Cerebrale oximetrie en perioperatieve uitkomst bij niet-cardiale chirurgie

Er zijn een aantal onderzoeken geweest die een verband hebben onderzocht tussen intraoperatieve afname van rSO2 en ongunstige perioperatieve uitkomst3-7. Deze onderzoeken, waarvan de overgrote meerderheid plaatsvond in de setting van hartchirurgie, suggereren dat afnames in rSO2 (zoals gedetecteerd door nabij-infraroodspectroscopie) verband kunnen houden met zowel ongunstige neurologische als niet-neurologische gevolgen. Interessant en belangrijk is dat de onderzoeken naar cerebrale desaturatie bij niet-cardiale chirurgische patiënten (zoals degenen die een grote buikoperatie ondergaan, halsslagader-endarteriëctomie, levertransplantatie en longresectie) ook een verband hebben blootgelegd tussen cerebrale desaturatie en niet-neurologische uitkomsten3,7 -12. Deze kleine onderzoeken hebben voorlopige correlaties gerapporteerd tussen dalingen in rSO2 en verschillende postoperatieve complicaties en verlengde verblijfsduur. Deze onderzoeken hebben ook aangetoond dat de veranderingen in rSO2 niet gecorreleerd zijn met veranderingen in traditionele hemodynamische parameters (gemiddelde arteriële druk (MAP) en hartslag).

Al deze onderzoeken hebben echter vergelijkbare gebreken. Ze zijn doorgaans klein van formaat, hebben verschillende definities van wat een cerebrale desaturatiegebeurtenis inhoudt en hebben onvolledige of slecht gedefinieerde complicaties. Ook ontbreekt een mechanistische verklaring voor de cerebrale desaturaties, aangezien de perifere zuurstofverzadiging doorgaans bijna normaal blijft.

Als gevolg hiervan rijzen twee natuurlijke vragen met betrekking tot dit eerdere onderzoek. Ten eerste, zijn deze cerebrale desaturaties de oorzaak van de nadelige uitkomsten (inclusief niet-neurologische complicaties), en ten tweede, als deze desaturaties werden behandeld (d.w.z. als cerebrale oxygenatie was genormaliseerd), zou het resultaat dan verbeteren (d.w.z. of zijn cerebrale desaturaties slechts een bijverschijnsel)? Talrijke onderzoeken hebben de slechte correlatie aangetoond van traditionele hemodynamische parameters (zoals bloeddruk en hartslag) met hartminuutvolume en zuurstofafgifte13-17. Historisch gezien hebben we op het gebied van anesthesiologie en intensive care onze monitoring- en reanimatiedoelen gericht op perfusiedruk in plaats van op orgaanstromen. Het negeren van het feit dat organen zowel stroming als druk nodig hebben, heeft geleid tot een te grote afhankelijkheid van normale vasculaire druk (zoals arteriële, centraal veneuze en pulmonale capillaire wigdruk) als surrogaat voor adequate orgaanstroom18.

Het is heel goed mogelijk dat het monitoren van cerebrale oxygenatie en het ontdekken van een verband tussen desaturatie en niet-neurologische uitkomsten kan aantonen dat de hersenen een indexorgaan zijn voor het monitoren van weefselperfusie. Dat wil zeggen, aangezien de perfusie van belangrijke organen gewoonlijk niet wordt gecontroleerd tijdens anesthesie, is cerebrale oximetrie een uitstekend middel om globale afnames in weefselzuurstofafgifte te volgen. In overeenstemming met deze hypothese ontdekten Murkin en collega's in de grootste cerebrale oximetrie-studie tot nu toe dat de incidentie en omvang van cerebrale desaturaties verband hielden met ernstige niet-neurologische orgaanmorbiditeit19.

De onderzoekers zullen ook preoperatief en 24 uur na de operatie bloedmonsters verzamelen om te bepalen of een panel van inflammatoire biomarkers postoperatieve complicaties kan voorspellen.

Primair doel: het bepalen van de incidentie en ernst van cerebrale desaturatie bij hoogrisicopatiënten die een grote vaat- en buikoperatie ondergaan

Secundaire doelstellingen:

1. Om de factoren te bepalen die samenhangen met het optreden van cerebrale desaturatie
2. Om de relatie tussen desaturatie en ongunstige peri-operatieve uitkomst te bepalen
3. Om te bepalen of de niveaus van een panel van inflammatoire biomarkers verband houden met cerebrale desaturatie en postoperatieve complicaties.

Onderzoeksopzet: prospectieve observationele studie Populatie: 200 opeenvolgende hoogrisicopatiënten die niet-cardiale chirurgie ondergingen. Patiënten met een hoog risico worden gedefinieerd als patiënten ouder dan 65 jaar die een grote niet-cardiale operatie ondergaan, waaronder reparatie van een abdominaal aorta-aneurysma, een grote leverresectie, colonresectie, pancreatoduodenectomie of slokdarmresectie.

Methoden: Naast de standaard CAS-monitoren ondergaan alle patiënten pulscontourcardiale outputmonitoring en cerebrale zuurstofsaturatiemonitoring. De anesthesietechniek is ter beoordeling van de behandelend anesthesioloog. Tijdens de procedure is de behandelend anesthesioloog geblindeerd voor de rSO2-gegevens.

Net als bij eerdere onderzoeken die in onze instelling zijn uitgevoerd, zullen cardiorespiratoire variabelen (zoals hartslag, systolische, diastolische en gemiddelde arteriële bloeddruk, perifere en cerebrale zuurstofverzadiging, eind-tidal CO2-spanning, eind-tidal-anesthesiegasconcentratie en cardiale index) worden bemonsterd met een frequentie van 60 Hz. Gegevens zullen worden verkregen van de Philips Intellivue®-monitor (Philips Healthcare, Andover, MA), FloTrac/Vigileo® minimaal invasieve CO-monitor (Edwards Lifesciences, Orange County, CA) en de ForeSight® Cerebral Oximiter (CasMED, Brantford CT) en verwerkt met TrendFace Solo®-software (IExcellence Software, Duitsland). Arteriële bloedgasafname vindt elke 20 minuten plaats. Andere verzamelde intraoperatieve variabelen zijn onder meer de duur van het geval, bloedverlies, de totale dosis narcotica, de totale dosis benzodiazepine, het gebruik en de dosis van vasopressoren en het gebruik van neuraxiale lokale anesthetica.

De definitie van een cerebrale desaturatie verschilt tussen eerder uitgevoerde onderzoeken. Sommigen hebben een absolute afname onder 55% gebruikt, variabel gedefinieerde afnames ten opzichte van de 'basislijn' van de patiënt (ademlucht in de kamer of 100% zuurstof), de tijd onder een specifieke cerebrale verzadigingsdrempel, of gebied onder een specifieke cerebrale verzadigingsdrempel (deze meting houdt rekening met de duur en omvang van een desaturatie)3,5,21,22. Op basis van de verzamelde intraoperatieve gegevens zullen de onderzoekers alle momenteel gebruikte definities van cerebrale desaturatie onderzoeken en vervolgens de karakteristieke curven van de werking van de ontvanger construeren om te bepalen welke parameter dan het hoogste voorspellende vermogen heeft om cerebrale desaturatie te koppelen aan de perioperatieve uitkomst.

In overleg met onze Biostatistical Consulting Unit berekenden de onderzoekers onze steekproefomvang met behulp van eerder gerapporteerde incidenties van cerebrale desaturatie, die variëren van 15-26% en accepteerden een foutmarge van 5%. Op basis van een conservatieve schatting van de incidentie (15%) zouden de onderzoekers in totaal 195 patiënten nodig hebben om de incidentie van cerebrale desaturatie te bepalen met een foutmarge van 5% (zie afbeelding 1). De onderzoekers zullen 5 extra patiënten in onze studie opnemen vanwege onze eerdere ervaring met een gegevensverlies van 1% tijdens het verzamelen van rSO2-gegevens (gerelateerd aan technische storingen). De alfa-bestedingsfunctie van Lan en DeMets zal worden gebruikt om te bepalen of de proef voortijdig kan worden gestopt.

Als secundaire uitkomsten zullen de onderzoekers proberen om dalingen in rSO2 te correleren met een samenstelling van goed gedefinieerde peri-operatieve complicaties zoals overlijden, myocardinfarct, cerebrovasculair accident, acuut nierletsel (gedefinieerd door de AKIN-criteria, tabel 223), delirium (zoals gedefinieerd door de CAM-ICU-methode, figuur 324), postoperatieve infecties en de behoefte aan mechanische beademing >24 uur in de eerste 28 postoperatieve dagen.

Op basis van de resultaten van dit onderzoek kunnen de onderzoekers met behulp van multivariate logistische regressieanalyse en berekening van odds ratio's bepalen welke definitie van cerebrale desaturatie het meest nauw samenhangt met de eerder genoemde uitkomstmaten.