Isofluraantoediening met gesloten lus met bispectrale index bij openhartchirurgie

De basiscomponenten van een anesthesietoedieningssysteem met gesloten lus zijn: (1) een systeem onder controle van de patiënt; (2) een gecontroleerde variabele die de diepte van de anesthesie meet, (3) een instelpunt voor deze variabele gespecificeerd door de gebruiker, (4) een actuator die een algoritme omvat om een ​​gemeten waarde van de gecontroleerde variabele te vertalen naar een bepaalde actie of de actuator om de geregelde variabele dichter bij de doelvariabele te sturen.

In de voorgestelde studie zal de gecontroleerde variabele BIS zijn. De bedieningsactuator is een gepatenteerd (2158/DEL/2007) op een farmacodynamisch-farmacokinetisch model gebaseerd adaptief infusiesysteem genaamd "Improved Anesthetic Agent Delivery System (IAADS"). Een IBM-compatibele personal computer met PENTIUM 2 of hogere processor (2 GHz) wordt gebruikt om het besturingsalgoritme te implementeren, een gebruikersinterface te bieden en de communicatie te regelen via seriële poorten (RS 232) met het infuussysteem (Pilot-C, Frasenius, Frankrijk) en een Datex-monitor voor vitale functies. We gebruiken een Avance-ventilator (Datex Ohmeda, softwareversie 5.0) met koolstofdioxide-absorber en opgaande balg om constant volumeventilatie te bieden. De hoeveelheid acceptabel lek in het circuit zal worden teruggebracht tot ≤ 150 ml min-1 bepaald tijdens beademing van een testlong. Tijdens het onderzoek zal gebruik worden gemaakt van lage verse gasstromen. Isofluraan wordt geïnjecteerd in het expiratoire ledemaat van het cirkelsysteem via een 20 ml Plastipak (polyethyleen BD) injectiespuit met een 100 cm lange polyethyleenslang (Vygon, India) met behulp van een Pilot C-infusiepomp (Fresenius-flacon SA, Frankrijk). De vermelde volumetrische nauwkeurigheid van de infuuspomp is ±2%.

Na het verkrijgen van schriftelijke geïnformeerde toestemming, zullen patiënten willekeurig worden toegewezen (door middel van gesloten enveloptechniek met behulp van door de computer gegenereerde willekeurige nummers) aan een van de twee groepen: handmatig en automatisch. De onderzoeker zal tijdens de procedure alleen aanwezig zijn voor het verzamelen van gegevens en zal niet betrokken zijn bij het uitvoeren van anesthesie. Alle patiënten krijgen de avond voor en de ochtend van de operatie 5-10 mg oraal diazepam volgens het protocol van de instelling als premedicatie. Nadat de patiënt naar de operatietafel is verplaatst, wordt gestart met een normale zoutoplossing van 100 ml/uur (1-2 ml/kg/uur). Er wordt gestart met routinematige fysiologische monitoring (pulsoximetrie, elektrocardiografie, niet-invasieve bloeddrukmonitoring). BIS (Bispectrale index) wordt verkregen door wegwerpsensoren (Aspect medical system Inc. MA USA) bevestigd aan het voorhoofd van de patiënt. Patiënten krijgen 0,15 mg/kg morfinesulfaat vóór inductie in aliquots van 3-5 mg, waarbij een inwonende arteriële canule, centrale veneuze lijn en pulmonale arteriekatheters (indien nodig geacht) zullen worden ingebracht.

Voorafgaand aan de inductie krijgen de patiënten gedurende drie minuten 3 μg/kg fentanyl toegediend. In de automatische modus berekent en titreert IAADS automatisch de initiële en daaropvolgende propofol-infusiesnelheid op basis van het gewicht van de patiënt, de risicostatus en de beoogde BIS-waarde, die voor alle gevallen wordt ingesteld op 50 met een bereik van 40-60. In de handmatige groep wordt de infusiesnelheid van propofol bepaald door de behandelend anesthesioloog op basis van het gewicht van de patiënt en de beoogde BIS van 50, met als doel de BIS binnen 40-60 te houden. Na bewustzijnsverlies (LOC) krijgen patiënten 0,1 mg/kg vecuroniumbromide en worden ze na 4 minuten geïntubeerd.

Het cirkelsysteem wordt gesloten nadat de juiste positie van de endotracheale tube is vastgesteld. In de controlegroep wordt isofluraan-infusie gestart in het expiratoire deel van de cirkel met vooraf bepaalde snelheden. De isofluraanconcentratie in het circuit wordt geleidelijk opgebouwd over een periode van 10 minuten om een ​​gespecificeerde BIS-waarde te bereiken. Tijdens isofluraan-anesthesie worden patiënten beademd met 100% zuurstof. Verse gasstromen worden gestart met 500 ml/min en de ventilatie wordt zo ingesteld dat een eindgetijde CO2-concentratie van 30-35 mmHg wordt gehandhaafd. Als de verse gasflows onvoldoende zijn, zoals bepaald door onvolledige vulling van balgen, zullen de flows geleidelijk worden verhoogd met 100 ml/min tot een maximum van 1000 ml/min. Als er nog steeds een lek is, wordt het onderzoek gestaakt en wordt de patiënt beademd met hogere stromingen. Patiënten zullen dus op isofluraan worden gehouden dat in het expiratoire deel van het circuit wordt geïnjecteerd. De analgesie wordt gehandhaafd met een infuus van 1 μg/kg/uur met fentanyl met verdere bolussen van 1 μg/kg vóór huidincisie, sternotomie en aanvang van cardiopulmonale bypass (CPB). Spierontspanning wordt gehandhaafd met een continu infuus van 50 μg/kg/uur vecuroniumbromide. Na 30 minuten inductie wordt een arterieel monster afgenomen om basiswaarden voor bloedgassen, geactiveerde stollingstijd (ACT) en bloedglucose te hebben. Patiënten krijgen een bolus van 3 mg/kg heparine om de ACT boven de 480s te brengen. In het geval van lagere waarden zullen verdere heparinebolussen worden geïnfundeerd volgens de dosis-responscurve van stier en collega's voor heparine.

In de handmatige groep wordt, na bevestiging van de plaatsing van de endotracheale tube, het cirkelsysteem gesloten en worden nieuwe gasstromen gestart met 1000 ml/min. Inhalatie-anesthetica worden geleverd door Fluotech 7 verdamper (Datex ohmeda) voor isofluraan. De initiële instelling van de wijzerplaat wordt gestart op 3% en na 5 minuten wordt de flow verlaagd tot 500 ml/min en wordt de isofluraanconcentratie getitreerd door de anesthesioloog om een ​​BIS van 50 te behouden. De instelling van de draaiknop wordt verhoogd of verlaagd om een ​​BIS van 50 te behouden en het aantal keren dat de instelling van de verdamperknop is gewijzigd, wordt genoteerd. De rest van het protocol zal vergelijkbaar zijn met de hierboven beschreven computerbesturingsgroep.

Na de start van het CPB worden elk half uur arteriële bloedgassen, ACT en bloedglucose bepaald. Een arteriële partiële druk van O2 van 300-400 mmHg, ACT >480s en bloedglucose <180mg/dl zal worden gehandhaafd gedurende de bypass-periode. Na succesvolle voltooiing van de cardiopulmonale bypass wordt heparine geantagoneerd met protaminesulfaat.

Tijdens episodes waarin de gemiddelde arteriële druk hoger is dan 25% van de basislijn of de hartslag hoger is dan 100 slagen/min of 25% van de basislijn, wordt analgesie aangevuld met fentanyl 1 μg/kg. In geval van aanhoudende hypertensie of tachycardie met BIS < 50, wordt een nitroglycerine-infuus gestart en getitreerd om de bloeddruk onder controle te houden; Esmolol (tot 0,5 mg/kg IV) zal worden toegediend om de hartslag (HR) onder controle te houden. Evenzo, in het geval van een daling van de gemiddelde arteriële druk tot minder dan 25% van de basislijn in aanwezigheid van normovolemie, zal aanvankelijk fenylefrine worden gebruikt in bolussen van 0,5 μg / kg. Voor aanhoudende hypotensie na een cumulatieve dosis fenylefrine van 2 μg/kg, wordt een dopamine-infuus gestart en getitreerd om de MAP binnen 25% van de basislijn te houden. Evenzo, in het geval van een daling van de hartslag tot <45 slagen/min., zal atropinesulfaat (10 μg/kg intraveneuze bolussen) worden toegediend na uitsluiting van andere behandelbare oorzaken.

Tijdens CPB zullen patiënten worden overgezet op propofol-infusie, omdat de apparatuur voor het toedienen van verse gassen tijdens CPB grote verse gasstromen vereist en het cirkelsysteem momenteel niet mogelijk is. MAP zal tussen 50-80 mmHg worden gehouden en elke afwijking van deze limieten zal worden behandeld met fenylefrine-bolussen of natriumnitroprusside-infusie. Propofol zal worden toegediend volgens IAADS in de computercontrolegroep en handmatig in de handmatige groep om een ​​BIS van 50 te behouden.

Vijf minuten na het einde van CPB worden patiënten teruggeschakeld naar isofluraan. In de computerstuurgroep wordt de concentratie in het circuit voor de ingestelde BIS in 10 minuten bereikt. In de handmatige controlegroep wordt de draaiknop ingesteld op 3% en getitreerd volgens de BIS. Voor de start van het CPB worden de verse gasstromen op hetzelfde niveau gehouden.

Aan het einde van de huidsluiting worden isofluraan, fentanyl en vecuronium stopgezet en wordt het studieprotocol beëindigd. Patiënt zal worden overgezet op propofol-infuus voor postoperatieve sedatie en zal worden overgeplaatst naar post-anesthesiezorgafdeling zonder spierverslappers voor electieve mechanische beademing tegen te werken. Patiënten worden geëxtubeerd als ze voldoen aan de standaardcriteria voor extubatie. Alle patiënten worden continu gecontroleerd op hemodynamische stabiliteit en behoud van bloedgassen tot 24 uur na de operatie. Patiënten zullen worden onderworpen aan een gestructureerd interview zoals gewijzigd door Brice en collega's en beschreven door Nordstrom voor bewust bewustzijn; bij ontslag uit de postanesthesieafdeling, de dag na de operatie en ongeveer een week later.