfusiesysteem gebruikt. De studie wordt geregistreerd in de internationale database. Voorafgaande goedkeuring zal worden gevraagd aan de ethische commissie van het ziekenhuis voor de studie.

Patiënt selectie:

Patiënten bij wie een aortaklep/wortelvervanging of -reparatie gepland is, zullen voor het onderzoek worden geselecteerd

Uitsluitingscriteria:

Patiënten met bekende: a) chronische obstructieve longziekte, b) emfyseem, c) eerdere thoracale of cardiale chirurgie, d) voorgeschiedenis van CVA of beroerte en e) bewijs van intraoperatieve pleurale adhesies zullen van het onderzoek worden uitgesloten. Patiënten die interne mammary arterie coronaire bypass nodig hebben, zullen ook worden uitgesloten.

Toestemming van de patiënt:

Een schriftelijke toestemming die vooraf is goedgekeurd door de ethische commissie van het ziekenhuis zal worden verkregen van alle patiënten voordat ze worden ingeschreven in de studie (bijlage 3).

Ontluchtingsprocedure:

Geregistreerde patiënten worden willekeurig toegewezen aan een van de volgende twee groepen:

Controlegroep (nieuw ontwikkelde ontluchtingstechniek in Lund):

Bij deze patiënten (n=10) wordt het borstvlies aan beide zijden geopend en wordt de ventilator losgekoppeld voordat aorta wordt afgeklemd en cardioplegie wordt toegediend. Aan het einde van de cardioplegische arrestatie worden de aortawortel en de LV actief beademd en wordt de kruisklem van de aorta losgelaten. De tijd wordt genoteerd (T1). Het hart wordt gedefibrilleerd tot een sinus- of pacemakergeïnduceerd ritme. Het hart wordt leeg gehouden door de LV-opening en ejectie wordt vermeden, zoals gecontroleerd door continue intra-operatieve TEE en systemische arteriële drukmeting. Bij een lichaamstemperatuur van 35 graden Celsius, gemeten vanaf de thermistor in de urineblaas, en bij ogenschijnlijk goede hartcontractie zal de ontluchting beginnen. Inotrope geneesmiddelen of systemische arteriële vasodilatatoren zullen worden gebruikt als en wanneer dat nodig is om een ​​goede hartcontractie te bereiken. De tijd wordt genoteerd (T2) (T2 - T1 = Ontluchtingstijd vóór uitwerpen). De LV-voorbelasting zal nu eerst achtereenvolgens worden verhoogd door de veneuze retour van de hart-longmachine te verminderen om de CVP tussen 5-10 cm water te verhogen. De LV-opening wordt continu geregeld, afhankelijk van de hoeveelheid resterende lucht die in het linkerhart zichtbaar is. Wanneer er geen lucht te zien is op de TEE-monitoring in het linkerhart (LA, LV & Aorta), wordt de helft van de berekende minuutbeademing met 100% zuurstof en een PEEP van 5 cm H2O gestart. De ontluchting wordt voortgezet en wanneer de TEE geen of minimale lucht in het linkerhart vertoont, wordt de volledige beademing met ongewijzigde PEEP hersteld. De patiënt zal achtereenvolgens van de CPB worden gespeend, waardoor wordt verzekerd dat het volledige hartminuutvolume wordt omgeleid via de natuurlijke, volledig geventileerde longen. Wanneer TEE geen lucht in het linkerhart laat zien, wordt de ontluchting als voltooid beschouwd en wordt de tijd opnieuw genoteerd (T3) (T3 - T2 = ontluchtingstijd na uitwerpen).

Alle cardiale canules, inclusief de LV-ventilatieopening, worden in situ gelaten, maar vastgeklemd, de patiënt wordt volledig ontdaan van de cardiopulmonale bypass en gedurende 10 minuten onafgebroken gecontroleerd op achtergebleven lucht door TEE & TCD. De LV-opening wordt opnieuw geopend wanneer de resterende lucht in het linkerhart hoger is dan graad II. De frequentie van deze maatregelen wordt vermeld in het protocol. Als de patiënt inmiddels een kerntemperatuur van 36 graden Celsius heeft bereikt, wordt het hart gedecanuleerd en CPB verwijderd. Anders wordt de CPB opnieuw gestart en wordt de patiënt opgewarmd tot 36 graden Celsius voordat de patiënt definitief wordt gespeend en gedecannuleerd.

Studiegroep ( CO2 insufflatie ):

Bij deze patiënten (n=10) wordt het borstvlies niet geopend. Tijdens de kruisklemperiode van de aorta wordt het beademingsapparaat aangepast om alleen dode ruimteventilatie te bieden, d.w.z. 5 cm PEEP, ventilatorfrequentie 5/min en de minuutventilatie = 1,5 liter. Fio2 = 50%. Het operatieveld wordt met CO2 geblazen met een stroomsnelheid van 10 l/minuut, beginnend 2 minuten voor cardiale canulatie en voortgezet tot 10 minuten na beëindiging van de CPB.

Aan het einde van de cardioplegische arrestatie worden de aortawortel en de LV actief beademd en wordt de tijd genoteerd (T1). De LV-voorbelasting zal achtereenvolgens worden verhoogd door de veneuze retour van de hart-longmachine te verminderen om de CVP met 5-10 cm water te verhogen. LV-ontluchting wordt voortgezet en wanneer er geen luchtbellen worden gezien in het linkerhart (LA, LV & Aorta) onder TEE-bewaking, wordt de berekende minuutventilatie met 100% zuurstof en PEEP van 5 cm H2O hersteld. De ontluchting wordt voortgezet en wanneer er geen of minimale lucht in het linkerhart wordt waargenomen, wordt de tijd genoteerd (T2) (T2 - T1 = Ontluchtingstijd vóór uitwerpen). De kruisklem van de aorta wordt nu losgelaten en het hart wordt gedefibrilleerd tot een sinus- of pacemakergeïnduceerd ritme en de ontluchting wordt voortgezet. Bij een lichaamstemperatuur van 35 graden Celsius, zoals gemeten vanaf de thermistor in de urineblaas, en met ogenschijnlijk goede hartcontractie, zal de patiënt achtereenvolgens worden gespeend van de CPB, waardoor wordt verzekerd dat het gehele hartminuutvolume wordt omgeleid door de natuurlijke, volledig geventileerde longen. Inotrope geneesmiddelen of systemische arteriële vasodilatatoren zullen worden gebruikt als en wanneer dat nodig is om een ​​goede hartcontractie te bereiken. Wanneer TEE geen lucht in het linkerhart laat zien, wordt de ontluchting als voltooid beschouwd en wordt de tijd opnieuw genoteerd (T3) (T3 - T2 = ontluchtingstijd na uitwerpen). De patiënt wordt volledig gespeend van de cardiopulmonale bypass en alle cardiale canules, inclusief de LV-opening, worden in situ gelaten maar vastgeklemd. De patiënt wordt nu continu gedurende 10 minuten gecontroleerd op achtergebleven lucht door TEE & TCD. De LV-ventilatieopening wordt opnieuw geopend wanneer de resterende lucht op de TEE in het linkerhart hoger is dan graad II. De frequentie van deze maatregelen wordt vermeld in het protocol. De C02-insufflaties gaan door totdat het controle-interval van 10 minuten na CPB is voltooid. Als de patiënt inmiddels een kerntemperatuur van 36 graden Celsius heeft bereikt, wordt het hart gedecanuleerd en CPB verwijderd. Anders wordt de CPB opnieuw gestart en wordt de patiënt opgewarmd tot 36 graden Celsius voordat de patiënt definitief wordt gespeend en gedecannuleerd.

Trans-oesofageale echocardiografische studie (TEE):

Na voltooiing van de cardioplegische arrestatie en gedurende 10 minuten na beëindiging van de CPB worden alle patiënten door middel van TEE gecontroleerd op lucht in het linkerhart. De resterende lucht op de TEE na beëindiging van de CPB wordt gekwantificeerd in 4 graden, afhankelijk van de aanwezigheid van lucht in LA, LV en aortawortel tijdens één hartcyclus (graad 0 = geen of af en toe lucht in LA, graad 1 = lucht zichtbaar in Alleen LA, graad 2 = lucht gelijktijdig zichtbaar in LA en LV, graad 3 = lucht gelijktijdig zichtbaar in LA, LV en de aortawortel). De 10 minuten na CPB TEE-opname wordt op een videoband opgeslagen.

Transcraniële echo-dopplerstudie (TCD):

Na het losmaken van de aortakruisklem en gedurende 10 minuten nadat de patiënt is losgemaakt van de CPB, wordt de patiënt continu gecontroleerd op micro-embolische signalen door online automatische TCD geplaatst op middelste cerebrale arteriën.

Bloedgassen zullen bij alle patiënten als volgt worden gecontroleerd:

Bloedgasanalyse van arterieel en veneus bloed van de patiënt elke 15 minuten in de operatiekamer in beide groepen tot 15 minuten na CPB) - volgende bijgevoegde tabellen (Anesthesie, Perfusie en TCD & Invous monitoring)

Meting van end-tidal PCO2 en uitgeademd CO2-volume elke 15 minuten nadat de patiënt is geïntubeerd en tot het moment dat de patiënt de operatiekamer verlaat in beide groepen. (Geen metingen mogelijk in de controlegroep tijdens hartstilstand)

Bloedgasanalyse van arteriële en veneuze bloedlijnen van de oxygenator en van de LV-ontluchtingslijn om de 15 minuten terwijl de patiënt op CPB ligt in beide groepen.

Continue online monitoring van het CO2-gehalte en PCO2 in het bloed bij de instroom- en uitstroompoorten van de oxygenator in beide groepen met behulp van CDI en nieuwe machine. Variaties in de gasstroom en de FiO2 die nodig is om PaCO2 aan te passen binnen een vast gewenst bereik, worden geregistreerd en er wordt een extra bloedgasmonster genomen wanneer een dergelijke aanpassing wordt gemaakt.

Alfastat zal worden gebruikt voor bloedgasanalyse. Voor alle patiënten wordt een kerntemperatuur van 30 C gebruikt, tenzij positief wordt aangeklaagd.