Einde van de getijdenkooldioxideconcentratie en diepte van de anesthesie bij kinderen

Doel: Kooldioxide (CO2) is een belangrijk eindproduct van de stofwisseling en kan duidelijke effecten hebben op de functie van het centrale zenuwstelsel. Het kan ook gemakkelijk worden gemanipuleerd tijdens algemene anesthesie via gecontroleerde ventilatie. Een hoog kooldioxidegehalte (hypercapnie) wordt in verband gebracht met sedatie en er is aangetoond dat het selectieve onderdrukking van thermische en ischemische pijn bij dieren en mensen veroorzaakt. Dit effect werd afgezwakt door dexamethason en naloxon, wat aangeeft dat stressroutes en endogene opioïden hierbij betrokken kunnen zijn. Hypercapnie tijdens anesthesie kan aanvullende voordelen hebben, waaronder verminderde wondinfecties als gevolg van verbeterde weefseloxygenatie, verminderde incidentie van postoperatieve misselijkheid en braken en kortere hersteltijd van vluchtige anesthetica.

Het is een bekend fenomeen dat hoge CO2-niveaus in verband worden gebracht met een verlaagd bewustzijnsniveau bij mensen, ook wel CO2-narcose genoemd. In een artikel uit 1927 werd de narcose van dieren beschreven bij het inademen van 30-40% CO2 in zuurstof, met onmiddellijk herstel na verwijdering. De auteurs beschreven een 'scherpe zure smaak' en de daarmee samenhangende hypertensie wanneer dezelfde oplossing aan mensen werd toegediend. Er zijn echter weinig onderzoeken die de impact van kooldioxide op de anesthesievereisten onderzoeken. Een dierstudie uit 1967 heeft aangetoond dat zeer hoge CO2-niveaus (>95 mmHg) de halothaanbehoefte bij honden compenseren. Recentelijk is aangetoond dat verhoogde kooldioxideniveaus tijdens chirurgie (40 - 45 mmHg) de minimale alveolaire concentratie tot stompe adrenerge respons (huidincisie; MAC-BAR) van sevofluraan verminderen bij volwassen patiënten die een maagcarcinoomresectie ondergaan.

Totale intraveneuze anesthesie (TIVA), een alternatief voor inhalatie-anesthesie, is een veelgebruikte anesthesietechniek in de onderzoeksinstelling. Dit komt door de vele voordelen ervan, waaronder minder delirium, minder impact op het milieu en minder postoperatieve misselijkheid en braken. Toediening kan worden geleid door dieptebewaking van de anesthesie, zoals de Bispectral Index (BIS), die het bewustzijnsniveau van de patiënt meet, afgeleid van elektro-encefalogrammetingen. Er is aangetoond dat BIS helpt bij het begeleiden van de propofoldosering bij kinderen, ongeacht of de TIVA-techniek doelgecontroleerd of een handmatig infuusregime was, en goed correleert met zowel gemodelleerde als gemeten propofolspiegels bij kinderen.

Het onderzoek van de onderzoeker heeft tot doel vast te stellen of verschillende niveaus van CO2 de anesthesiediepte bij onder narcose gebrachte kinderen beïnvloeden, zoals gemeten door BIS.

Hypothese: Hypercarbia wordt geassocieerd met een vermindering van de BIS-metingen bij kinderen onder narcose.

Rechtvaardiging: De impact van EtCO2 op BIS is niet onderzocht bij kinderen. Indien ontdekt, zou een correlatie tussen deze twee de anesthesiepraktijk aanzienlijk kunnen veranderen. Het is eenvoudig om de EtCO2-niveaus bij onder narcose gebrachte patiënten te verhogen, en als blijkt dat dit hun behoefte aan anesthesie vermindert, zou dit een lagere toedieningssnelheid van anesthetica mogelijk kunnen maken. Dit zou ten goede komen aan de patiënt doordat hij of zij wordt blootgesteld aan minder medicatie en minder daarmee samenhangende bijwerkingen, en ook het ziekenhuis en de bredere omgeving ten goede komen door de kosten en het gebruik van wegwerpapparatuur zoals ampullen, verpakkingen en spuiten te verminderen.

Doelstellingen: (1) Het bepalen van het effect van EtCO2 op de diepte van de anesthesie bij kinderen, zoals gemeten met BIS.

(2) Beweging van de patiënt zoals klinisch gedetecteerd door het chirurgische of anesthesieteam.

Onderzoeksopzet: De onderzoekers zijn van plan een gerandomiseerde, prospectieve, cross-over studie uit te voeren. Dankzij het binnen-proefpersoonontwerp kunnen patiënten als hun eigen controlepersonen optreden. De volgorde waarin de EtCO2-niveaus worden getest, wordt willekeurig verdeeld over de patiënten, waarbij gebruik wordt gemaakt van verzegelde enveloppen. De anesthesist in de kamer zal blind zijn voor de BIS-waarde, maar zal door een onderzoeksassistent worden geïnformeerd als deze langer dan een minuut aanhoudend hoog (>60) blijft.

Statistische analyse: Fysiologische gegevens zullen in realtime worden verzameld met behulp van speciaal gebouwde software. Demografische gegevens en kenmerken van patiënten worden verzameld door een onderzoeksassistent. Er zullen tijdreeksgrafieken van BIS en EtCO2 voor elke deelnemer worden gemaakt in R (R Foundation for Statistical Computing, Wenen, Oostenrijk). Gegeneraliseerde schattingsvergelijkingen (GEE), met behulp van het geepack-pakket, zullen worden toegepast om het effect van veranderingen in de doel-EtCO2 op seriële BIS-metingen tijdens de onderhoudsfase van de anesthesie te schatten. Elke deelnemer wordt beschouwd als zijn eigen datacluster om een ​​geschikte groeperingsstructuur voor de analyse te bieden. Er zal een onafhankelijke correlatiestructuur worden toegepast, en een robuuste (sandwich) schattermethode zal worden gebruikt om standaardfouten te verkrijgen.