Cerebral oksimetri og perioperativt resultat ved ikke-hjertekirurgi

Det har vært en rekke studier som har undersøkt en sammenheng mellom intraoperativ reduksjon i rSO2 og uønsket perioperativt utfall3-7. Disse studiene, hvorav de aller fleste har vært innen hjertekirurgi, antyder at reduksjoner i rSO2 (som oppdaget ved nær-infrarød spektroskopi) kan være relatert til både uønskede nevrologiske og ikke-nevrologiske følgetilstander. Interessant, og viktigere, har studiene som undersøker cerebral desaturasjon hos ikke-hjertekirurgiske pasienter (som de som gjennomgår større abdominal kirurgi, karotis endarterektomi, levertransplantasjon og pulmonal reseksjon) også avdekket en sammenheng mellom cerebral desaturasjon og ikke-nevrologiske utfall3,7 -12. Disse små studiene har rapportert foreløpige korrelasjoner mellom reduksjoner i rSO2 og ulike postoperative komplikasjoner og forlenget liggetid. Disse studiene har også vist at endringene i rSO2 ikke er korrelert med endringer i tradisjonelle hemodynamiske parametere (gjennomsnittlig arterielt trykk (MAP) og hjertefrekvens).

Alle disse studiene lider imidlertid av lignende feil. De er vanligvis små i størrelse, har varierende definisjoner av hva som utgjør en cerebral desaturasjonshendelse, og har ufullstendige eller dårlig definerte komplikasjoner. Det mangler også en mekanistisk forklaring på de cerebrale desaturasjonene da perifer oksygenmetning vanligvis forblir nær normal.

Som et resultat dukker det opp to naturlige spørsmål i forhold til denne tidligere forskningen. For det første, er disse cerebrale desaturasjonene forårsaket av de uønskede utfallene (inkludert ikke-nevrologiske komplikasjoner), og for det andre hvis disse desaturasjonene ble behandlet (dvs. hvis cerebral oksygenering ble normalisert) ville resultatet bli forbedret (dvs. eller er cerebrale desaturasjoner bare et epifenomen)? Tallrike studier har vist den dårlige korrelasjonen mellom tradisjonelle hemodynamiske parametere (som blodtrykk og hjertefrekvens) til hjertevolum og oksygentilførsel13-17. Historisk sett innen feltene anestesiologi og kritisk omsorg har vi fokusert våre overvåkings- og gjenopplivningsmål på perfusjonstrykk i stedet for organstrømmer. Å neglisjere det faktum at organer krever strømning så vel som trykk har ført til en overavhengighet av normalt vaskulært trykk (som arterielle, sentrale venøse og pulmonale kapillære kiletrykk) som et surrogat for tilstrekkelig organstrøm18.

Det er fullt mulig at overvåking av cerebral oksygenering og oppdagelse av en sammenheng mellom desaturasjon og ikke-nevrologiske utfall kan vise at hjernen er et indeksorgan for vevsperfusjonsovervåking. Det vil si, siden perfusjon av store organer vanligvis ikke overvåkes under anestesi, er cerebral oksymetri et utmerket middel for å overvåke globale reduksjoner i vevsoksygentilførsel. I samsvar med denne hypotesen oppdaget Murkin og kollegaer i den største cerebrale oksimetristudien til dags dato at forekomsten og omfanget av cerebrale desaturasjoner var relatert til alvorlig ikke-nevrologisk organsykelighet19.

Etterforskerne vil også samle blodprøver preoperativt og 24 timer postoperativt for å avgjøre om et panel av inflammatoriske biomarkører har evnen til å forutsi postoperative komplikasjoner.

Primært mål: å bestemme forekomsten og alvorlighetsgraden av cerebral desaturasjon hos høyrisikopasienter som gjennomgår større vaskulær og abdominal kirurgi

Sekundære mål:

1. For å bestemme faktorene knyttet til forekomsten av cerebral desaturasjon
2. For å bestemme forholdet mellom desaturasjon og ugunstig perioperativt utfall
3. For å avgjøre om nivåene til et panel av inflammatoriske biomarkører er relatert til cerebral desaturasjon og postoperative komplikasjoner.

Studiedesign: prospektiv observasjonsstudie Befolkning: 200 påfølgende høyrisikopasienter som gjennomgår ikke-hjertekirurgi. Høyrisikopasienter vil bli definert som alder > 65 år som gjennomgår større ikke-hjertekirurgi, inkludert reparasjon av abdominal aortaaneurisme, større leverreseksjon, tykktarmsreseksjon, pankreatoduodenektomi eller esofagektomi.

Metoder: I tillegg til standard CAS-monitorer, vil alle pasienter gjennomgå pulskonturovervåking av hjerteeffekt og cerebral oksygenmetningsovervåking. Anestesiteknikken vil være etter den behandlende anestesilege. Under prosedyren vil den behandlende anestesilegen bli blindet for rSO2-dataene.

Som med tidligere studier utført ved vår institusjon, vil kardiorespiratoriske variabler (som hjertefrekvens, systolisk, diastolisk og gjennomsnittlig arterielt blodtrykk, perifer og cerebral oksygenmetning, endetidal CO2-spenning, konsentrasjon av narkosegass i endetid og hjerteindeks) tas prøver av. ved en frekvens på 60Hz. Data vil bli innhentet fra Philips Intellivue® Monitor (Philips Healthcare, Andover, MA), FloTrac/Vigileo® minimalt invasiv CO-monitor (Edwards Lifesciences, Orange County, CA) og ForeSight® Cerebral Oximiter (CasMED, Brantford CT) og behandlet med TrendFace Solo®-programvare (IEExcellence Software, Tyskland). Arteriell blodgassprøve vil skje hvert 20. minutt. Andre intraoperative variabler som samles inn vil inkludere saksvarighet, blodtap, total narkotikadose, total benzodiazepindose, bruk og dose av vasopressorer og bruk av nevraksiale lokalbedøvelsesmidler.

Definisjonen av en cerebral desaturasjon er forskjellig mellom tidligere utførte studier. Noen har brukt en absolutt reduksjon under 55 %, variabelt definerte reduksjoner fra pasientens "baseline" (enten pusteromsluft eller 100 % oksygen), tiden under en spesifikk cerebral metningsterskel, eller området under en spesifikk cerebral metningsterskel (denne målingen tar hensyn til varigheten og størrelsen på en desaturasjon)3,5,21,22. Basert på de intraoperative dataene som er samlet inn, vil etterforskerne undersøke alle de nåværende definisjonene av cerebral desaturasjon og deretter konstruere mottakeroperasjonskarakteristiske kurver for å bestemme hvilken parameter som da har høyest prediktiv evne til å koble cerebral desaturasjon med perioperativt utfall.

I samråd med vår Biostatistical Consulting Unit beregnet etterforskerne prøvestørrelsen vår ved å bruke tidligere rapporterte forekomster av cerebral desaturasjon, som varierer fra 15-26 % og aksepterte en feilmargin på 5 %. Basert på et konservativt estimat av forekomsten (15 %), ville etterforskerne trenge totalt 195 pasienter for å bestemme forekomsten av cerebrale desaturasjoner med 5 % feilmargin (se figur 1). Etterforskerne vil inkludere 5 ekstra pasienter i vår studie på grunn av vår tidligere erfaring med 1 % datatap under innhenting av rSO2-data (relatert til tekniske feil). Lan og DeMets alfa-utgifter-funksjonen vil bli brukt for å avgjøre om rettssaken kan stoppes tidlig.

Som sekundære resultater vil etterforskerne forsøke å korrelere reduksjoner i rSO2 med en sammensetning av veldefinerte perioperative komplikasjoner som død, hjerteinfarkt, cerebrovaskulær ulykke, akutt nyreskade (definert av AKIN-kriteriene, tabell 223), delirium (som definert av CAM-ICU metoden, figur 324), postoperative infeksjoner og behov for mekanisk ventilasjon >24 timer de første 28 postoperative dagene.

Basert på resultatene fra denne studien vil etterforskerne ved hjelp av multivariat logistisk regresjonsanalyse og beregning av oddsratio kunne bestemme hvilken definisjon av cerebral desaturasjon som for det meste er nært knyttet til de nevnte utfallsmålene.